Styresystemer til elektriske drev af kraner

Forskellige kranstyringssystemer kan klassificeres efter formål, kontrolmetode og reguleringsforhold.

Ifølge deres formål skelnes kontrolsystemerne for løftemekanismer, bevægelsesmekanismer og rotationsmekanismer.

Ifølge ledelsesmetoden er der ledelsessystemer med foderkammerstyringer, med knap indlæg, med komplette enheder (f.eks. med eller uden magnetisk controller og energiomformer).

I henhold til reguleringsbetingelserne kan der være styresystemer: med regulering af hastighed under nominel, med regulering af hastighed over og under nominel, med regulering af acceleration og deceleration.

Fire typer elektriske motorer bruges i krandrivsystemer:

• DC motorer med serie eller uafhængig excitation med regulering af hastighed, acceleration og deceleration ved at ændre spændingen og excitationsstrømmen, der leveres til ankeret,

• asynkrone rotormotorer ved at justere ovenstående parametre ved at ændre spændingen påført til statorviklingen af ​​den elektriske motor, modstanden af ​​modstandene i rotorviklingskredsløbet og ved hjælp af andre metoder,

• asynkrone egern-burmotorer med konstant (ved nominel netfrekvens) eller justerbar (ved inverterudgangsfrekvensjustering) hastighed,

• egern-burrotor induktionsmotorer, multi-speed (pol-switched).

For nylig er antallet af AC vandhaner stigende på grund af forbedring af systemer drev med variabel frekvens.

Power Cam kontrolsystem — enkelt og mest almindeligt til elektriske kraner.

Til jævnstrømsmotorer af løftemekanismer bruges controllere med et asymmetrisk kredsløb og potentiometrisk aktivering af ankeret i sænkningspositionerne, til rejsemekanismer - controllere med et symmetrisk kredsløb og modstande forbundet i serie.

For asynkrone elektriske motorer med en egern-burrotor bruges controllere, der kun udfører funktionerne til at tænde og slukke for den elektriske motor; for faseviklede rotorinduktionsmotorer skifter regulatorer statorviklingerne og modstandstrinene i rotorviklingskredsløbet.

De største ulemper ved elektriske drivsystemer med knaststyringer: lav energiindikatorer, lavt niveau af slidstyrke af kontaktsystemet, utilstrækkelig glathed af hastighedsregulering.

Brugen af ​​selv-exciteret elektrodynamisk bremsning til disse løftemekanismesystemer (ved sænkning af lasten) forbedrer systemernes energi- og kontrolegenskaber, især et hastighedsreguleringsområde på op til 8:1 (ved sænkning af lasten) kan opnået.

Styresystemer med effektregulatorer bruges generelt til lavhastighedskraner, der arbejder med lave krav til hastighedskontrolområde og bremsenøjagtighed. I forhold til metallurgiske værksteder er disse brokraner til generelle formål.

Styresystemer med magnetiske styreenheder bruges til elektrisk kranudstyr, der arbejder på jævn- og vekselstrøm med relativt høj effekt (til jævnstrøm op til 180 kW) I vekselstrøm anvendes disse systemer til at styre en- og to-trins asynkrone elmotorer med et rotor egern-bur og viklet rotor asynkrone elektriske motorer.

Disse magnetiske styresystemer til styring af asynkrone egern-burmotorer bruges typisk på kraner med motoreffekt op til 40 kW og til viklede asynkrone motorer i effektområdet 11-200 kW (til løftemekanismer) og 3,5-100 kW ( til bevægelsesmekanismer).

Styresystemer til kran AC-drev med tyristorspændingsomformer finder anvendelse til faserotor asynkrone elektriske motorer på kranmekanismer til forskellige formål. En tyristorspændingsomformer er inkluderet i statorviklingskredsløbet og tjener til at regulere spændingen, der leveres til denne vikling.De vigtigste fordele ved dette styresystem er: evnen til at opnå stabile lave landingshastigheder med et kontrolområde på op til 10: 1, hvilket giver strømfri omskiftning af statorkredsløbene på den elektriske motor, hvilket øger holdbarheden og levetiden af elektrisk udstyr.

Brugen af ​​disse kontrolsystemer er effektiv til kranmekanismer, hvor det er nødvendigt at opfylde de strenge krav med hensyn til hastighedskontrol, for eksempel til portalkraner, brokraner med manipulatorer.

Styresystem til elektriske krandrev DC G-D (generator-motor) blev meget brugt i elektriske krandrev indtil 1960'erne og 1970'erne på grund af følgende hovedfordele: et betydeligt hastighedskontrolområde (20:1 eller mere), jævn og økonomisk hastighed og bremsekontrol, lang levetid, relativt lave omkostninger.

Dette system er blevet effektivt brugt til store og kritiske kraner, herunder kraner fra metallurgiske anlæg. Imidlertid var dens anvendelse begrænset af en række ulemper: tilstedeværelsen af ​​roterende dele og omfang, relativt lav effektivitet, betydelig vægt og størrelse, høje driftsomkostninger.

Styresystemer med tyristorspændingsomformere og jævnstrømsmotorer (TP — DP) tillader brug tyristor enhedved at ændre tyristorernes åbningsvinkel justeres spændingen til elmotoren.

TP — DP-systemer bruges til elektriske drev med effekt op til 300 kW, og i nogle tilfælde endnu mere.De har høje kontrolegenskaber og med et kontrolområde på 10:1 - 15:1 kræver de ikke brug af tachogeneratorer til hastighedskontrol. Ved at bruge takometrisk hastighedsfeedback i disse systemer kan der opnås et hastighedskontrolområde på op til 30:1.

Ulemperne ved TP - DP-systemer er: den relative kompleksitet af enhedens tyristorblokke, relativt høje kapital- og driftsomkostninger, forringelse af kvaliteten af ​​elektricitet i netværket (påvirkning af netværket).

Styresystemer med frekvensomformere (FC — AD) tillader elektriske drev i kraner, når der anvendes egern-rotor asynkrone elektriske motorer, at opnå et højhastighedskontrolområde med gode dynamiske egenskaber for det elektriske drev.