Styresystemer for elektriske drev av kraner

Ulike krankontrollsystemer kan klassifiseres etter formål, kontrollmetode og reguleringsforhold.

I henhold til deres formål skilles kontrollsystemene til løftemekanismer, bevegelsesmekanismer og rotasjonsmekanismer.

I følge styringsmetoden er det styringssystemer med fôrkammerkontrollere, med knappe innlegg, med komplette enheter (f.eks. med eller uten magnetisk kontroller og energiomformer).

I henhold til reguleringsforholdene kan det være kontrollsystemer: med regulering av hastighet under nominell, med regulering av hastighet over og under nominell, med regulering av akselerasjon og retardasjon.

Fire typer elektriske motorer brukes i krandriftssystemer:

• DC-motorer med serie eller uavhengig eksitasjon med regulering av hastighet, akselerasjon og retardasjon ved å endre spenningen og eksitasjonsstrømmen som tilføres ankeret,

• asynkrone rotormotorer ved å justere parametrene ovenfor ved å endre spenningen som påføres statorviklingen til den elektriske motoren, motstanden til motstandene i rotorviklingskretsen og bruke andre metoder,

• asynkrone ekorn-burmotorer med konstant (ved nominell nettfrekvens) eller justerbar (ved omformerens utgangsfrekvensjustering) hastighet,

• squirrel-cage rotor induksjonsmotorer, multi-speed (pol-svitsjet).

Nylig har antallet AC-kraner øket på grunn av forbedring av systemene omformer med variabel frekvens.

Power Cam-kontrollsystem — enkelt og vanligst for elektriske kraner.

For likestrømsmotorer av løftemekanismer brukes kontrollere med en asymmetrisk krets og potensiometrisk aktivering av ankeret i senkeposisjoner, for reisemekanismer - kontrollere med en symmetrisk krets og motstander koblet i serie.

For asynkrone elektriske motorer med en ekorn-burrotor, brukes kontrollere som bare utfører funksjonene for å slå på og av den elektriske motoren; for faseviklede rotorinduksjonsmotorer bytter regulatorer statorviklingene og motstandstrinnene i rotorviklingskretsen.

De største ulempene med elektriske drivsystemer med kamkontrollere: lav energiindikatorer, lavt nivå av slitestyrke for kontaktsystemet, utilstrekkelig jevnhet av hastighetsregulering.

Bruken av selveksitert elektrodynamisk bremsing for disse løftemekanismesystemene (ved senking av lasten) forbedrer energi- og kontrollegenskapene til systemene, spesielt et hastighetsreguleringsområde på opptil 8:1 (ved senking av lasten) kan oppnådd.

Styresystemer med kraftregulatorer brukes vanligvis for lavhastighetskraner som opererer med lave krav til hastighetskontrollområde og bremsenøyaktighet. Under forholdene til metallurgiske verksteder er disse brokraner for generelle formål.

Styresystemer med magnetiske kontrollere brukes til elektrisk kranutstyr som opererer på like- og vekselstrøm med relativt høy effekt (for likestrøm opp til 180 kW) I vekselstrøm brukes disse systemene til å styre en- og to-trinns asynkrone elektriske motorer med rotor ekorn-bur og viklet rotor asynkrone elektriske motorer.

Disse magnetiske kontrollsystemene for styring av asynkrone ekorn-burmotorer brukes vanligvis på kraner med motoreffekt opp til 40 kW, og for asynkronmotorer med viklet rotor i effektområdet 11-200 kW (for løftemekanismer) og 3,5-100 kW ( for bevegelsesmekanismer).

Styresystemer for kran AC-frekvensomformere med tyristorspenningsomformer finner anvendelse for faserotor asynkrone elektriske motorer på kranmekanismer for ulike formål. En tyristorspenningsomformer er inkludert i statorviklingskretsen og tjener til å regulere spenningen som tilføres denne viklingen.Hovedfordelene med dette kontrollsystemet er: muligheten til å oppnå stabile lave landingshastigheter med et kontrollområde på opptil 10: 1, noe som gir strømfri veksling av statorkretsene til den elektriske motoren, noe som øker holdbarheten og levetiden til elektrisk utstyr.

Bruken av disse kontrollsystemene er effektiv for kranmekanismer der det er nødvendig å oppfylle de strenge kravene når det gjelder hastighetskontroll, for eksempel for portalkraner, brokraner med manipulatorer.

Kontrollsystem for elektriske kraner DC G-D (generator-motor) ble mye brukt i elektriske krandrifter frem til 1960- og 1970-tallet på grunn av følgende hovedfordeler: et betydelig hastighetskontrollområde (20:1 eller mer), jevn og økonomisk hastighet og bremsekontroll, lang levetid, relativt lav kostnad.

Dette systemet har blitt effektivt brukt for store og kritiske kraner, inkludert de fra metallurgiske anlegg. Imidlertid var bruken begrenset av en rekke ulemper: tilstedeværelsen av roterende deler og omfang, relativt lav effektivitet, betydelig vekt og størrelse, høye driftskostnader.

Kontrollsystemer med tyristorspenningsomformere og likestrømsmotorer (TP — DP) tillater bruk tyristor enhetved å endre åpningsvinkelen til tyristorene, juster spenningen som leveres til den elektriske motoren.

TP — DP-systemer brukes til elektriske stasjoner med effekt opp til 300 kW, og i noen tilfeller enda mer.De har høye kontrollegenskaper og med et kontrollområde på 10:1 - 15:1 krever de ikke bruk av tachogeneratorer for hastighetskontroll. Ved å bruke takometrisk hastighetstilbakemelding i disse systemene kan et hastighetskontrollområde på opptil 30:1 oppnås.

Ulempene med TP - DP-systemene er: den relative kompleksiteten til tyristorblokkene til enheten, relativt høye kapital- og driftskostnader, forringelse av kvaliteten på elektrisitet i nettverket (påvirkning på nettverket).

Styresystemer med frekvensomformere (FC — AD) tillater elektriske drev i kraner, når ekorn-rotor asynkrone elektriske motorer brukes, å oppnå et høyhastighetskontrollområde med gode dynamiske egenskaper til den elektriske stasjonen.