Для торможения груза

М_т = сG , (4.5)

где t_T – время торможения.

Для двигателей постоянного тока необходимо обеспечить

М_п = ( 2 – 2,5 )М_н,

для АД с короткозамкнутым ротором

М_п = (1,8 – 2)М_н.

Время разгона исполнительного двигателя до установившейся частоты вращения

t_д = G , (4.6)

где

G = с G + G .

Время торможения принимают t_T = t_д.

Для определения t_д и t_T для различных моментов нагрузки необходимо иметь характеристику ИД.

По заданной средней номинальной скорости подъема полного груза v_ном определяют требуемые

n_ном = 60iv_ном /(2πR_б) = 9,55iv_ном /R_б (4.7)

и затем требуемую мощность

Р = М_сномn_ном /9550кВт. (4.8)

По мощности и оборотам выбирают двигатель с необходимым ПВ и для дальнейших расчетов используют его механическую характеристику и каталожные данные. При выборе АД с короткозамкнутым ротором необходимо его проверить на допустимое число пусков и торможений. ПВ для механизмов подъема грузовых лебедок на переменном токе рекомендуется 40%, а коэффициент перегрузки λ = 0,8.

Номинальный требуемый вращающий момент

М_ном = λ , (4.9)

где М_сном – статический момент номинальной нагрузки;

λ = 0,8 – коэффициент перегрузки;

ξ_н.д. – ПВ выбранного двигателя;

ξ_н.мех – ПВ механизма (лебедки);

М_ном должен быть ≤ М_н.дв.

4.1. Схемы грузовых лебедок

При контроллерном управлении (рис.4.1.1) включают рубильник П1 в цепи РН. РН получает питание в "О" положении контроллера через контакт I и шунтирует его своим контактом РН. Кроме того ШОВ запитывается через R8 – R11.

В 1 положении на подъем:

Замыкается контакт II, запитывая "Кл" и РС1, которое от действия магнитного потока одной катушки РС1 не сработает. Контакт V шунтирует R10 – R12 и магнитный поток ШОВ растет до номинального. Контакт III запитывет ТЭМ и двигатель растормаживается. Контакты VIII и XI подают питание на Д через R1 – R5 и параллельное сопротивление R6 – R7. Электродвигатель включен по искусственной схеме шунтирование якоря, необходимой для возможности работы с ползучей скоростью.

Во 2 положении: контакт Х отсоединяет R6 и R7.

В 3, 4 и 5 положениях замыкаются поочередно XIV, XV и XVI шунтируя ступени сопротивлений и Д работает на естественной характеристике.

В 6 положении размыкаются V и VII и в ШОВ вводятся R8 – R12, магнитный поток уменьшается, а скорость подъема груза увеличивается.

В "О" положении замкнут Х и происходит динамическое торможение и тормозом ТЭМ.

Спуск. В 1 положении: контакты II, III, V, VII и Х замыкают цепи аналогично подъему. Замыкаются IX и XII. Через R6, R7 и R1 создается контур динамического торможения. Направление тока в якоре изменится и осуществляется тормозной спуск тяжелых грузов.

Схема контроллерного управления грузовой лебедкой с ДПТ.

Тяжелые грузы опускаются медленно. Спуск легких грузы или спуск гака не возможен, т.к. "Д" не развивает вращающего момента.

Во втором положении: Размыкается XII и замыкается XIII. Электродвигатель включен по схеме безопасного спуска. Направление тока в "Д" изменяется и

Рисунок 4.1.1 - Схема контроллерного управления грузовой лебедкой с ДПТ.

Кон- такты

Спуск

Подъем

6

5

4

3

2

1

0

1

2

3

4

5

6

I

X

II

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

III

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

IV

X

V

X

X

X

X

X

X

X

X

X

VI

X

X

VII

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

VIII

X

X

X

X

X

X

IX

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

XI

X

X

X

X

X

X

XII

X

X

X

X

X

XIII

X

XIV

X

X

X

X

X

X

X

X

XV

X

X

X

X

X

X

XVI

X

X

X

X

тормозной спуск тяжелых грузов осуществляется с увеличенной скоростью и силовой спуск легких грузов и холостого гака - с малой скоростью.

В 3^м положении: Замыкаются ХIV и размыкаются Х, вследствие чего эта цепочка выключается и в дальнейшем в работе не участвует.

Одновременно в цепи ШОВ замыкается IV, шунтируя сопротивления, увеличивая этим магнитный поток. При спуске легких грузов развивается двигательный момент, а в случае тяжелых – тормозной режим с рекуперацией энергии в сеть.

В 4^м положении: IV размыкается, магнитный поток ШОВ уменьшается, одновременно замыкается ХV, шунтируя часть сопротивлений в цепи якоря. В результате "Д" увеличивает скорость спуска груза.

В 5^м положении: размыкаются V, уменьшая поток ШОВ и замыкаются XVI, шунтируют R4 и R5. Скорость спуска груза увеличивается.

В 6^м положении: размыкается VI и в цепь ШОВ вводится еще одна ступень резистора. Скорость спуска груза повышается до максимальной.

Последние 2 положения предназначены в основном для спуска пустого гака и легких грузов. Если груз большой и скорость возрастет до опасной, реле РС ограничивает скорость, а также в случае ошибочного включения контроллера. Т.к. через РС2 пойдет большой ток. Параллельно XI включено большое R0 – R1, что увеличивает поток "Д" и уменьшает его скорость при спуске груза.

РМ – защита от к.з.

РН – минимальная защита.

Однако нулевая и минимальная защита при тормозном спуске не обеспечивается, т.к. "Д" работает в генераторном режиме и питает ТЭМ и цепи управления. При этом возможно падение груза. Остановку следует делать постановкой контроллера в нулевое положение или отключением главного автомата от сети.