Тема: Тиристорные системы применяемые в крановом электроприводе

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 9Следующая ⇒

1 Тиристорные системы.

2 Примеры типовых схемных решений переменного и постоянного тока.

2.1 АЭП с ТРН.

2.2 АЭП с импульсно-ключевым регулятором.

2.3 АЭП с ТПЧ.

2.4 АЭП - ТРН-ИР-АДФР.

2.5 ТП-ДПТ.

1Тиристорные системы.

Общим направлением развития грузоподъемности машин являются:

1) Повышение производительности.

2) Повышение эффективности проведения грузоподъемных мероприятий.

Задача: создание оптимальных скоростных параметров механизмов.

Сегодня почти 25% всех грузов перегружаемых в машиностроении, 80% – в строительной индустрии требуют глубокого регулирования скорости. Теперь качественные показатели кранового электропривода являются наиболее важными. Все это решается путем совершенствования тиристорного электропривода.

Различные системы можно разделить на группы:

а) По способу управления:

1) управляемые кнопочными постами (возможности управления ограничены конструктивными особенностями поста и задачей программы разгона–торможения)

2) управляемые сложным комплектным устройством (Микроконтроллер с использованием преобразователя энергии). Оператор выбирает только необходимые скорости, а процессы разгона присходят автоматически.

б) По условиям регулирования:

1) Регулирование скорости ниже номинальной.

2) Регулирование скорости выше и ниже номинальной.

3) Регулирование ускорения и замедления.

В соответствии с приведенной классификацией в крановом электроприводе принимают системы:

1. ТП–ДП т.е. ДПТ с питанием и управлением при помощи тиристорного преобразователя.

2. МК–АДД т.е. магнитный контроллер с двухскоростным двигателем (в том числе и с ТРН).

3. КИ–АДФ т.е. АД с ФР управляемый силовым контроллером с тиристорным импульсно-ключевым регулированием скорости.

4. МКД–АДФ т.е. АД с ФР управляемый магнитным контроллером с динамическим торможением с самовозбуждением (в том числе и с импульсно-ключевым регулированием скорости).

5. МКБ–АДФ т.е. АД с ФР управляемый магнитным контроллером с бесдуговой коммутацией + импульсно-ключевой регулятор.

6. ТРН–АДФ.

7. МКИ–АДФ т.е. АД с ФР управляемый силовым контроллером с тиристорным импульсно-ключевым регулированием скорости.

8. ПЧН–АДД т.е. двухскоростной АД + ПЧ с непосредственной связью.

9. ТРН–АД–ИР т.е. АД с ФР у которого ТРН в цепи статора и импульсный регулятор в цепи ротора.

Выбор системы АЭП производится на основании анализа.

Учитывается:

1) Диапазон (по назначению крана и из расчета точной остановки).

2) Способ управления.

3) Уровень износостойкости.

4) Диапазон мощностей ЭП.

5) Показатели энергетики.

6) Динамические показатели.

7) Условия эксплуатации.

8) Экономическая оценка.

2 Примеры типовых схемных решений переменного и постоянного тока.

2.1 АЭП с ТРН.

ТРН в цепи статора осуществляет регулирование подводимого к двигателю напряжения. Система позволяет получить устойчивые малые посадочные скорости при диапазоне (10: 1). Для получения малых посадочных скоростей предусмотрена обратная связь по скорости с помощью тахогенератора. В последнее время – попытки заменить его на статический датчик скольжения.

Система рекомендуется для механизмов подъема и передвижения мостового крана.

Целесообразно применять упрощенный вариант за счет исключения ОС по скорости.

В связи с выделением значительных потерь эти ЭП строят с фазным ротором при однозонном регулировании скорости.

Промышленность выпускает РСТ:

- требует установки тахогенератора;

- имеют энергетич. показатели выше, чем при обычном реостатном регулировании;

это обусловлено тем, что снижение потока приводит к увеличению потерь в меди и наличие высших гармоник. Поэтому эти схемы несмотря на свою простоту не получили широкое распространение для крановых ЭП.

2 Примеры типовых схемных решений переменного и постоянного тока.

2.2 АЭП с импульсно-ключевым регулятором (ИКР)

КИ-АДФ, МКИ-АДФ, МКД-АДФ, МКБ-АДФ, АД-ТРН-ИР

В последнее время началось широкое внедрение систем с ИКР с использованием АД с фазным ротором, для механизмов передвижения и подъема.

Сущность ИКР частоты вращения АД заключается в коммутации роторной цепи АД с введением ступеней резисторов с помощью ИК.

Эта система обеспечивает диапазон не ниже 10: 1, позволяет получить малые доводочные скорости, бестоковую коммутацию контакторов, что поднимает их износостойкость до уровня механической.

Система с ИКР выгодно отличается от более сложных систем достижением конечного эффекта (диап–н 10: 1) применяя минимум элементов. Система строится на базе и по принципу традиционного кранового ЭП с добавлением лишь тиристорного коммутатора.

При повреждении системы регулирования ЭП может работать с характеристиками традиционного крана.

(Пром. подъемники 40-200 кВт, П65-06 краны КСДБ – металлургич. производство

Механизмы передвижения- панель Б65-05- для управления 1-м двигателем Б65-06 для управления 2-мя эл. двигателями (50т).

Разработаны схемы для двух двигателей по 55 кВт).

2 Примеры типовых схемных решений переменного и постоянного тока.

2.3 АЭТ с ТПЧ

Позволяет при использовании АД с КЗ. получить достаточно большой диапазон регулирования и добиться высоких динамических показателей.

ТПЧ инверторного типа ТПЧ-ПЧИ

Обеспечивает плавное регулирование частоты от 5 до 70 Гц и является весьма сложным устройством для массового ЭП и не нашел применения для кранов.

ТПЧ с непосредственной связью (ТПЧН).

Относительно просты по схеме и конструктивно, но могут быть использованы при частоте тока в интервале 3-20 Гц.

ПЧН используют в 3-х случаях:

1) В системах управления с диапазоном регулирования 4: 1. Для механизмов передвижения путем непосредственного питания АД с к.з.

2) В системах управления с высоким и особо высоким диапазоном когда обмотки АД с к.з. 2-х скоростного имеют смешанное питание от сети 50 Гц и от преобразователя частоты. Обеспечивает диапазон 60: 1.

3) В системах управления с высоким динамическим показателем когда обмотка статора 2-х скоростного АД с числом полюсов 4/6 получает питание от ПЧН, в результате чего скорость плавно увеличивается до 500 об/мин, а дальнейшее увеличение до 1000-

1500 об/мин путем переключения числа пар полюсов.

Такая система обладает наименьшей массой на единицу мощности. Диапазон 8: 1

В системах ПЧН при применении комбинированного управления производят частотное регулирование в области малых скоростей и переключение обмоток двигателя в переводя на напряжение сети в остальной зоне.

В зависимости от функций ПЧН, применяют 2 варианта построения:

- только для малых скоростей

- в качестве бестокового коммутатора

Промышленностью выпускаются ПЧН типов ТТС -цифры.

В первом случае (при малых скоростях) получается простая САР мощностью 20-25% Рном ЭП, но ток должен обеспечивать Iном двигателя но при этом усложняется реллейно–контакторная схема.

Во втором варианте ПЧН должен быть рассчитан на полную мощность. В этом случае реллейноконтакторная схема проще и надежнее.

Для управления крановыми механизмами работающими в условиях где невозможен доступ обслуживающему персоналу (радиоактивная среда) единственно возможны преобразователи с ПЧН.

Недостатки:

- высокая стоимость

- сложная первоначальная наладка

- необходимость квалифицированного персонала

- передача в сеть помех.

2 Примеры типовых схемных решений переменного и постоянного тока.

2.4 АЭП по системе ТРН-ИР-АД

Использование каждого из регуляторов (ТРН, ИР) отдельно не позволяет обеспечивать все требования предъявляемые к ЭП кранов.

При использовании только импульсного регулятора (ИР) в цепи ротора позволяет обеспечить зону регулирования между естественной и реостатной характеристикой.

Использование ТРН позволяет использовать всю плоскость, но имеют место большие потери, что ведет к необходимости завышения мощности двигателя и следовательно его габаритов. ТРН обеспечивает реверс и динамическое торможение.

Работа схемы:

Управление осуществляется от блоков управления в БУ1 и БУ2 (БУ2 входит логическая схема, осуществляющая избирательное управление тиристорами статора или ротора в зависимости от режима работы).

Для задания жесткости используется отрицательная обратная связь по скорости.

2 Примеры типовых схемных решений переменного и постоянного тока.

2.5 ТП-ДПТ

Система обеспечивает высококачественное регулирование при мощности > 60 кВт

Системы ЭП имеют 3-и исполнения:

1. С реверсивным ТП

2. С 1-м выпрямительным устройством. Для изменения направления тока якоря используют контактный реверсор (он переключается при отсутствии тока в цепи)

3. Тоже с 1-м выпрямительным устройством, которое обеспечивает работу двигателя в режиме потребления энергии и в режиме рекуперации, при изменении направления вращения ( I и II квадрант). Для обеспечения работы в IV квадранте изменяют направление тока в обмотке возбуждения.

Первая система универсальна. Вторая система имеет меньшие габариты, но наличие контактного реверса до 100кВт. Третья система – для мощных ЭП > 300 кВт и при малом числе вкл. в час (£ 300).

Рассмотренные ЭП строятся на основе одних типовых схем.

Промышленностью выпускаются ТПЕ преобразователи (100-630А). АТА - нереверсивные.

Системы обеспечивают диапазон (10 ÷ 15: 1). Применение обратной связи по скорости обеспечит диапазон 30: 1.

Для получения высоких регулировочных показателей используется двухконтурная система автоматического регулирования.

Недостаток состоит в том, что ухудшается качество эл. энергии в сети, особенно для маломощных источников (³ 300% от мощности ЭП).

Применяют на мощных мостовых литейных кранах, бетоноукладчиках, высокопроизводительных башенных кранах и мощных комплексах (400-600 кВт).

ЭП могут быть 1-о и 2-х двигательные ( альбом стр 25, рис 1.23 )

Для упрощения схемы и повышения надежности используется согласованная схема.

Тиристорный ЭП крана имеет 1-контурная система управления СМУР. Система управления ЭП имеет отрицательную ОС по U, отрицательную ОС по I с отсечкой.

Сигнал в цепи задающих обмоток определяется разностью задающего U от командоконтроллера с R4 и U отрицательной ОС двигателя (ПОС).

Значение и полярность задающего сигнала ограничивающего скорость и направление, регулируется с помощью командоконтроллера.

Отсечка по току осуществляется с помощью стабилитронов. Сигнал отрицательной ОС по току поступает от трансформаторов тока ТТ1-ТТ6.

Положительная ОС необходима для получения высокого коэффициента экскаваторной характеристики, поддержания постоянной в переходных режимах.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 Следующая ⇒