3.1. Электроприводы грузоподъемных устройств

Для механизмов подъема в электрических талях и неответственных ИО регулирование скорости не предусматривается. В этих случаях успешно применяется простейший АД с короткозамкнутым ротором (АДКЗ). Для большинства таких ИО, а также поворотных и мостовых кранов удовлетворительная управляемость механизмов обеспечивается при D = 2–3. Поэтому здесь массовое применение находит АД с фазным ротором (АДФР), регулируемый переключением сопротивлений в роторной цепи.

Но АДФР не обеспечивает жестких регулировочных характеристик для спуска груза со скоростью ниже синхронной. Поэтому приходится искать новые решения для применения надежного АД при торможении путем: 1) использования принципа сложения механических характеристик в двухдвигательном ЭП; 2) использования динамического торможения с самовозбуждением для расширения диапазона регулирования скорости АДФР при спуске грузов; 3) использования для регулирования скорости полупроводниковых преобразователей; 4) использования многоскоростных крановых АД; 5) использования частотного управления АД.

Двухдвигательный асинхронный электропривод с общим механическим валом применяется для крановых механизмов в тех случаях, когда требуется снизить момент инерции или необходимо увеличить вдвое мощность ЭП. Вторая машина (меньшей мощности) добавляется к основной для улучшения регулировочных характеристик ЭП.

На рис. 3.1 представлена схема двухдвигательного ЭП подъема груза.

Рис. 3.1

На вал основного АДФР посажена специальная тормозная машина (ТМ), которая представляет собой генератор вихревых токов, состоящий из статора с обмоткой возбуждения ОВТМ, которая питается постоянным током, и массивного ротора. При вращении в постоянном магнитном поле в его стали наводятся вихревые токи и возникает тормозной момент, зависимость которого от скорости и тока показана на рис. 3.1, б. В нулевой момент времени ЭП заторможен механическим тормозом. При подъеме груза включены контакторы КВ, КТ, КТ1 и КУ1. При этом электромагнит ЭТ освобождает шкив тормоза, тормозная машина возбуждается и развивает момент в соответствии с характеристикой 0 на рис. 3.1, в; а АД работает в направлении «подъем» с характеристикой 2п. Результирующая характеристика 1п соответствует сумме моментов характеристик 0 и 2п. Она обладает довольно значительной жесткостью и обеспечивает малую скорость подъема груза. Вторая ступень получается путем отключения контактора КТ1–М, теряет возбуждение и момента не развивает (2п). Переход на третью, основную скорость достигается включением контактора КУ2. В цепи ротора остается небольшое добавочное сопротивление, и двигатель имеет характеристику 3п. При спуске груза в первом положении включаются КН, КТ и КТ1. Первая скорость обеспечивается характеристикой 1с как сумма 0 и 1с. Для увеличения скорости спуска во втором положении включается контактор КУ1. Суммарная характеристика 2с есть сумма 0 и 2^/с. Основная третья скорость спуска – при отключении тормозной машины и уменьшении сопротивления в цепи ротора до минимума характеризуется кривой 3с.

В схеме на рис. 3.2 с той же целью к валу основного АДФР1 присоединен вспомогательный тихоходный АДКЗ2.

Рис. 3.2

Для получения жесткой характеристики 3 при подъеме с малой скоростью используется суммирование моментов АДФР1 при введении сопротивления в цепь ротора (хар.1) и вспомогательной машиной (хар. 2) Для спуска с пониженной скоростью АДФР1 переводится в режим динамического торможения (две фазы статорной обмотки подключаются к выпрямителю В. Соответствующая МХ 1^/ суммируется с механической характеристикой 2 двигателя АДКЗ2, чем и обеспечивается результирующая характеристика 3^/ двухдвигательного ЭП.