Elektriske drev med asynkronfasemotorer og koblingsbremsning

Indtil for nylig var elektriske drev med asynkrone fasemotorer, på grund af deres enkelhed i implementeringen, de mest udbredte til elektriske kraner, især til rejsemekanismer. I løftemekanismerne disse elektriske drev bliver i stigende grad erstattet af selvophidsede dynamiske bremsesystemer. Fuld elektriske drev er lavet baseret på brugen af ​​faserotor asynkrone kranmotorer, når de styres af KKT60 effektregulatorer og kontrolpaneler TA, DTA, TCA, K, DK, KS.

Elektriske aktuatorer med feed cam controllere og TA, DTA (til køremekanismer) og TCA (til løftemekanismer) paneler med AC kontrolkredsløb bruges til kraner til generelle formål, og med K, DK (motion) og KS paneler (løfte) — med jævnstrømskontrolkredsløb til metallurgiske kraner.

Brugsspecifikationerne bestemmer også nogle forskelle i konstruktionen af ​​disse paneler.K- og KS-paneler har individuel beskyttelse, mens for TA- og TCA-paneler er hovedkredsløbet med fælles beskyttelse placeret på et separat beskyttelsespanel, i DC-paneler til to- og flermotorede elektriske drev er der tilvejebragt adskillelse af motorstrømkredsløb for at øge systemets pålidelighed, er der andre forskelle.

Effektområdet dækket af de elektriske drev og feed cam controllere er fra 1,7 til 30 kW og øges til 45 kW med tilføjelsen af ​​en kontaktoromskifter og med kontrolpaneler fra 3,5 til 100 kW til bevægelsesmekanismer og fra 11 til 180 kW til løft mekanismer (effekter er specificeret for 4M driftstilstand med driftscyklus = 40%).

Hastighedskontrolmetoderne og bremsetilstandene, der anvendes i de betragtede elektriske drev, bestemmer deres lave kontrol- og energiegenskaber. Et karakteristisk træk ved sådanne systemer er manglen på stabil landing og mellemhastigheder og store tab i startmodstandene. Generelt overstiger kontrolområdet for disse elektriske drev ikke 3:1, og den tilsvarende effektivitet for 4M-tilstand er omkring 65%.

Elektriske drivsystemer til løftemekanismer. Skemaet for det elektriske drev med knastcontrolleren KKT61 er vist i fig. 1. Tæt på det i designet er det elektriske drevkredsløb med KKT68-controlleren, hvor der bruges en kontaktorvender i statorkredsløbet, og controllerens frigivne kontakter bruges til at parallelkoble modstandene i rotorkredsløbet. De mekaniske egenskaber for en elektrisk aktuator med knaststyringer er vist i fig. 2.

Ris. 1. Diagram over det elektriske liftdrev med knaststyring KKT61

Når man konstruerer de mekaniske egenskaber for de betragtede elektriske drev, er et vigtigt spørgsmål valget af værdien af ​​det indledende startmoment (karakteristika 1 og 1 ') På den ene side ud fra et synspunkt om at reducere impulsmomentet under acceleration og for at sikre landingshastigheder under sænkning på lette belastninger, er det ønskeligt at reducere startmomentet. På den anden side kan overdreven reduktion af det indledende drejningsmoment forårsage, at tunge byrder falder ned i løftepositionerne, og der opstår for høje hastigheder, når de sænkes. For at undgå dette bør startmomentet være omkring 0,7 Mnom.

Ris. 2. Mekaniske egenskaber for det elektriske drev ifølge diagrammet i fig. 1

I fig. 2, motormoment ved driftscyklus = 40 % tages som nominelt. Så i driftscyklussen = 25 % af regulatorens første position, vil karakteristik 1 ' svare til det indledende drejningsmoment svarende til Mn ved driftscyklus = 40%. henholdsvis anden position — karakteristik 2 '. For at sikre dette har ballastmodstandene udtag, der gør det muligt at omgå noget af modstanden i det sidste trin.

Ris. 3. Diagram over drevet af en elektrisk lift med TCA panel.

I diagrammet i fig. 1 kontakter SM2, SM4, SM6 og SM8 af controlleren udfører motorvending, kontakter SM7 og SM9 — modstandstrin af SM12, kontakter SM1, SM3 og SM5 bruges i beskyttelseskredsløb. Bremsespolen YA aktiveres samtidigt med motoren. I kredsløbet med KKT61-controlleren bruges en asymmetrisk forbindelse af modstande for at reducere antallet af anvendte knaster, og i kredsløbet med KKT68 tillader controllerens antal kontakter symmetrisk omskiftning.

Det elektriske drev er beskyttet af et beskyttelsespanel, der indeholder netkontaktoren KMM, strømafbryderen QS, sikringerne FU1, FU2 og den maksimale relæblok KA. Endelig beskyttelse ydes af switches SQ2 og SQ3. KMM-kontaktorspolediagrammet inkluderer SB ON-knapkontakterne, SA-nødafbryderen og SQL-skraveringskontakterne.

I fig. 3 viser et kørselsdiagram af elektriske hejseværker med et TCA kontrolpanel. Elektriske drev med KS paneler er bygget efter samme principper. Forskellene er, at styrekredsløbet i dem er lavet på jævnstrøm, og beskyttelsesanordningerne, herunder linjekontaktoren KMM, afbryderen QS1, de maksimale relæer KA, sikringerne FU1 og FU2 er placeret direkte på panelet, og beskyttelsen er individuel, og i elektriske drev med paneler bruger TCA et sikkerhedspanel.

Det skal bemærkes, at for kritiske elektriske drev er der også blevet produceret en modifikation af AC kontrolpaneler af typen TSAZ. Elektriske drivkredsløb med kontrolpaneler giver automatisk start, revers, stop og trinhastighedsstyring baseret på motorreostatens karakteristika.

I diagrammet i fig. 3 accepterede betegnelser: KMM — lineær kontaktor; KM1V og KM2V — retningsbestemte kontaktorer; KM1 — bremsekontaktor YA; KM1V — KM4V — accelerationskontaktorer; KM5V — oppositionskontaktor. Beskyttelsen påvirker KH-relæet.

Drevets mekaniske egenskaber er vist i fig. 4. I løftepositionerne udføres starten under styring af tidsrelæerne KT1 og KT2, mens karakteristikken 4'P ikke er fast.I sænkningspositionerne udføres justeringen af ​​egenskaberne for oppositionen 1C og 2C og karakteristikken for ZS, hvorpå motoren, afhængigt af vægten af ​​belastningen, fungerer i tilstanden med kraftsænkning eller generatorbremsning. Overgangen til 3C-karakteristikkerne udføres i henhold til 3C- og 3C-karakteristika under styring af tidsrelæet.

Ris. 4. Mekaniske egenskaber for det elektriske drev ifølge diagrammet i fig. 3.

Panelkredsløb fremstillet før 1979 brugte en enfaset nedlukningstilstand til at nedtrappe små belastninger, opnået ved hjælp af yderligere kontaktorer. Denne tilstand i fig. 4 svarer til karakteristik O. Efter at have mestret de dynamiske stoppaneler beskrevet nedenfor, er denne tilstand slået fra i TCA- og KS-panelerne. For at reducere belastningen på modstandskarakteristika 1C og 2C, skal operatøren trykke på SP-pedalen, når kontrolhåndtaget er placeret i den passende position. Pedalstyring er tvunget med bløde mekaniske egenskaber på grund af evnen til at hæve belastningen i stedet for at sænke den.

Ris. 5. Ordning af to-motors elektrisk drev af bevægelsesmekanismen med cam controller KKT62

Det elektriske drev skiftes til modskiftetilstand, ikke kun ved sænkning af belastninger, men også ved standsning fra sænkepositionerne, og i første og anden position gøres dette ved at trykke på pedalen. På samme tid, under afholdelse af KT2-relæet, sammen med mekanisk bremsning, er der også tilvejebragt elektrisk bremsning ved karakteristik 2C. Udover det specificerede relæ styrer KT2 også den korrekte samling af kredsløbet.I kredsløbet af TCA panelerne er bremsespolen YA forbundet til AC netværket gennem kontaktoren KM1. Både AC og DC bremsemagneter kan anvendes i KS paneler. I sidstnævnte tilfælde aktiveres bremsen som vist nedenfor, når man ser på DC-panelerne.

Ris. 6. Skematisk to-motor elektrisk drev af bevægelsesmekanismen med DK panel

I diagrammet i fig. 3, sammen med den sædvanlige tilslutning af modstande, er også deres parallelforbindelse vist, som bruges i tilfælde, hvor belastningen overstiger det tilladte for rotorkontaktorerne.

Ordninger af elektriske drev af bevægelsesmekanismer. Ordningerne for elektriske drev af bevægelsesmekanismer med knastcontrollere er implementeret i et enkelt- eller dobbeltmotordesign. Enkeltmotordesignet med KKT61-controlleren svarer fuldstændig til diagrammet i fig. 1. Et diagram over et to-motors elektrisk drev med en KKT62 controller er vist i fig. 5.

Principperne for drift af kredsløbene med KKT6I- og KKT62-controllere er de samme: SM-controllerens kontakter justerer modstandene i motorrotorkredsløbet, beskyttelsen er placeret på et separat beskyttelsespanel. Forskellen er, at i kredsløbet med KKT62 sker det modsatte af kontaktorerne KM1B og KM2V. De mekaniske egenskaber for begge elektriske drev er identiske og er vist i fig. 2.

Skemaet for det elektriske drev af bevægelsesmekanismen med kontrol fra panelet betragtes på eksemplet med et to-motors elektrisk drev med et DK-panel med et kran-metallurgisk design, vist i fig. 6. Kæden giver de symmetriske mekaniske egenskaber vist i fig. 7.I diagrammet: KMM1 og KMMU11 — lineære kontaktorer; KM1V, KM11V, KM2V, KM21V — retningsbestemte kontaktorer; KM1V — KM4V, KM11V — KM41V — acceleratorkontaktorer; Bremsekontaktorer KM1, KM2 — YA1 og YA11. Styringen udføres af regulatoren (kontakter SA1 — SA11) med tilvejebringelse af en blød start under styring af tidsrelæerne KT1 og KT2.

Til stop bruges modkoblingstilstanden i henhold til karakteristik 1, som udføres under styring af relæ KH2. Relæspolen KH2 er forbundet med spændingsforskellen, der er proportional med rotorspændingen på en af ​​motorerne, ensrettet af diodebroen UZ, og netværkets referencespænding. Ved at justere potentiometrene R1 og R2 decelererer motoren ved karakteristik 1 til nul hastighed, hvorefter motoren får lov til at starte i modsat retning. Kredsløbet giver alle de nødvendige typer beskyttelse implementeret på spændingsrelæet KN1. Styrekredsløbet drives af et 220 V DC-netværk gennem kontakten QS2 og sikringer FU8 — FU4.

Ris. 7. Mekaniske egenskaber for det elektriske drev ifølge diagrammet i fig. 6

Tekniske data for komplette elektriske drev. Tekniske data for elektriske drev af løfte- og køremekanismer er vist i referencetabeller. De specificerede tabeller bestemmer effekten af ​​motorbelastningerne styret af effektregulatorerne og panelerne, afhængigt af driftstilstanden. De tekniske data i tabellerne henviser til motorer og kontrolpaneler med en nominel forsyningsspænding på 380 V.

For andre spændinger er det nødvendigt at bruge producentens informationsmateriale. For duplekspaneler er motoraflæsningerne vist i tabellerne fordoblet.TCA3400- og KC400-panelerne er i øjeblikket ude af produktion, men elektriske drev med disse paneler er stadig i drift. Til 6M driftstilstand bør der kun anvendes K, DK og KS paneler.