Строительные машины и оборудование, справочник





Асинхронный электропривод с созданием на валу электродвигателя добавочного тормозного момента

Категория:
   Схемы электроприводов крановых механизмов


Асинхронный электропривод с созданием на валу электродвигателя добавочного тормозного момента

Для более эффективного использования свойств искусственных механических характеристик с целью получения пониженных скоростей рабочих механизмов в крановых электроприводах применяют устройства, обеспечивающие создание на валу двигателя добавочного тормозного момента. Эти устройства подразделяются на две группы. К первой относятся дополнительные тормоза для притормаживания механизма и тормоза с электрогидравлическими толкателями, работающие в режиме притормаживания, ко второй — тормозные машины.

Электропривод с дополнительным тормозом для притормаживания показан на рис. 93. Для получения пониженной скорости на механизме, кроме основного рабочего тормоза, устанавливают вспомогательный притормаживающий тормоз, который создает дополнительный тормозной момент Мт, увеличивающий нагрузку электродвигателя. Суммарный момент Мх + Мт оказывается достаточным для получения пониженной скорости п1г при работе привода на искусственной характеристике. В качестве дополнительного тормоза в схемах е магнитными контроллерами применяют тормоз нормально замкнутого типа, отрегулированный на небольшой тормозной момент. Включается и отключается тормоз обычно автоматически в зависимости от положения контроллера.

На схеме рис. 93, а в нулевом положении контроллера вспомогательный тормоз вместе с основным удерживает механизм в заторможенном состоянии. В первом положении контроллера цепь катушки электромагнита Эм2 разомкнута и вспомогательный тормоз притормаживает механизм. Так как в цепь ротора двигателя включен пускоре-гулирующий реостат RJ, притормаживание обеспечивает работу механизма на пониженной скорости. Во втором положении контроллера контактами контактора КЗ закорачивается часть пускорегули-руюшего реостата и замыкается цепь катушки тормозного электромагнита Эм2. При этом вспомогательный тормоз размыкается и “скорость механизма возрастает.



В электроприводе, показанном на рис. 94, электрогидравлический толкатель тормоза имеет схему включения, обеспечивающую либо полное растормаживание механизма, либо притормаживание его. Питание электродвигателя М2 тормозного электрогидравлического толкателя осуществляется через контакты промежуточного реле Р1. Если реле включено, его замыкающие контакты присоединяют электродвигатель М2 к роторной цепи электродвигателя Ml механизма паралелльно пускорегулирующему реостату R1.

Рис. 93. Электропривод с вспомогательным притормаживающим тормозом:
а — принципиальная электрическая схема, б — механические характеристики привода; 1, 11 — искусственные механические характеристики, 111 — естественная механическая характеристика

Давление под поршнем электрогидравлического толкателя пропорционально квадрату скорости вращения лопаток насоса, поэтому изменение скорости электродвигателя М2 вызовет изменение положения колодок тормоза относительно тормозного шкива. При высокой скорости вращения электродвигателя Ml и, следовательно, малой частоте f2 скорость вращения электродвигателя М2 уменьшится, в связи с чем тормозные колодки начнут притормаживать шкив, создавая дополнительный тормозной момент на валу электродвигателя Ml. Скорость вращения электродвигателя Ml уменьшится, возрастут его скольжение sx и частота 12, увеличится скорость вращения электродвигателя М2 и колодки тормоза освободят шкив. Вследствие уменьшения тормозного момента увеличится скорость вращения электродвигателя Ml, что снова вызовет затормаживание шкива, и т. д. Таким образом, в данном приводе скорость регулируется путем увеличения или снижения давления колодок на тормозной шкив. Регулирование осуществляется автоматически, в функции скольжения электродвигателя механизма, а результирующие механические характеристики 1Пт при подъеме и 1Ст при спуске (см. рис. 94, б) обеспечивают пониженную скорость механизма.

Рис. 94. Включение электрогидравлического толкателя тормоза для получения пониженной скорости:
а — принципиальная электрическая схема, б — механические характеристики привода

Если реле Р1 выключено, его размыкающие контакты соединяют электродвигатель М2 параллельно со статором электродвигателя Ml. Электродвигатель М2 при таком включении вращается с постоянной скоростью, а электрогидравлический толкатель выполняет обычные функции управления тормозом: растормаживает механизм при включении привода и затормаживает его при отключении. В этом случае характеристики привода соответствуют естественной и искусственным характеристикам электродвигателя (1П и 2П при подъеме и 1С и 2С при спуске см. рис.. 94, б).

Напряжение источников тока, к которым подключается электродвигатель М2, различно, поэтому в схеме рис. 94, а обмотки электродвигателя автоматически соединяются в звезду или треугольник с помощью промежуточного реле Р2, катушка которого включена параллельно с катушкой реле Р1. При выключенном реле обмотки электродвигателя М2 соединены в звезду, а при включенном реле — в треугольник.

Если напряжение внешней питающей сети равно 220 В, обмотки электродвигателя М2 должны быть включены только в треугольник.

Для этого реле Р2 вручную переводят в положение Включено, фиксируют в этом положении, а катушку реле отключают от сети.

Тормозную машину применяют в электроприводе механизма подъема груза, где с ее помощью нагружают электродвигатель механизма таким моментом, что становится возможным использование реостатных характеристик для регулирования скорости вращения электродвигателя при подъеме или спуске пустого крюка или любого груза. На кранах применяют две схемы электропривода, различающиеся способом регулирования тока возбуждения тормозной машины.
В схеме со ступенчатым регулированием и форсированием в переходных режимах (рис. 95, а) принята такая величина тока возбуждения тормозной машины, которая необходима для работы с номинальным по массе грузом.

Рассмотрим работу схемы.

Нулевое положение контроллера. Обмотка возбуждения тормозной машины замкнута через резистор R2 и катушку реле времени PL Сопротивление катушки составляет около двух тысяч Ом, поэтому ток в обмотке возбуждения мал и тормозная машина практически не может создать тормозного момента. Реле времени R2 включено через резисторы R3 и R4, а его контакт в цепи катушки Кб разомкнут.

Первое положение спуска. Замыкаются контакты В1-2 и В1-3 коман-доконтроллера, включая катушки контакторов К2 и КЗ. Контактор К2 включает электродвигатели Ml механизма и М2 тормоза. Контакт контактора КЗ шунтирует катушку реле PL Происходит быстрое нарастание тока возбуждения (форсированный режим работы). Контакт реле Р1 разомкнётся с выдержкой времени 0,5—0,6 с, после чего в цепь возбуждения вводится полное сопротивление R2 и тормозная машина начинает работать в номинальном режиме. Совместная работа тормозной машины и электродвигателя с полным сопротивлением R1 в цепи ротора обеспечивает спуск груза на характеристике 1С (рис. 95, б).

Второе положение спуска. Включены контакторы К2 и КЗ. Включается контактор К4, который закорачивает одну ступень реостата R1, вследствие чего привод будет работать на характеристике 2С и скорость спуска увеличится.

Третье положение спуска. Включены контакторы К2 и К4. Выключается контактор КЗ, отключая тормозную машину и замыкая своим блок-контактом цепь катушки К5.. Контактор К5 закорачивает вторую ступень реостата RL а блок-контактом шунтирует катушку реле Р2. Контакт реле Р2 с выдержкой времени 0,3—0,35 с замкнет Цепь катушки Кб. Контактор Кб закоротит последнюю ступень реостата R1 и электродвигатель перейдет в генераторный режим с рекуперацией энергии в сеть. Привод будет работать на характеристике ЗС, скорость спуска возрастет до максимальной величины.

В первом положении подъема совместная работа тормозной ME шины и электродвигателя с закороченной ступенью реостата R1 обеспечивает работу привода на характеристике 1П.

Рис. 95. Электропривод грузовой лебедки с тормозной машиной:
а — принципиальная электрическая схема привода со ступенчатым регулированием тока возбуждения, б — механические характеристики привода со ступенчатым регулированием тока возбуждения, в ~ принципиальная электрическая схема привода с непрерывным регулированием тока возбуждения, г — механические характеристики привода с непрерывным регулированием тока возбуждения тормозной машины

В схеме на рис. 95, в ток возбуждения тормозной машины с помощью магнитного усилителя непрерывно автоматически изменяется в зависимости от скорости вращения электродвигателя. Магнитный усилитель имеет две рабочие (силовые) обмотки и четыре обмотки управления. Рабочие обмотки С01 и С02 магнитного усилителя, выпрямитель ВП2 и обмотка возбуждения Г соединены по такой схеме, что величина постоянного тока в обмотке возбуждения тормозной машины зависит от реактивного сопротивления обмоток С01 и С02. Реактивное (индуктивное) сопротивление рабочих обмоток в свою очередь зависит от результирующего магнитного потока, возникающего при протекании тока в обмотках управления магнитного усилителя.

Обмотка управления ОУ задающая. Она создает основной магнитный поток, определяющий характер работы привода. Обмотки управления ООС1 и 00С2 включены через трехфазный мост в цепь ротора электродвигателя Ml таким образом, что их магнитные потоки направлены навстречу потоку обмотки ОУ. Эти обмотки осуществляют отрицательную обратную связь, т. е. ослабляют влияние обмотки ОУ на сопротивление рабочих обмоток магнитного усилителя. С возрастанием скорости вращения ротора электродвигателя уменьшается ток в обмотках ООС1 и ООС2 и при неизменном токе в обмотке ОУ сопротивление рабочих обмоток С01 и С02 будет тем меньше, чем больше скорость вращения электродвигателя. Следовательно, с увеличением скорости вращения электродвигателя возрастает ток в обмотке возбуждения тормозной машины и ее тормозной момент. В первом положении спуска ток в задающей обмотке ОУ имеет максимальную величину, а в остальных положениях контроллера параллельно с обмоткой будет включено добавочное сопротивление R4 и величина тока в обмотке уменьшится.

Обмотка управления ОТ является вспомогательной. Она применена для гашения колебаний тока возбуждения и скорости механизма. Схема работает, как и рассмотренная выше схема рис. 95, а. Так как цепь ротора электродвигателя Ml в нулевом положении контроллера разомкнута, контактор К1 может включиться только после включения контактора К4.

Реле тока Р4 обеспечивает правильное взаимодействие аппаратов магнитного контроллера при спуске груза. Пока ток в рабочих обмотках магнитного усилителя не достигнет величины, при которой гарантируется необходимый тормозной момент, реле Р4 не включится и Цепь катушки контактора К2 будет разомкнута. При переходе контроллера с третьего положения спуска во второе положение реле Р4 Удерживает контактор 1С6 включенным, пока ток в цепи возбуждения не достигнет необходимого значения. Этим предотвращается увеличение скорости, возможное при таком переходе.

Механические характеристики привода показаны на рис. 95, г. На характеристиках 1П, 2П, ЗП привод работает соответственно в первом, втором и третьем положениях контроллера при включении на подъем, а на характеристиках 1С, 2С, ЗС — в первом, втором и третьем положениях контроллера, включенного на спуск.

Недостатком схем рис. 95, а и 95, в является малая величина продолжительности включения тормозной машины (ПВ-5%) Поэтому заводом «Динамо» разработана новая схема электропривода с асинхронной тормозной машиной и динамическим торможением (рис. 96).

Рис. 96. Принципиальная электрическая схема привода грузовой лебедки с асинхронной тормозной машиной

Приводной двигатель Ml с фазным ротором и числом пар полюсов р = 3 механически связан с тормозной машиной М2, представляющей собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и числом пар полюсов р — 12. Этот электропривод имеет механические характеристики аналогичные характеристикам привода с тормозной машиной постоянного тока с непрерывным регулированием тока возбуждения.

В первом положении подъема замыкаются контакты В1-2, В1-4 и В1-7 командоконтроллера. При этом включаются контактор К8 и магнитные пускатели К5, КЗ, К1, с помощью которых включается на подъем двигатель Ml и включается тормозная машина М2 и тормозной электромагнит Эм1 Совместная работа двигателя Ml с полным сопротивлением реостата R2 в роторной цепи и тормозной машины М2 обеспечивают работу привода на характеристике 1П (рис. 95, г).

Во втором положении подъема размыкается контакт В1-2, размыкая цепь катушки К1. Пускатель К1 отключает тормозную машину и блок-контактом К1 включает пускатель К4, который закоротит ступень реостата R2 и отключит катушку реле времени РВ1. Работа двигателя Ml с частично закороченным реостатом R2 происходит на характеристике 2П (см. рис. 95, г).

В третьем положении подъема дополнительно замыкается контакт В1-6 командоконтроллера и через блок-контакты К5, КЗ и РВ1 включается пускатель Кб, который закорачивает вторую ступень реостата R2 и своим блок-контактом размыкает цепь катушки реле РВ2. Отпадающее с выдержкой времени реле РВ2 замкнет своими контактами цепь катушки К7 и пускатель К7 закоротит последнюю ступень реостата R2. Двигатель М1с закороченным реостатом R2 (в цепи ротора оставлено небольшое невыводимое сопротивление) работает на характеристике ЗП (рис. 95, г),

В первом положении спуска замкнуты контакты Bl-3, Bl-9, B1-10 командоконтроллера и включены контактор КЮ и пускатели К2, КЗ и Кб.

Двигатель Ml работает в режиме динамического торможения.

В цепь ротора двигателя введено две ступени пускорегулирующего реостата R2. Тормозная машина М2 включена в направлении спуска. Совместная работа тормозной машины и двигателя Ml в режиме динамического торможения обеспечивает работу привода лебедки на характеристике 1С (см. рис. 95, г).

Во втором положении спуска размыкается контакт В1-10 командоконтроллера ив цепь ротора двигателя Ml вводится полное сопротивление пускорегулирующего реостата. Совместная работа тормозной машины и двигателя Ml в режиме динамического торможения с полным сопротивлением реостата в цепи ротора обеспечивает характеристику привода 2С (см. рис. 95, г).

В третьем положении спуска размыкается контакт В1-9 и замыкаются контакты Bl-4, B1-8 командоконтроллера. При этом отключается узел динамического торможения двигателя Ml и включается пускатель К5, замыкая цепи катушек К4, К9 и РВЗ. Пускатель К4 закорачивает ступень сопротивления R2 и отключает реле времени РВ1. Контактор К9 включает двигатель Ml в направлении спуска. Реле РВ1 при отпадании с выдержкой времени включает пускатель Кб, который закорачивает ступень реостата R2 и своим блок-контактом включает пускатель AT, закорачивающий последнюю ступень реостата. Тормозная машина отключена- так как разомкнуты блок-контакты КЮ и К5 в цепи катушки К2.

Электродвигатель Mi с закороченным пускорегулирующим сопротивлением работает на характеристике ЗС (см. рис. 95, г).

Читать далее:

Категория: - Схемы электроприводов крановых механизмов

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины