Elektrické pohony s asynchronními fázovými motory a spojkovým brzděním

Elektropohony s asynchronními fázovými motory byly pro svou jednoduchost provedení donedávna nejrozšířenější pro elektropohony jeřábů, zejména pro pojezdové mechanismy. Ve zvedacích mechanismech tyto elektrické pohony jsou stále častěji nahrazovány samobuzenými dynamickými brzdovými systémy. Plně elektrické pohony jsou vyrobeny na základě použití asynchronních jeřábových motorů s fázovým rotorem při řízení výkonovými regulátory KKT60 a ovládacími panely TA, DTA, TCA, K, DK, KS.

Elektrické servomotory s ovladači posuvové vačky a panely TA, DTA (pro pojezdové mechanismy) a TCA (pro zdvihací mechanismy) s AC ovládacími obvody se používají pro jeřáby pro všeobecné použití a s panely K, DK (pohyb) a KS (zvedání) — s stejnosměrné řídicí obvody pro hutnické jeřáby.

Specifika použití určují i ​​některé rozdíly v konstrukci těchto panelů.Panely K a KS mají individuální ochranu, zatímco u panelů TA a TCA je hlavní obvod se společnou ochranou umístěn na samostatném ochranném panelu, u panelů DC pro dvou- a vícemotorové elektrické pohony je pro zvýšení zajištěno oddělení výkonových obvodů motoru. spolehlivost systému, existují další rozdíly.

Výkonový rozsah pokrytý elektrickými pohony a regulátory posuvových vaček je od 1,7 do 30 kW a zvýší se na 45 kW s přidáním reverzátoru stykače a s ovládacími panely od 3,5 do 100 kW pro pohybové mechanismy a od 11 do 180 kW pro zdvih mechanismy (výkony jsou uvedeny pro provozní režim 4M s pracovním cyklem = 40 %).

Způsoby řízení rychlosti a režimy brzdění používané v uvažovaných elektrických pohonech určují jejich nízké regulační a energetické vlastnosti. Charakteristickým rysem takových systémů je nedostatek stabilních přistávacích a středních rychlostí a velké ztráty ve spouštěcích odporech. Obecně platí, že regulační rozsah těchto elektrických pohonů nepřesahuje 3:1 a ekvivalentní účinnost pro režim 4M je asi 65%.

Schémata elektrického pohonu zdvihacích mechanismů. Schéma elektrického pohonu s vačkovým ovladačem KKT61 je na Obr. 1. V návrhu je mu blízký obvod elektrického pohonu s regulátorem KKT68, ve kterém je v obvodu statoru použit reverzační stykač a uvolněné kontakty regulátoru slouží k paralelnímu zapojení odporů v obvodu rotoru. Mechanické charakteristiky elektrického pohonu s vačkovými ovladači jsou znázorněny na Obr. 2.

Rýže. 1. Schéma elektrického pohonu zdvihu s vačkovým ovladačem KKT61

Při konstrukci mechanických charakteristik uvažovaných elektropohonů je důležitou otázkou volba hodnoty počátečního rozběhového momentu (charakteristiky 1 a 1 ') Jednak z hlediska snížení impulsního momentu při zrychlení resp. zajištění přistávacích rychlostí při spouštění na lehkých nákladech je žádoucí snížit rozběhový moment. Na druhou stranu nadměrné snížení počátečního krouticího momentu může způsobit pád těžkých břemen do zvedacích poloh a při jejich spouštění dochází k nadměrné rychlosti. Aby se tomu zabránilo, měl by být počáteční točivý moment kolem 0,7 Mnom.

Rýže. 2. Mechanická charakteristika elektrického pohonu podle schématu na obr. 1

Na Obr. 2, moment motoru při pracovním cyklu = 40 % je považován za jmenovitý. Potom v pracovním cyklu = 25 % první polohy regulátoru bude charakteristika 1 odpovídat počátečnímu momentu rovnému Mn při pracovním cyklu = 40 %. respektive druhá poloha — charakteristika 2'. Aby to bylo zajištěno, mají předřadné odpory odbočky, které umožňují obejít část odporu konečného stupně.

Rýže. 3. Schéma pohonu elektrického výtahu s TCA panelem.

Ve schématu na Obr. 1 kontakty SM2, SM4, SM6 a SM8 regulátoru provádějí reverzaci motoru, kontakty SM7 a SM9 — odporové stupně SM12, kontakty SM1, SM3 a SM5 se používají v ochranných obvodech. Brzdová cívka YA se aktivuje současně s motorem. V zapojení s regulátorem KKT61 je pro snížení počtu použitých vaček použito asymetrické zapojení odporů a v zapojení s KKT68 počet kontaktů regulátoru umožňuje symetrické spínání.

Elektrický pohon je chráněn ochranným panelem, který obsahuje síťový stykač KMM, výkonový vypínač QS, pojistky FU1, FU2 a blok maximálního relé KA. Konečnou ochranu zajišťují spínače SQ2 a SQ3. Schéma cívky stykače KMM zahrnuje kontakty tlačítka SB ON, nouzový spínač SA a kontakty blokování poklopu SQL.

Na Obr. 3 ukazuje schéma pohonu elektrických kladkostrojů s ovládacím panelem TCA. Elektropohony s KS panely jsou postaveny na stejných principech. Rozdíly jsou v tom, že v nich je řídicí obvod vyroben na stejnosměrný proud a ochranná zařízení včetně stykače vedení KMM, jističe QS1, maximálních relé KA, pojistek FU1 a FU2 jsou umístěna přímo na panelu a ochrana je individuální a u elektrických pohonů s panely TCA používá bezpečnostní panel.

Je třeba poznamenat, že pro kritické elektrické pohony byla také vyrobena modifikace AC ovládacích panelů typu TSAZ. Elektrické obvody pohonu s ovládacími panely zajišťují automatický start, reverzní, stop a krokové řízení rychlosti na základě charakteristiky motorového reostatu.

Ve schématu na Obr. 3 přijatá označení: KMM — lineární stykač; KM1V a KM2V — směrové stykače; KM1 — brzdový stykač YA; KM1V — KM4V — stykače zrychlení; KM5V — opoziční stykač. Ochrana ovlivňuje relé KH.

Mechanické charakteristiky pohonu jsou na obr. 4. Ve zvedacích polohách je start prováděn pod kontrolou časových relé KT1 a KT2, přičemž charakteristika 4'P není pevná.Ve spouštěcích polohách se provádí seřízení charakteristiky opozice 1C a 2C a charakteristiky ZS, na které v závislosti na hmotnosti nákladu pracuje motor v režimu spouštění výkonu nebo brzdění generátorem. Přechod na charakteristiku 3C se provádí podle charakteristik 3C a 3C pod řízením časového relé.

Rýže. 4. Mechanická charakteristika elektrického pohonu podle schématu na obr. 3.

Panelové obvody vyrobené před rokem 1979 používaly jednofázový vypínací režim pro snížení malých zátěží, prováděné pomocí přídavných stykačů. Tento režim na Obr. 4 odpovídá charakteristice O. Po zvládnutí níže popsaných dynamických zastavovacích panelů se tento režim v panelech TCA a KS vypne. Aby se snížilo zatížení opozičních charakteristik 1C a 2C, musí obsluha sešlápnout pedál SP, když je rukojeť ovladače umístěna ve vhodné poloze. Ovládání pedálu je nucené s měkkými mechanickými charakteristikami díky schopnosti zvednout náklad místo jeho spouštění.

Rýže. 5. Schéma dvoumotorového elektrického pohonu pohybového mechanismu s vačkovým ovladačem KKT62

Elektrický pohon se přepne do režimu předřazeného řazení nejen při spouštění břemen, ale i při zastavení ze spouštěcích poloh, a to v první a druhé poloze sešlápnutím pedálu. Současně je při přidržení relé KT2 spolu s mechanickým brzděním zajištěno také elektrické brzdění na charakteristice 2C. Kromě uvedeného relé řídí KT2 také správné sestavení obvodu.V obvodu panelů TCA je brzdová cívka YA připojena do AC sítě přes stykač KM1.V panelech KS lze použít jak AC tak DC brzdné magnety. V druhém případě je brzda aktivována, jak je znázorněno níže při pohledu na DC panely.

Rýže. 6. Schéma dvoumotorového elektrického pohonu pohybového mechanismu s DK panelem

Ve schématu na Obr. 3 je spolu s obvyklým zapojením rezistorů znázorněno i jejich paralelní zapojení, které se používá v případech, kdy zatížení přesahuje přípustné pro stykače rotoru.

Schémata elektrických pohonů pohybových mechanismů. Schémata elektrických pohonů pohybových mechanismů s vačkovými ovladači jsou realizována v jedno- nebo dvoumotorovém provedení. Konstrukce jednoho motoru s regulátorem KKT61 je zcela podobná schématu na obr. 1. Schéma dvoumotorového elektropohonu s regulátorem KKT62 je na Obr. 5.

Principy činnosti obvodů s regulátory KKT6I a KKT62 jsou stejné: kontakty regulátoru SM upravují odpory v obvodu rotoru motoru, ochrana je umístěna na samostatném ochranném panelu. Rozdíl je v tom, že v obvodu s KKT62 je tomu naopak u stykačů KM1B a KM2V. Mechanické charakteristiky obou elektropohonů jsou shodné a jsou znázorněny na obr. 2.

Schéma elektrického pohonu pohybového mechanismu s ovládáním z panelu je uvažováno na příkladu dvoumotorového elektropohonu s panelem DK v jeřábově-hutním provedení, znázorněném na Obr. 6. Řetěz poskytuje symetrické mechanické charakteristiky znázorněné na Obr. 7.Ve schématu: KMM1 a KMMU11 — lineární stykače; KM1V, KM11V, KM2V, KM21V — směrové stykače; KM1V — KM4V, KM11V — KM41V — stykače akcelerátoru; Brzdové stykače KM1, KM2 — YA1 a YA11. Řízení je prováděno regulátorem (kontakty SA1 — SA11) se zajištěním měkkého startu pod řízením časových relé KT1 a KT2.

Pro zastavení se používá protispínací režim podle charakteristiky 1, který se provádí pod ovládáním relé KH2. Cívka relé KH2 je připojena na rozdíl napětí úměrný napětí rotoru jednoho z motorů, usměrněný diodovým můstkem UZ, a referenčnímu napětí sítě. Seřízením potenciometrů R1 a R2 motor zpomaluje při charakteristice 1 na nulové otáčky, načež se motor nechá rozběhnout v opačném směru. Obvod poskytuje všechny potřebné typy ochrany implementované na napěťovém relé KN1. Řídicí obvod je napájen ze sítě 220 V DC přes spínač QS2 a pojistky FU8 — FU4.

Rýže. 7. Mechanická charakteristika elektrického pohonu podle schématu na obr. 6

Technické údaje pro kompletní elektrické pohony. Technické údaje pro elektrické pohony zdvihacích a pojezdových mechanismů jsou uvedeny v referenčních tabulkách. Uvedené tabulky určují výkon zátěží motoru řízených výkonovými regulátory a panely v závislosti na režimu provozu. Technické údaje v tabulkách se vztahují na motory a ovládací panely se jmenovitým napájecím napětím 380 V.

Pro jiná napětí je nutné použít informační materiály výrobce. U duplexních panelů jsou hodnoty motoru uvedené v tabulkách dvojnásobné.Panely TCA3400 a KC400 jsou v současné době mimo výrobu, ale elektrické pohony s těmito panely jsou stále v provozu. Pro provozní režim 6M by měly být použity pouze panely K, DK a KS.