6. Технико-экономические характеристики электроприводов гпм переменного тока

Число скоростей

На морских судах ЭП переменного тока комплектуют в основ­ном многоскорост-

ными АД с короткозамкнутым ротором и не­сколько реже АД с фазным ротором.

Опыт показал, что для грузовых лебедок и подъемных механизмов судовых кра-

нов наибо­лее рациональными оказались ЭП с 3-скоростными АД, а для механизмов поворота крана и изменения вылета стрелы - 2-скоростными.

Подавляющее большинство 3-скоростных АД выполне­но с тремя независимыми статорными обмотками. Однако приме­няют и 3-скоростные АД с двумя независимыми обмотками, из которых одна- полюсопереключаемая, обеспечивающая при соот­ветст-

вующих соединениях работу АД на малой и средней частотах вращения, а независимая на высокой.

В большинстве 3-скоростных АД схему полюсопереключаемой обмотки изменя-ют по варианту «звезда – двойная звезда», с сохранением момента и увеличением скоро

сти в 2 раза. Это позволяет использовать их для подъема груза на всех трех скоростях.

Тип ротора

По конструкции ротора все 3-ско­ростные АД можно разделить на 1- и 2-ротор-

ные.

Устройство 3-скоростных 1-роторных АД отличается от обычных АД тем, что в па-

зы статора уложены 3 обмотки, причем чем больше полюсов имеет обмотка, тем ближе она расположена к воздушному зазору.

У 2-роторных 3-скоростных АД тихоходный ротор и соответ­ствующий ему па-

кет статора с многополюсной 3-фазной обмоткой размещены со стороны, противопо-

ложной механизму. Быстроход­ный ротор и статор с двумя электрически несвязанными обмотками расположены со стороны свободного конца вала, т. е. со стороны механизма.

Однороторные АД по сравнению с 2-роторными проще по конструкции, техноло-

гичнее, обладают меньшими габаритными размерами и массой, вполне приемлемым диапазоном регулирова­ния и малыми моментами инерции. Однако по своей теплоемко-

сти они уступают 2-роторным АД, особенно при длительной работе тихоходных обмо-

ток.

Механизмы поворота и изменения вылета стрелы

Электроприводы механизмов поворота и изменения вылета стрелы кранов глав

ным образом укомплектованы 1-роторными 2-скоростными АД с одной полюсопереклю

чаемой или с двумя независимыми обмотками.

Охлаждение электродвигателей ГПМ

Все зарубежные АД оборудованы независимым охлаждением от автономного эле

ктровентилятора, а АД отечественного производ­ства типа МАП охлаждаются с помо-

щью рабочего колеса вентиля­тора, насаженного снаружи двигателя выступающий на выступающий конец вала (самообдув ).

Входное и выходное отверстие для воздуха в нерабочем состоянии обычно за-

крывают заслонками. Положение заслонок контролируется конечным вык­лючателем, контакт которого включается последовательно с реле нулевой защиты ЭП. С торцовой части, противоположной меха­низму, к корпусу пристроен дисковый электромагнит-

ный тор­моз.

Системы тормозов

В ЭД грузовых устройств используют 2 системы тормозов:

1. пристраиваемые к АД тормоза в основном дискового типа с электромагнит-

ным приводом;

2. колодочные тормоза, устанавливаемые на механизмах и имеющие привод от электрогидравлических толка­телей.

Первый тип тормозов применяют в механизмах подъема груза и изменения вылета стрелы крана, а второй тип – в механизмах поворота башни крана.

Такое различие объясняется тем, что механизмы подъема груза и изменения выле

та стрелы крана должны тормозиться мгновенно. В то же время механизм поворота баш

ни крана должен тормозиться и растормаживаться с небольшим замедлением, плавно, что позволяет избежать раскачивания груза при затормаживании и растормаживании.

Дисковые тормозные электромагниты бывают постоянного и переменного тока.

Более надежны в работе тормозные электромагни­ты постоянного тока. Они не столь чувствительны к появлению грязи и коррозии, как электромагниты переменного тока, и лучше приспособлены к частым включениям и отключениям.

Если тормоза постоянного тока применяются в электроприводе ГПМ перемен-

ного тока, то для получения постоянного тока используется трансформаторно-выпря-

мительный блок, при помощи которого переменное напряжение судовой сети понижа-

ется и выпрямляется до 110 В постоянного тока.

Для ускорения срабатывания тормозов постоянного тока применяют форсирова-

ние: в момент включения катушки на нее подают повышенное напряжение, а после сраба-

тывания вводят в ее цепь экономический резистор, снижающий ток катушки до значения, необходимого лишь для удержания притянутого якоря.

Пуско-регулирующая аппаратура электроприводов ГПМ

Различают три вида пуско-регулирующей аппаратуры ГПМ:

1. контроллеры;

2. командоконтроллеры;

3. магнитные контроллеры.

Контроллеры – коммутационные аппараты ручного действия, предназначенные для коммутации ( переключения ) силовых цепей. К силовым относятся:

1. на постоянном токе – цепи обмоток якорей электродвигателей постоянного то-

ка;

2. на переменном токе - цепи обмоток статоров и фазных роторов асинхронных

электродвигателей.

Токи в силовых цепах имеют значение от десятков до сотен ампер ( А ).

Командоконтроллеры – коммутационные аппараты ручного действия, предназна-

ченные для коммутации цепей управления.

К таким цепям, вне зависимости от рода тока, относятся цепи катушек контакторов и реле.

Токи в цепях управления имеют значение не более одного ампера ( А ).

Магнитные контроллеры – это электротехнические устройства, состоящие из магнитной станции и командоконтроллера.

Магнитная станция или, иначе, станция управления, представляет собой металиче-

ский шкаф, внутри которого размещена коммутационно-защитная аппаратура – контакторы, реле, предохранители, регули­ровочные и разрядные резисторы, трансфор-

маторы и выпрямители и т.п. ).

В ЭП грузовых лебедок станции управления имеют брызгозащищенное исполне-

yие ( IP23 ), т.к. они располагаются в стандерсах – закрытых помещениях, сверху кото-

рых расположены лебедки.

В ЭП кранов станции управления имеют водозащищенное ( IP44 ) или открытое

( IP00 ) исполнение. Последние устанавливают непосредст­венно в кабине крана в закрытой выгородке ( машинном отделении ), защищенной от работающего крановщи

ка и от прямого воздействия влаги. Машинное отделение находится в задней части баш-

ни крана. Там же размещены:

1. барабан механизма подъема-спуска груза;

2. барабан механизма изменения вылета стрелы;

3. электродвигатели механизмов подъема-спуска груза, изменения вылета стрелы и

поворота башни крана – всего 3 шт.

Во всех случаях в магнитных контрол­лерах устанавливают керамические рези-

сторы для подогрева воз­духа в нерабочем состоянии, что позволяет избежать выпадения конденсата от перепада температур( днем и ночью ) и понижения, по этой причине, сопротивления изоляции электрооборудования внутри шкафа управления.

Командоконтроллеры в зависимости от типа грузового устройства выполняют раздельными или совме­щенными. Раздельные командоконтроллеры в основном приме

няют в ЭП грузовых лебедок, а совмещенные - в кранах и механизированных стрелах.

Например, в кабине грузового крана два командоконтроллера:

1. раздельный командоконтроллер механизма подъёма-спуска груза;

2. сдвоенный командоконтроллер механизмов изменения вылета стрелы и поворота крана.

Рукоятка командоконтроллера механизма подъёма-спуска груза имеет два вида движения:

1. «от себя» при спуске груза;

2. «на себя» при подъёме груза.

Этой рукояткой крановщик управляет правой рукой.

Рукоятка сдвоенного командоконтроллера механизмов изменения вылета стрелы и поворота крана имеет четыре вида движения:

1. «от себя» при опускании стрелы;

2. «на себя» при подъёме стрелы;

3. «влево» при повороте башни крана влево;

4. «вправо» при повороте башни крана вправо.

Этой рукояткой крановщик управляет левой рукой.

Большинство командоконтроллеров оснащено пружинами возврата рукоятки в нулевое положение, что обеспечивает функцию дополнительной защиты.

Кроме командоконтроллеров, в кабине крана находятся другие органы управления,

например, выключатель безопасности, предназначенный для аварийной остановки крана,

и некоторые другие. Количество органов управления разное и зависит от конкретной схе-

мы управления краном.

В машинном отделении, находящемся в задней части башни крана, находятся стан-

ции управления механизмами крана.

Для подвода напряжения судовой сети к крану служат три или более колец, распо-

ложенные снаружи цилиндрической тумбы крана. Эти кольца защищены кожухом от попа

дания влаги.

На кольцах установлены щётки, через которые напряжение судовой сети при помо-

щи кабеля передаётся в машинное отделение.

Системы управления ЭП лебедок и кранов должны обеспечивать автоматическую задержку времени на промежуточных положениях при разгоне и торможении при помо-

щи реле времени разных типов.

В ЭП грузоподъемных устройств, требующих ограничения движения, должны быть предусмотрены конечные выключатели, обеспечивающие надежное отключение АД. При этом после остановки при вращении в одном направлении АД должен иметь возможность вращаться в обратном направлении.

Защитные устройства электроприводов ГПМ

Для предотвращения работы оборудования в ненормальных и аварийных режимах применяют следующие виды защитных устройств:

1. от токов короткого замыкания;

2. от токов перегрузки;

3. грузовые;

4. по снижению напряжения ( минимальная ).