2.1.2. Переміщення матеріалів

Машини для переміщення матеріалів використовуються для навантажувальних, розвантажувальних і транспортних операцій. Прикладами можуть служити конвеєри, підйомні крани, автонавантажувачі, елеватори. Ці установки вимагають спеціальних приводів для забезпечення вимог безпеки, захищеності й портативності. Часто використовуються двигуни постійного струму для задоволення вимог регулювання швидкості й великого моменту.

На мал. 2.3 показаний електронавантажувач. Тут через вимоги великого моменту при низькій швидкості використовується привод постійного струму із серійною обмоткою. У такого двигуна м'яка статична характеристика, що забезпечує максимальний момент при більших навантаженнях. Швидкість може регулюватися за допомогою реостата, установленого послідовно із двигуном. Цей двигун для мобільності добре сполучимо з електричними батареями, від яких він живиться. Однак існує кілька недоліків, включаючи технічне обслуговування колектора, чутливість до вологи й бруду, низька ефективність. Колекторний двигун постійного струму вимагає частих оглядів і технічного обслуговування, що збільшує час простоїв.

Рис. 2.3

Асинхронні двигуни можуть широко використовуватися в механізмах для переміщення матеріалів. При цьому не потрібне техобслуговування колектора, немає електромеханічних контакторів і комутаційних апаратів, і немає розсіювання енергії в додаткових опорах. Також, для мобільного встаткування, асинхронний двигун має меншу вагу в порівнянні із ДПС тієї ж потужності. Момент може регулюватися одночасною зміною напруги й частоти для точного керування швидкістю.

Рис. 2.4

Розглянемо застосування частотно-регульованого електропривода на прикладі електронавантажувача (мал. 2.4). Тут ми бачимо, що інвертор (И) використовується для перетворення енергії постійного струму батарей в енергію змінного струму регульованої напруги й регульованої частоти. На трифазному виході інвертора момент поступово збільшується під час пуску АД й залишається постійним для розгону. Коли досягається необхідна потужність, частота на виході інвертора збільшується для досягнення високої швидкості.

Швидкість двигуна може бути швидко знижена за допомогою гальмування в генераторному режимі, що є важливою характеристикою для приводів мобільного встаткування. Рекуперативне гальмування в частотно-регульованому приводі досягається зменшенням частоти інвертора настільки, щоб відповідна їй синхронна швидкість була нижче, чим швидкість двигуна. Це змушує двигун працювати в генераторному режимі й перетворювати механічну енергію руху в електричну, яка подається назад на батареї. Частотно-регульований привод із широтно-імпульсною модуляцією найбільше добре відповідає цьому призначенню, тому що в ньому немає лінії змінного струму, по якій би відбувалася віддача реактивної енергії в мережу. Крім того, немає додаткових інверторних ланцюгів, випрямних ланцюгів і скільки-небудь значної фільтрації. Це робить конструкцію частотно-регульованого привода гранично простою.

Використання частотно-регульованого привода в перевезенні матеріалів дає в результаті поліпшене виконання при підвищеній ефективності. При цьому зменшуються витрати на обслуговування й, завдяки рекуперації, потрібні менші батареї для мобільних установок у порівнянні із приводом постійного струму.