Тема: Специальное электрооборудование для ТПМ ЦД

Выбор типа ЭМ-та

Из-за ПВ режима на тормозное устройство возлагается ответственная задача – безопасность работы. Тормозные устройства должны обеспечивать надежность остановки груза в любом положении и при любой скорости перемещения. Разработано много тормозных устройств различающихся по форме, весу, габаритам и принципу движения. Имеются тормозные ЭМ-ты с питанием от сети: 1) постоянного тока:

- КМП – длинно ходовые, для закрытых помещений;

- ВМ – длинно ходовые, для открытых площадок;

- МП – коротко ходовые колодочные;

2) переменного тока:

- КМТ – 3 –ход – е длинно-ходовые;

- МО – 1 – ход – е колодочные коротко-ходовые.

Тема: АЭП Крановых механизмов

1 Классификация, устройство кранов, основные технологические параметры.

2 М – ды выбора ЭД – лей крановых механизмов.

3 Технические требования к ЭП и схеме управления.

1 Классификация, устройство кранов, основные технологические параметры.

Электрические подъемные краны – устройства служащие для вертикального и горизонтального перемещения груза. Основные элементы крана - это подвижная механическая конструкция с расположенной на ней подъемной лебедкой. Механизмы передвижения и подъема приводятся в движение электродвигателями.

Условие работы и назначение определяют конструктивную форму крана. Различают: козловые, мостовые, башенные, портальные. Для всех характерна цикличность работы с частыми пусками, реверсами и остановками.

Режим работы крана – это совместимость факторов, определяющих его эксплуатацию. В зависимости от режима работы механизма крана определяют настройки, производят расчет двигателей тормозных устройств, принимают запасы прочности, определяют сроки службы. Нормами Гостехнадзора предусмотрены 4 режима (Л, С, Т, ВТ). Режимы работы определяются для каждого механизма крана, а режим работы крана в целом устанавливается по режиму работы механизма главного подъема. В пределах приводятся таблицы режимов работы. Режим работы крана характеризуется: 1) коэф – том использования механизма по грузоподъемности (Кгр); 2) коэф – том использования крана по времени в течение суток (Кс), года (Кг); 3) ПВ; 4) h – число включений в час; 5) температура.

Мостовые краны

Применяются в помещениях (цех, склад) для подъема и горизонтального перемещения на небольшое расстояние. Состоит из двух частей: 1) Мост – металлическая конструкция на ходовых колесах; приводится в движение механизмом передвижения моста. Который устанавливает непосредственно на мосту; обеспечивает передвижение крана вдоль цеха по рельсам, уложенных на подкрановых балках. 2) Тележка – состоит из рамы, которая установлена на ходовых колесах с механизмами подъема и передвижения для перемещения вдоль моста. Все 3 механизма (подъем, перемещение тележки и моста) имеют самостоятельные двигатели и приводятся в действие независимо друг от друга.

Основные технические характеристики крана: грузоподъемность, скорость перемещения груза. Наибольшая грузоподъемность крана соответствует максимально допустимой массе перемещаемого груза. Основные размеры и параметры мостовых кранов выбирают по ГОСТ. Грузоподъемность охватывает стандартный ряд от 5 до 1500 т; пролеты кранов – 4.5 – 34 м; скорость подъема – 60 м/мин; механизм передвижения тележки – 10 – 50 м/мин; передвижение моста – 40 – 150 м/мин. Самое большое распределение получили мостовые краны с грузоподъемностью= 5-220 т. (кран-балки, демпферы) 2/3 – крюковые подвески. 20% - 5 т, 17% - 10 т.

Таблица – Режимы работы мостовых кранов

Режимы работы	Кгр	Кс	Кг	ПВ%	t, ⁰С	h
Л	0.5	0.33	0.25
С	0.5	0.67	0.5
Т	0.75	0.67	0.75
ВТ						300-600

Механизм подъема:

Кгр=

где Qc- средняя грузоподъемность (т); Qном - номинальная грузоподъемность (т);

Кс=

где t рабс - среднее время работы в течение суток;

Кг=

где Tср – среднее количество дней;

Кгр=

где m – масса всей перемещаемой конструкции.

Козловые краны

По принципу работы близки к мостовым. Отличия: а) металлоконструкция опирается на опоры, которые перемещаются по рельсам; б) Грузоподъемность до 10т.

Поворотные краны

Имеют механизма подъема, передвижения, изменения вылета стрелы.

Портальные – поворотная часть установлена на катучем портале.

Применяется для загрузки/разгрузки барж, пароходов на судостроительных и судоремонтных заводах.

Башенные краны – выполнение транспортировки строительных материалов при строительстве.

Специфика работы и область применения поворотных кранов определяют широкие пределы изменения производительности, грузоподъемности, и скорости перемещения.

Основные параметры поворотных кранов

Основные параметры	Портальные	Башенные
1)Грузоподъемность, т	3-15 (75)	0, 5-10 (20, 300)
2)Скорость подъема, м/мин	60-80	10-32
3)Скорость поворота, с^-1	0, 15-0, 2	0, 015-0, 07
4)Максимальный вылет стрелы, м	25-30 (50)	25-30 (50)
5)Скорость изменения вылета стрелы, м/мин	40-60	-
6) Скорость передвижения крана, м/мин	30-40	30-40
7) Скорость передвижения тележки, м/мин	-	10-50

2 Методы выбора ЭД – лей крановых механизмов.

Применительно к крановым механизмам существует несколько методов расчета мощности дв-ля кр. мех-мов:

1) Метод рядов.

2) Отнесение механизмов кранов к номинальным режимам работы.

3) Средних потерь.

4) Эквивалентных величин.

5) Универсальный метод с использование эквивалентного КПД.

(1), (2) – методы приближенного расчета, когда неизвестна нагрузочная диаграмма;

(3) - (5) – точные методы, когда известна нагрузочная диаграмма.

Университетский метод (з-д Динамо)

Данная методика при выборе двигателей учитывает:

1) Параметры режима работы механизмов

2) Энергетические свойства конкретных систем регулирования

Метод может быть применен для всех крановых механизмов и всех типов приводов.

Параметры режима работы определяют среднестатические нагрузочные диаграммы работы ЭП-ов, к-е хар-я:

1) Ер – фактическая продолжительность включения при регулировании

2) Мэкв.ст. – эквивалентный момент статической нагрузки.

3) Zэкв – эквивалентное число включений двигателя за определенный период времени (1час).

Под Zэкв понимают число включений двигателя, до полной частоты вращения эквивалентное по нагреву реальному числу включений под нагрузкой Мэкв.ст.

Мэкв.ст. = Кэкв.*Мст.ном (1)

Кэкв – эквивалент статической нагрузки

В соответствии с методикой по заданным параметрам рассчитывают все составляющие потерь с учетом их влияния на нагрев обмоток двигателя и сравнивают эти потери с допустимыми в нормированном режиме работы машины.

Потери определяют через эквивалентный КПД, который характеризуется отношением затрат энергии на выполнение полезной работы ко всем затратам энергии ЭП-да за принятый период времени. Значение КПДэкв приводится для крановых ЭП-ов всех применяемых типов в ф-ции эквивалентного числа включений Z (η экв = t(Zэкв)).

Графики рассчитаны для суммарных моментов инерции ЭП равных J_Σ = 1.2Jдв.

Для других отношений вращающихся масс КПДэкв определяется:

(2)

где η экв.о – эквивалентный КПД при Z = 0 (фактическое число включений) – из таблицы; η экв.z – эквивалентный КПД для заданного числа включений.

Расчетная формула для определения мощности двигателя по нагреву помимо η экв должна учитывать следующие факторы:

1) изменение соотношений между потерями в обмотках двигателя и условия вентиляции при Ео = Еном (Ео – фактическая продолжительность) (Ко);

2) изменение постоянных потерь от питающего напряжения для ДПТ (Кн);

3) степень влияния динамических потерь на нагрев двигателя т.к. в зависимости от систем регулирования часть потерь выделяющихся не в самой машине, а в других элементах ЭП-да (Ко);

4) увеличение потерь на регулировочных характеристиках (Кр).

Определение коэффициентов:

1) Ко в общем случае нельзя выразить аналитически вследствие зависимости потерь не только от режимов работы, но и от конструктивных особенностей машины различных исполнений. Следовательно эти потери учитывают полученным экспериментально Ко. Коэффициент определяет изменение потерь в функции фактической продолжительности включения. Ко = f(Ео) – график в литературе.

2) Кн определяется:

где Uф – фактическое напряжение на клеммах двигателя при продолжительности включения Ео.

3) Кд – определяем по отношению пусковой мощности к номинальной. Для систем параметрического регулирования к.з.-тых двигателей Кд = 4. Для ЭП других типов Кд = 1.25

4) Фактически увеличение потерь на регулировочных характеристиках для систем с параметр-им рег-ем учитывает коэффициент Кр.

Кр = 1, 0 – 1, 2 (Ер-Ер.б);

где Ер – продолжительность включения при регулировании.

Ер.б. – базовая Ер, Ер.б. = 0.05

Общая расчетная формула номинальной мощности имеет вид:

где Кз – коэф-т запаса учитывает закладываемый запас по мощности при проектировании ЭП-да, определяемый требованиями к его надежности; Рном – мощность по тепловому режиму; Рст.расч – расч-я статич. мощ-ть.

Для предварительного выбора мощности двигателя коэффициенты, стоящие перед Рст.расч можно определить общим коэффициентом Кт, зависящим от режима работы и выбранной системы ЭП-да:

3Технические требования к ЭП и схеме управления.

Режим крана	Режим двигателя
1) Подъем	Двигательный
2)спуск (тяж грузов) тормозной спуск	1)Противовкл., 2)Эл. дин. торм. 3) однофазное
3)спуск (легк. грузов) – силовой спуск	двигательн.
4)спуск со сверх. синх. скоростью	генераторный

Требования к ЭП-ду механизма крана:

1) привод реверсивный;

2) регулируемый;

3) обеспечивать режимы работы:

4)Обеспечение точной остановки - определяется назначением крана (специальный и универсальный);

5) Диапазон регулирования – рассчитывается исходя из точности остановки;

6) Ограничение на параметры: а) Ограничение момента и тока допустимыми значениями при ПП-сах и при механических перегрузках; б) Ограничение динамических нагрузок механического оборудования обусловленного наличием упругих связей и зазорами в передачах; в) Ограничение ускорения и рывка.

*7) Жесткие требования в отношении эксплуатации и высокая надежность работы из-за массовости применения и весьма тяжелых режимов работы.

Требования к системам управления.

1) САУ-ния должна иметь простую структурную схему.

2) Отдельные эл-ты следует выбирать повышенной надежности, легко заменяемые, простые по констр-ции.

3) Необходимые защиты: *а)От потери напряжения в сети; б)перегрузка сверх допустимых значений тока и момента; *в) от к.з. *-обязательные защиты

4) Пуск двигателя должен производиться по определенному закону независимо от быстроты переключения командоаппарата оператором.

5) В схеме предусмотреть невозможность пуска двигателя после восстановления напряжения в сети в момент когда командоаппарат находится в каком-либо рабочем положении. Пуск – после возвращения командоаппарата в нулевое (начальное) положение. (ПУЭ)

6) При резком переводе рукоятки командоаппарата вперед - назад, необходимо автоматическое плавное реверсирование ЭП-да с токами не превышающими допустимые.

7) При полном отклонении питания двигателя – предусмотрено механическое торможение.

8) В САУ необходимо предусмотреть раздельное управление каждым двигателем от отдельного командоаппарата (подъем, мост, тележка, поворот)

9) При перемещении груза во всех направлениях – предусматривать

10) При работе нескольких кранов в одном пролете – блок-вки, исключающие возможность столкновения кранов;

11) Для плавного спуска должно быть предусмотрено возможность получения низких скоростей.

12) Блокировка, отключающая всю систему питания в случае нахождения человека на мосту/тележке.

Защитные панели

По способу управления крановые ЭП могут быть разделены на 2 группы:

1) С силовыми кулачковыми контроллерами (КК)

2) С магнитными контроллерами (МК)

КК – это аппарат ручного управления, контактов которого коммутируют силовую цепь двигателя.

МК – это панель управления с защитными элементами и контакторами, предназначенными для коммутации силовых цепей двигателя в совокупности с командоконтроллером.

Выбор способа управления зависит от:

1) режима работы крана;

2) мощности двигателя.

Блок-схема ЭП с КК:

ЗП – защитная панель

ЯС – ящик сопротивлений

Д – двигатель

ЗП: предназначена для выполнения следующих функций:

1) Защиты:

- от токов КЗ (225 300 % Iном): реле максимального тока или автоматический выключатель.

- от понижения напряжения (0.85 Uном): реле минимального напряжения.

2) Блокировки:

- ограничение рабочей зоны – концевые выключатели

- нулевая (исключает самопроизвольное включение схемы) – контроллер.

Защитные панели выполняют защиту 3-х механизмов (подъем, мост, тележка).

Типы ЗП:

На переменном токе: ПЗК (панель защитная на контроллере), ПЗКБ (П, М, Т).

На постоянном токе: ППЗК, ППЗБ (П, М, Т).

ПЗКБ и ППЗК – см. альбом (стр.18-19) – на экзамене.

КК: Это спец. аппаратура, предназначенная для управления. КК бывают:

- симметричные – при одном и том же номере рукоятки и вправо и влево двигатель работает в одном и том же режиме на одинаковых МХ;

- несимметричные – --||-- на разных МХ и в разных режимах.

Симметричные – для механизмов поворота и передвижения, несимметричные – для механизмов подъема.

Для управления двигателями ~I: ККТ-61, 65; =I: ККП-102.

2.2 Типовые СУЭП крановых механизмов с КК

Схема АЭП с ККТ-61А – см. альбом. Схема соответствует блок-схеме. Необходимые защиты и блокировки выполняет ЗП между сетью и КК. Контакты КК используются:

- 4 верхних – для коммутации силовой цепи (для реверса);

- 5 средних – для реостатного регулирования;

- 3 нижних – для подключения защитной панели.

Схема управления ДПТ с ККП – см. альбом, стр.20. Схема электрическая принципиальная соответствует блок-схеме. Защиты обеспечивает защитная панель типа ППЗК. Сам КК обеспечивает режимы подъема и все режимы спуска. Работа схемы на подъем и на спуск отличается, и схемы подключения двигателя разные.

Работа схемы на подъем: якорь и ОВ соединены последовательно.

Циклограмма:

Т.е. с помощью КК изменяем сопротивление.

Работа схемы на спуск: двигатель подключается по специальной схеме «безопасного пуска».

Циклограмма (для 4-го положения):

На всех положениях спуска включено Р7-Р8. Характеристика 1С (минимальная скорость) получается путем введения сопротивления (Р1-Р3) последовательно с сетью, а в цепи ОВ – сопротивлений нет(1-е положение КК). На следующих положениях КК последовательно вводится Rдоб в ОВ. До положения 4 КК Rдоб, включенное последовательно с сетью, остается постоянным. А, начиная с положения 5 – и оно переводится в ОВ. В пол.6 – ОВ включается в сеть независимо от якоря.

Замечания: Схема обеспечивает динамическое торможение с самовозбуждением – возникает при переводе маховика КК при спуске в нулевое положение. Тогда при отключении двигателя от сети ЭДС якоря создает в ОВ ток, направление которого совпадает с протек-м ранее, машина возбуждается. А если маховик перевести в 0 при подъеме, динамического торможения не произойдет, т.к. цепь дин. торм-я есть, а машина будет размагничиваться. Использование дин. торм-я при затормаживании приводит к тому, что тормозные колодки меньше изнашиваются. Наличие этого режима явл. основным преимуществом перед АД.

В последние годы освоен выпуск ЭП-в с контроллерным управлением с улучшенными регулировочными возможностями за счет введения при спуске груза режима дин. торможения с самовозбуждением (ККТ-65А). Система управления содержит: силовой контроллер и релейно-контакторную панель управления режимом дин. торможения и защитную панель.

Типы МК

механизм крана	пост. ток. (ДПТ)	перем. ток. (АД)
цепи упр. ~ I	цепи упр. = I
передвижение и поворот	П	Т	К
передвижение и поворот для 2-двигательного ЭП	ДП	ДТ	ДК
подъем	ПС	ТС	КС
подъем для 2-двигательного ЭП	ДПС	ДТС	ДКС

1, 2 – симметричные; 3, 4 – несимметричные. Дополнительно в обозначении

« Д » впереди – динамическое торможение (ТДС),

« А » – автоматизация пуска (ТСА),

« Б » – бестоковая коммутация контактов;

« Н » – получение низких устойчивых посадочных скоростей (импульсно–ключевой способ регулирования).

2 Типовые панели с МК.

Типовые схемные решения ПС, ТС (л.р.№5), ТСА (л.р.№5), КС.

МК для управления ДПТ (ПС) ( альбом стр. 22, 23 ). Защиты: от КЗ. 1РМ, 2РМ (225–300 I_ном); от понижения напряжения РН (0.85 U_ном). Блокировки:

1) нулевая – МК – СА (К1);

2) ограничение рабочей зоны – концевой выключатель КВ;

3) замыкающий контакт 1Т – катушка Н – для предотвращения свободного падения груза, т.к. при отключенном 1Т и включенном Н двигатель не будет создавать тормозного момента, а электромеханический тормоз растормозится;

4) Контакторы В и 1Т имеют механическую блокировку, предотвращающую их одновременное включение;

5) контакторы 1М и 1У сблокированы таким образом, что при переводе контроллера с 3-го положения в 4-ое (при спуске) сначала открывается 1М, а затем закрывается 1У, т.к. сопротивления R6 и R7 больше остальных (исключаются броски тока).

Режимы работы:

- Подъем

- Тормозной спуск

- Силовой спуск

- Спуск со сверхсинхронной скоростью

Работа схемы на подъем:

На всех положениях командоконтроллера СА1 на подъем, катушки Л и В отключены.

1-е положение: Р1, Р2, Р3 вводятся в якорную цепь, ОВ зашунтирована при подъеме на всех положениях СА1. R6 и R7 шунтируются 2М.

2-е положение: включается 1У, шунтирует R1, замыкает цепь катушки реле ускорения РУ. Контакт РУ подготавливает к включению цепь катушки 2У (для ограничения скорости).

3-е положение: подключается 2Т, разбирается контур шунтирования ОВ (обычная реостатная характеристика). Остаются R2 и R3.

4-е положение: последовательно выводятся сопротивления R2 и R3 контакторами 2У и 3у.

Замедление :

При быстром переводе рукоятки в 4-е положение, контроль осуществляется реле РУ, которое замыкает свои контакты, когда двигатель достигнет скорости 60-70% от номинальной и катушки 2У, 3У получают питание только после замыкания контактов РУ.

Спуск:

Схемы во 2-ом квадранте (рис. 23)(1, 2, 3, 4)

МХ – 3, 4 квадранты (сплошной линией)

Система 2-х машинного электропривода с АД и торможением генератором (ТГ).

(Стр. 24, рис. 1.22)

Совместная работа АД и ТГ дает возможность получить жесткие характеристики при малой скорости подъема и при силовом спуске малых грузов. Краны с такой системой ЭП обеспечивают высокий диапазон регулирования скорости при спуске и подъеме - высокое посадки грузов и точность установки деталей.

Устройство ТГ.

1 Многополюсная система крепиться к торцевой крышке главного АД.

2 Обмотка запитывается постоянным током.

3 Обычный к.з. ротор, соединенный с валом двигателя.

Принцип работы.

При вращении ротора ТГ в неподвижном поле в нем наводится ЭДС обуславливающие токи создающие тормозной момент. Принцип действия подобен АД в динамическом торможении (МХ имеет такой вид). Суммарная МХ благоприятна для крановых механизмов.

Достоинства ТГ: малые габариты; простота; надежность в эксплуатации.

Применяется на кранах малой грузоподъемности без дополнительных затрат на уси-

ление конструкции. Обычная мощность 30-40 кВт.

Защиты: 1) Iкз-РМ; 2) минимальная (понижение напряжения) – Л;

Блокировки: 1) 0-вая – командоконтроллер ''0''; 2) Ограничение рабочей зоны – КВ.

Управление командоконтроллером: совместная работа АД и ТГ при 3-х положениях командоконтроллера на подъем и на спуск позволяет получить ряд искусственных характеристик:

Подъем: 1П – суммирование реостатной характеристики (2) и характеристики ТГ минимальная скорость; 2П – отключается ТГ; реостатная характеристика АД; 3П – естественная характеристика.

РУ (реле ускорения) – исключает получение максимальной скорости при резком переводе ручки в третье положение (переводит крановщик).

СПУСК. 1С и 2С – получение пониженной скорости силового спуска путем суммирования характеристик.

Третье положение обеспечивает максимальную скорость при силовом спуске и режим спуска со сверхсинхронной скоростью.

Тип контроллера 3ТД 627.069

3 Совершенствование систем с микроконтроллерами путем применения динамического торможения с самовозбуждением.

Подключение на вал основного двигателя дополнительной машины (тормозного генератора) в практических случаях нежелательно по конструктивным соображениям. Следовательно, для подъемных лебедок кранов более универсальным способом получения устойчивых низких скоростей является использование режима динамического торможения АД с ФР с самовозбуждением.

В данном режиме контактор К1 будет отключен, а контактор К2 – включен. Обмотки статора получат питание от роторной цепи через выпрямитель. R_2д в цепи ротора – делители напряжения позволяют регулировать связь между током ротора I₂ и током статора для получения требуемых условий самовозбуждения. Механические характеристики АД с ФР в режиме динамического торможения с самовозбуждением можно рассчитать двумя способами:

1) по универсальным кривым (метод завода «Динамо»).

2) на основании схемы замещения и векторной диаграммы для данного режима.

1 – при линейной характеристике намагничивания

2, 3 – МХ в рассматриваемой схеме с самовозбуждением.

Для 1: ω = ω _гр = const; ω _гр = – S _a_гр ∙ ω _{0 ном}; (1)

S _a_гр – абсолютное граничное ускорение.

ω _{0 ном} – синхронная скорость при частоте 50 Гц.

(2)

Кс – коэффициент связи приведения тока ротора к току статора.

(3) Ксх – коэффициент схемы выпрямления (3 фазная мостовая). Кт – коэффициент трансформации двигателя от статора к ротору.

Кпс – коэффициент определяемый схемой подключения выпрямительного моста. Обычно для применяемой потенциометрической схемы Кпс принадлежит промежутку (0, 8 – 0, 92). Кэкв – коэффициент приведения постоянного тока возбуждения статора к эквивалентному по МДС к 3 фазному току (0, 85).

– реактивное сопротивление намагничивания. x _μ = x _μ_мах = const. (принимаем). Е₁ – ЭДС фазы статора. I _μ –ток намагничивания.

Механическая характеристика 2 должна пройти через вторую точку.

(3) (4)

(5)

увеличение сопротивления в роторной цепи в соответствии с формулами (2), (3), (4) приводит к возрастанию ω _гр иω _гр1. увеличивается (МХ 3).

Анализируя 2 и 3:

а) В области момента М > Мгр МХ при самовозбуждении имеет высокую жесткость и обеспечивает получение низких устойчивых скоростей спуска.

б) В интервале изменения скорости от 0 до ω _гр. Условия самовозбуждения отсутствуют и МХ совпадает с осью ординат (М=0).

в) Использование режима самовозбуждения взамен торможения противовключением дает существенную экономию электроэнергии, т.к. при спуске грузов с пониженной скоростью ЭП энергию из сети не потребляет.

г) В аналитическом виде условия самовозбуждения АД в режиме динамического торможения без подпитки от постоянного источника имеет вид:

(*)

Знак равенства – это критическое самовозбуждение. Кс – коэффициент самовозбуждения машины. Если условие (*) не выполняется, то необходимо обеспечить подпитку двигателя от отдельного источника постоянного тока. Обычно для получения требуемых характеристик в режиме тормозного спуска в схеме кроме цепи самовозбуждения предусматривают дополнительную цепь независимого возбуждения. Вводится коэффициент шунтирования: (0, 85 – 0, 92).

Замечание: даже при выполнении условия (*) для обеспечения устойчивой работы ЭП в установившихся режимах, с целью повышения надежности самовозбуждения следует сохранять узел подпитки. При этом ток подпитки может составлять (2 – 5)% от Iном двигателя. Для двигателя с плохими условиями самовозбуждения: (20 – 30)% Iном.

Механизмы поворота.

Особенности:

1. – высокая инерционность. -момент инерции двигателя.

- момент инерции механизма.

2. Инерционность носит переменный характер из-за изменения нагрузки и радиуса вылета стрелы.

3. Многомассовые механизмы

Δ φ _З

4. В процессе зацепления из-за неточности изготовления зубьев могут возникать зубцовые возмущения с частотой: .

где ω _п – угловая скорость платформы;

z_зв – число зубъев зубчатого венца.

Частота свободных колебаний механической части:

При совпадении Ω ₁₂и f_z - наступает параметрический резонанс, что приводит к увеличению динамических нагрузок.

Требования:

1) плавное регулирование скорости;

2) диапазон регулирования равен (10÷ 15): 1;

3) большая частота включений (h> 1000 включений в час);

4) ограничение на величины статического и динамического падения скорости, допустимого уровня скорости;

5) демпфирование процессов изменения моментов и скоростей двигателя (экскаваторная характеристика должна быть с большим коэффициентом заполнения).

Примеры типовых схемных решений

1) ЭП механизмов подъёма экскаваторов с электромагнитным усилием;

2) ЭП механизмов подъёма экскаваторов с тиристорным управлением (альбом стр. 26, 27, рис. 1.24, 1.25).

Питание к силовому трансформатору подводится от сети 6 кВ через кольцевой токосъёмник, к соответствующим потребителям напряжения 380 В. Двигатели Д1, Д2 получают питание от тиристорного преобразователя, реверсивного с раздельным управлением. В схеме присутствуют ограничивающие реакторы.

Защиты:

1) зашита от перенапряжений: RC – фильтром, который препятствует возникновению высоких напряжений в цепях при выделении запаса энергии в индуктивностях при переходных процессах; селеновые вентили – выполняют функции разрядников (при номинальном напряжении – ток мал, а при перенапряжении – ток резко возрастает, ограничивая перенапряжения);

2) от коротких замыканий – 1РМ, 2РМ – срабатывают при токах на 25% выше стопорного и включают дистанционный расцепитель главного автоматического выключателя (АВ);

3) понижения напряжения – контактор Л и реле минимального напряжения в цепи управления.

Блокировки:

1) ограничение рабочей зоны – концевой выключатель;

2) исключают включение блокировочного контактора, если не включены двигатели, отсутствует смазка редукторов, возбуждение на двигателе.

Работа схемы управления

Управление ЭП – сельсинным командоаппаратом. Для формирования экскаваторной характеристики используется принцип суммирования сигнала задания, отрицательной обратной связи по напряжению и отрицательной обратной связи по току с отсечкой.

Задающий сигнал – с СККП на СМУП. Отрицательная обратная связь по напряжению – с выходных зажимов ТП на СМУП. Отрицательная обратная связь по току – от цепочки, подключённой параллельно ДП через стабилитроны 3СКП, 4СКП.

Достоинства схемы:

- обеспечивает надёжное стопорение;

- обеспечивает механические характеристики необходимой жесткости.

Недостатки:

- ограниченная мощность выпускаемых для работы ТП;

- сети, которые питают трансформаторы преобразователей, имеют большое сопротивление, что затрудняет создание устойчивого режима работы ТП;

- при переводе на тиристорный ЭП экскаваторов массовых серий ЭКГ с их концентрацией на карьере от 40 до 60 штук возможно большое искажение формы питающего напряжения 6 кВ и нарушениё работы ЭП.

Вывод:

В основном тиристорные преобразователи в экскаваторном ЭП используют для питания ОВГ, а система управления тиристорных возбудителей может быть построена как система подчинённого регулирования (параллельной коррекции).

4 Перспективы совершенствования АЭП ОЭ

Современные экскаваторы характеризуются рядом особенностей, которые надо учитывать при проектировании АЭП:

1) увеличение электровооруженности в 1, 3÷ 1, 5 раза;

2) увеличение подключаемой мощности потребителей (более 10 тыс. кВт);

3) уменьшение металлоёмкости и повышение надёжности.

Все новые типы экскаваторов можно разделить на три группы:

1) с ковшом до 8 м³ – тиристорный ЭП, приспособленный для работы от карьерных сетей и дизельных генераторов;

2) с ковшом от 10 до 25 м³ – система Г-Д с тиристорным возбудителем всех электрических машин и по возможности простой структурой управления эп;

3) с ковшом более 25 м³ – в большинстве случаев используется система Г-Д с тиристорным возбудителем и автоматическим управлением процессами копания и перемещения грунта.

Опыт проектирования и эксплуатации систем ЭП ОЭ показал, что следующие технические решения обоснованы:

1) питание электродвигателей и обмоток возбуждения электрических машин от индивидуальных тиристорных преобразователей;

2) применение многодвигательных ЭП силовых схем с питанием не более двух электродвигателей от одного источника;

3) использование подчинённого регулирования тока и ЭДС с переключающимися обратными связями;

4) максимальное упрощение ТП (надёжность);

5) приспособленность ТП для питания, как от централизованных, так и от автоном-

ных источников электрической энергии.

Замечание: создание новых ЭП ОЭ не исключает актуальности работ в области ЭП по системе Г-Д, с ЭМУ, МУ для некоторых типов выпускаемых экскаваторов.

Тема: Автоматизированный ЭП ТПМ позиционного типа (ТПМ_ПТ)

Классификация ТПМ_ПТ. Выбор двигателей и требования к системе управления

1 Обзор. Классификация ТПМ_ПТ.

2 Анализ особенностей технологического процесса.

3 Выбор двигателя.

4 Основные требования к ЭП ТПМ_ПТ.

5 Требования к системе управления. Специальные требования по обеспечению повышенной безопасности, их реализация в схемах электрооборудования и конструкции лифтов.

1 Обзор. Классификация ТПМ_ПТ.

К ТПМ_ПТ относятся подъёмники циклического действия для транспортировки грузов и людей в специальных грузонесущих устройствах с одного уровня на другой. Это:

1) лифты – механизмы вертикального транспорта в городском хозяйстве и на предприятиях;

2) шахтные подъёмные машины (ШПМ) используются при подземном способе добычи полезных ископаемых;

3) фуникулёры – подъёмно-транспортное вооружения с канатной тягой с перемещением под крутым углом (есть направляющие – отличие от канатной дороги).

Классификация:

1) по характеру перемещаемых грузов:

- грузовые;

- грузоподъёмные;

- грузопассажирские.

2) по виду движения грузонесущего приспособления:

- вертикальные;

- наклонные.

3) по типу грузонесущего приспособления:

- клетьевые (пассажирские);

- скиповые (грузовые);

- кабинные (грузовые, пассажирские).

Каждой группе ТПМ_ПТ присуще свои особенности, но общим является наличие направляющих, в которых без раскачивания перемещается грузонесущее приспособление. В большинстве подъёмников с ЭП движение грузонесущему элементу сообщае

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒