Řídicí systémy pro elektrické pohony jeřábů

Různé systémy řízení jeřábů lze klasifikovat podle účelu, způsobu řízení a podmínek regulace.

Podle účelu se rozlišují ovládací systémy zdvihacích mechanismů, pohybových mechanismů a rotačních mechanismů.

Podle způsobu řízení existují systémy řízení s regulátory podávací komory, s knoflíkové sloupky, s kompletními zařízeními (např. s nebo bez magnetického ovladače a měniče energie).

Podle podmínek regulace mohou být řídicí systémy: s regulací rychlosti pod jmenovitou, s regulací rychlosti nad a pod jmenovitou, s regulací zrychlení a zpomalení.

V systémech pohonu jeřábů se používají čtyři typy elektromotorů:

• DC motory se sériovým nebo nezávislým buzením s regulací rychlosti, zrychlení a zpomalení změnou napětí a budícího proudu přiváděného do kotvy,

• asynchronní rotorové motory úpravou výše uvedených parametrů změnou napětí přivedeného na statorové vinutí elektromotoru, odporu rezistorů v obvodu vinutí rotoru a jinými metodami,

• asynchronní motory s kotvou nakrátko s konstantní (při jmenovité síťové frekvenci) nebo nastavitelnou (při nastavení výstupní frekvence měniče) rychlostí,

• asynchronní motory s rotorem nakrátko, vícerychlostní (přepínané póly).

V poslední době se počet AC faucetů zvyšuje díky zdokonalování systémů pohon s proměnnou frekvencí.

Řídicí systém Power Cam — jednoduchý a nejběžnější pro elektrické pohony jeřábů.

Pro stejnosměrné motory zdvihacích mechanismů se používají regulátory s asymetrickým obvodem a potenciometrickou aktivací kotvy ve spouštěcích polohách, pro pojezdové mechanismy - regulátory se symetrickým obvodem a odpory zapojenými do série.

Pro asynchronní elektromotory s rotorem nakrátko se používají regulátory, které plní pouze funkce zapínání a vypínání elektromotoru; u indukčních motorů s fázově vinutým rotorem spínají regulátory vinutí statoru a stupně odporu v obvodu vinutí rotoru.

Hlavní nevýhody elektrických pohonných systémů s vačkovými ovladači: nízké energetické ukazatele, nízká úroveň odolnosti kontaktního systému proti opotřebení, nedostatečná plynulost regulace otáček.

Použití samobuzeného elektrodynamického brzdění u těchto systémů zdvihacích mechanismů (při spouštění břemene) zlepšuje energetické a regulační vlastnosti systémů, zejména lze regulovat rychlost v rozsahu až 8:1 (při spouštění břemene). dosaženo.

Řídicí systémy s regulátory výkonu se obecně používají pro nízkorychlostní jeřáby pracující s nízkými požadavky na rozsah regulace rychlosti a přesnost brzdění. V podmínkách hutních dílen se jedná o univerzální mostové jeřáby.

Řídicí systémy s magnetickými ovladači se používají pro elektrická zařízení jeřábů pracující na stejnosměrný i střídavý proud s relativně vysokým výkonem (pro stejnosměrný proud do 180 kW).Ve střídavém proudu se tyto systémy používají pro řízení jedno- a dvourychlostních asynchronních elektromotorů s rotorovou klecí nakrátko a asynchronními elektromotory s vinutým rotorem.

Tyto magnetické řídicí systémy pro řízení asynchronních motorů s kotvou nakrátko se obvykle používají na jeřábech s výkonem motoru do 40 kW a pro asynchronní motory s vinutým rotorem ve výkonovém rozsahu 11-200 kW (pro zdvihací mechanismy) a 3,5-100 kW ( pro pohybové mechanismy).

Řídicí systémy pro střídavé pohony jeřábů s tyristorovým měničem napětí nacházejí uplatnění pro asynchronní elektromotory s fázovým rotorem na jeřábových mechanismech pro různé účely. V obvodu statorového vinutí je zařazen tyristorový měnič napětí, který slouží k regulaci napětí přiváděného do tohoto vinutí.Hlavní přednosti tohoto řídicího systému jsou: schopnost dosahovat stabilně nízkých přistávacích rychlostí s rozsahem řízení až 10:1, zajišťující bezproudové spínání statorových obvodů elektromotoru, což zvyšuje odolnost a životnost motoru. elektrické zařízení.

Využití těchto řídicích systémů je efektivní u jeřábových mechanismů, kde je nutné splnit přísné požadavky z hlediska regulace rychlosti, například pro portálové jeřáby, mostové jeřáby s manipulátory.

Řídicí systém pro elektrické pohony jeřábů DC G-D (generátor-motor) byl široce používán v pohonech elektrických jeřábů až do 60. a 70. let 20. století kvůli těmto hlavním výhodám: značný rozsah regulace rychlosti (20:1 nebo více), plynulé a ekonomické otáčky a ovládání brzd, dlouhá životnost, relativně nízká cena.

Tento systém se efektivně používá u velkých a kritických jeřábů, včetně jeřábů hutnických provozů. Jeho uplatnění však omezovala řada nevýhod: přítomnost rotujících částí a objemnost, relativně nízká účinnost, značná hmotnost a rozměry, vysoké provozní náklady.

Použití umožňují řídicí systémy s tyristorovými měniči napětí a stejnosměrnými motory (TP — DP). tyristorové zařízenízměnou úhlu otevření tyristorů upravte napětí dodávané do elektromotoru.

Systémy TP — DP se používají pro elektrické pohony s výkonem do 300 kW, v některých případech i více.Mají vysoké regulační vlastnosti a s regulačním rozsahem 10:1 — 15:1 nevyžadují použití tachogenerátorů pro regulaci otáček. Použitím tachometrické zpětné vazby rychlosti v těchto systémech lze dosáhnout rozsahu regulace rychlosti až 30:1.

Nevýhody systémů TP — DP jsou: relativní složitost tyristorových bloků zařízení, relativně vysoké investiční a provozní náklady, zhoršení kvality elektrické energie v síti (dopad na síť).

Řídicí systémy s frekvenčními měniči (FC — AD) umožňují u elektrických pohonů jeřábů při použití asynchronních elektromotorů s kotvou nakrátko získat rozsah řízení vysokých otáček s dobrými dynamickými charakteristikami elektrického pohonu.