Embedded Files
Різноманітні системи управління крановими механізмами можуть бути класифіковані за призначенням, способом управління та умовами регулювання.
За призначенням розрізняють системи управління механізмами підйому, механізмами пересування та обертання.
За способом управління бувають системи управління з силовими кулачковими контролерами, з кнопковими постами, з комплектними пристроями (наприклад, магнітним контролером і перетворювачем енергії або без нього).
За умовами регулювання можуть бути системи управління: з регулюванням швидкості нижче номінальної, з регулюванням швидкості вище та нижче номінальної, з регулюванням прискорення та уповільнення.
У системах кранових електроприводів застосовують електродвигуни чотирьох видів:
двигуни постійного струму з послідовним або незалежним збудженням з регулюванням швидкості, прискорення та уповільнення шляхом зміни напруги, що підводиться до якоря, і струму збудження,
асинхронні двигуни з фазним ротором з регулюванням вище зазначених параметрів шляхом зміни підводиться до обмотки статора електродвигуна напруги, опору резисторів в ланцюзі обмотки ротора та застосування інших способів,
асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором з постійною (при номінальній частоті мережі) або регульованою (при регулюванні вихідної частоти перетворювача) частотою обертання,
асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором багатошвидкісні (полюсноперемикаються).
Останнім часом збільшується кількість кранів з електроприводом на змінному струмі у зв'язку з удосконаленням систем частотно-регульованого електроприводу.
Система керування з силовими кулачковими контролерами - проста та найбільш поширена для кранових електроприводів.
Для електродвигунів постійного струму механізмів підйому застосовують контролери з несиметричною схемою та потенціометричним включенням якоря на положеннях спуску, для механізмів пересування - контролери з симетричною схемою та послідовно включеними резисторами.
Для асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором застосовують контролери, що здійснюють тільки функції включення та відключення електродвигуна, асинхронних електродвигунів з фазним ротором контролери перемикають обмотки статора і щаблі резисторів в ланцюгу обмотки ротора.
Основні недоліки систем електроприводів із кулачковими контролерами: низькі енергетичні показники, невисокий рівень зносостійкості контактної системи, недостатня плавність регулювання швидкості.
Застосування цих систем електродинамічного гальмування з самозбудженням для механізмів підйому (при спуску вантажів) покращує енергетичні та регулювальні властивості систем, зокрема, може бути досягнутий діапазон регулювання швидкості до 8 : 1 (при спуску вантажів).
Системи управління з силовими контролерами зазвичай застосовують для тихохідних кранів, що працюють при невисоких вимогах до діапазону регулювання швидкості та точності зупинки. У разі металургійних цехів - це мостові гакові крани загального призначення.
Системи управління з магнітними контролерами застосовують для кранового електроустаткування, що працює на постійному та змінному струмі щодо великої потужності (на постійному до 180 кВт). На змінному струмі ці система застосовують для керування одно- та двошвидкісними асинхронними електродвигунами з короткозамкненим ротором та асинхронними електродвигунами з фазним ротором.
Ці системи з магнітними контролерами для керування асинхронними електродвигунами з короткозамкненим ротором застосовують зазвичай на кранах при потужності електродвигунів до 40 кВт, а для асинхронних електродвигунів з фазним ротором - в діапазоні потужностей 11-200 кВт (для механізмів підйому) і 3,5- 100 кВт (для механізмів пересування).
Системи керування крановими електроприводами змінного струму з тиристорним перетворювачем напруги знаходять застосування для асинхронних електродвигунів із фазним ротором кранових механізмів різного призначення. Тиристорний перетворювач напруги включається до ланцюга обмотки статора і служить для регулювання напруги, що підводиться до цієї обмотки. Основні переваги цієї системи управління: можливість отримання стійких малих посадкових швидкостей при діапазоні регулювання до 10:1, забезпечення безструмової комутації статорних ланцюгів електродвигуна, що збільшує зносостійкість та термін служби електроустаткування.
Застосування цих систем управління ефективне для кранових механізмів при необхідності забезпечення жорстких вимог щодо регулювання швидкості, наприклад для кранів-штабелерів, мостових кранів з маніпуляторами.
Структурна схема на базі частотних перетворювачів
Система управління крановими електроприводами постійного струму Г-Д (генератор-двигун) широко застосовувалася в кранових електроприводах до 60-70-х років через наступні основні її переваги: значний діапазон регулювання швидкості (20 : 1 і більше), плавне та економічне регулювання швидкості та гальмування, великого терміну служби щодо невисокої вартості.
Ця система ефективно застосовувалася для великих та відповідальних кранів, у тому числі кранів металургійних підприємств. Однак застосування її обмежувалося низкою недоліків: наявністю частин, що обертаються, і громіздкістю, порівняно низьким ккд, значними масогабаритними показниками, високими експлуатаційними витратами.
Системи управління з тиристорними перетворювачами напруги та електродвигунами постійного струму (ТП - ДП) дозволяють за допомогою тиристорного пристрою, змінюючи кут відкриття тиристорів, регулювати напругу, що подається електродвигуну.
Системи ТП – ДП знаходять застосування для електроприводів потужністю до 300 кВт, а в деяких випадках – і більше. Вони мають високі регулювальні властивості, причому при діапазоні регулювання 10:1 - 15:1 не вимагають застосування тахогенераторів для контролю швидкості. При застосуванні тахометричного зворотного зв'язку за швидкістю в цих системах може бути отриманий діапазон регулювання швидкості до 30:1.
Недоліками систем ТП - ДП є: відносна складність улаштування тиристорних агрегатів, відносно високі капітальні та експлуатаційні витрати, погіршення якості електроенергії в мережі (вплив на мережу).
Системи керування з перетворювачами частоти (ПЧ - АТ) дозволяють у кранових електроприводах при застосуванні асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором отримати високий діапазон регулювання швидкості за хороших динамічних показників електроприводу.
Обладнання системи керування в електроприміщенні на мосту крана
Мостовий кран
Page updated
Report abuse