Строительные машины и оборудование, справочник





Двигательный и тормозной режимы крановых электродвигателей мостовых кранов

Категория:
   Машинисту мостового крана


Двигательный и тормозной режимы крановых электродвигателей мостовых кранов

Работа крановых электродвигателей может осуществляться в двух основных режимах: двигательном и тормозном.

Двигательный режим работы характеризуется преобразованием в электродвигателе электрической энергии питающей сети в механическую энергию вращения якоря, которую используют для привода механизма крана. Момент, развиваемый электродвигателем и направленный в сторону вращения якоря или статора, принято рассматривать положительным.

Тормозной режим работы характеризуется поглощением механической энергии приводного механизма, подводимой к якорю, и преобразованием ее в электрическую энергию. В этом случае отрицательный развиваемый электродвигателем момент способствует остановке механизма, а электродвигатель работает как генератор электрической энергии. Работа электродвигателей в тормозных режимах может осуществляться либо с отдачей вырабатываемой электроэнергии в сеть, либо с превращением вырабатываемой электроэнергии в тепловую энергию нагрева обмоток ротора и соединенных с ними пускорегулировочных резисторах. Использование различных способов электрического торможения позволяет достичь быстрой и точной остановки механизмов, осуществлять их реверс, регулировать скорости спуска грузов.



Электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением работают в двух режимах электрического торможенияз противовключения и электродинамическом. Тормозной режим с отдачей электроэнергии в сеть для этих электродвигателей не может быть осуществлен, поскольку при переходе в генераторный режим с уменьшением момента скорость якоря неограниченно возрастает, что приводит к поломке.

Режим торможения противовключением получают путем изменения полярности питания якорной цепи. В виду малого активного сопротивления якоря для ограничения тока якорной цепи вводят дополнительный пускорегулировочный резистор. Для этого необходимо ручку контроллера перевести в положение, соответствующее обратному движению механизма.

В режиме противовключения электродвигатель будет развивать момент, противоположно направленный вращению двигателя и способствующий остановке механизма. Режим противовключения широко применяют в механизмах подъема и передвижения мостовых кранов для быстрой остановки при интенсивной работе. При режиме противовключения получают устойчивые малые скорости спуска тяжелых грузов. В этом случае для опускания груза ручку контроллера переводят в положение, соответствующее подъему. При этом момент, развиваемый двигателем при пуске, будет меньше момента, создаваемого на валу якоря при действии груза. Груз начинает опускаться, увеличивая скорость вращения якоря. С возрастанием скорости опускания груза увеличивается тормозной момент электродвигателя. При достижении равенства моментов от груза и электродвигателя спуск груза происходит с постоянной скоростью.

Режим электродинамического торможения электродвигателей с последовательным возбуждением возможен для двух режимов работы: с независимым возбуждением и самовозбуждением. Электродинамическое торможение при независимом возбуждении наиболее эффективно. Этот режим получают путем отключения якорной цепи от питающего напряжения и замыкания ее на пускорегулировочный резистор. При этом обмотка возбуждения остается включенной в сеть, а для ограничения тока возбуждения в цепь питания обмотки вводят дополнительный резистор. Магнитное поле, создаваемое обмоткой возбуждения, индуцирует в обмотке вращающегося якоря ЭДС, которая в замкнутой якорной цепи создает электрический ток.

Таким образом, механическая энергия движения привода, преобразуясь в электродвигателе в электрическую энергию, рассеивается в виде тепловой энергии нагрева обмотки якоря и добавочного резистора, что приводит к снижению скорости механизма и его остановке.

Режим электродинамического торможения при самовозбуждении осуществляют путем подключения якорной обмотки и обмотки возбуждения к пускорегулировочному резистору. Механическая энергия механизма электродвигателем преобразуется в электрическую энергию вследствие самовозбуждения и рассеивается в виде тепловой энергии в обмотке якоря и пускорегулировочном резисторе. Этот вид торможения менее эффективен, так как интенсивность магнитного поля обмотки возбуждения уменьшается со снижением частоты вращения якоря.

Трехфазные электродвигатели переменного тока могут работать в следующих тормозных режимах: противовключения, генераторном с отдачей энергии в сеть, электродинамическом и при однофазном подключении статора.

Режим торможения противовключением является наиболее распространенным видом электрического торможения, применяемым на подъемно-транспортных машинах. Для осуществления этого режима при движении механизма ручку контроллера переводят в положение, соответствующее обратному движению механизма. При этом происходит переключение фаз статора, магнитное поле которого изменяет направление вращения. Относительная частота пересечения проводниками обмотки ротора, вращающегося в противоположном направлении магнитного поля статора, возрастает, поэтому в обмотке ротора возникает ток большой силы, а на валу электродвигателя — значительный тормозной момент. Для ограничения силы тока в цепь ротора обязательно вводят дополнительный пускорегулировочный резистор. Механическая энергия движения механизма превращается в электрическую энергию, вырабатываемую электродвигателем, и рассеивается в виде тепловой энергии нагрева ротора и пускорегулировочного резистора. При достижении остановки механизма электродвигатель следует отключить от питающей сети, поскольку при неотключенном электродвигателе механизм начнет разгоняться в другую сторону. Режим противовключения используют для быстрой остановки механизмов крана, а также для получения устойчивых скоростей спуска больших грузов.

Режим торможения с отдачей энергии в сеть или генераторный режим осуществляется без каких-либо переключений электродвигателя в том случае, когда ротор под действием момента, создаваемого механизмом, вращается в направлении магнитного поля статора с частотой вращения, превышающей синхронную частоту вращения. Генераторный режим возникает, например, в механизме передвижения крана при действии ветра, направленного в сторону перемещения крана или в механизме подъема при действии веса опускающегося груза. В генераторном режиме работы электродвигатель создает тормозной момент, а механическая энергия вращения ротора преобразуется в электрическую энергию. Генераторный режим широко используют при опускании грузов. Однако следует помнить, что скорость опускания груза будет тем больше, чем выше сопротивление пускорегулирующего резистора, введенного в цепь ротора.

Существенным недостатком генераторного режима является невозможность его использования при частоте вращения ротора меньше синхронной.

Режим электродинамического торможения осуществляется при отключении статорной обмотки от сети переменного тока и подключении ее к сети постоянного тока. В результате возникающее магнитное поле статора является постоянным, т. е. невращающимся. В обмотке вращающегося ротора индуцируется ЭДС, которая вызывает ток в проводниках обмотки ротора. При взаимодействии тока вращающихся проводников обмотки ротора с постоянным магнитным полем статора на валу ротора создается тормозной момент. С уменьшением частоты вращения ротора тормозной момент уменьшается, а при остановке ротора тормозной момент становится равным нулю. Таким образом, при работе электродвигателя в режиме электродинамического торможения механическая энергия вращения ротора преобразуется в электрическую энергию, которая превращается в тепловую энергию, расходуемую на нагрев пускорегулировочного резистора. С увеличением сопротивления пускорегулировочного резистора уменьшаются ток ротора и, следовательно, тормозной момент электродвигателя.

Режим электродинамического торможения используют для остановки механизмов передвижения, а также получения установившихся скоростей опускания груза на механизме подъема.

Режим торможения при однофазном подключении осуществляется путем присоединения обмотки статора к двум фазам питающей сети трехфазного тока. При этом в обмотке статора создается пульсирующее магнитное поле, которое может быть представлено как два поля, вращающихся в противоположных направлениях. Эти поля, взаимодействуя с проводниками обмотки ротора, создают два равных момента, но разных по знаку. Поэтому результирующий момент электродвигателя равен нулю. Однако, если ротор электродвигателя принудительно вращается приводом, то одно из пульсирующих магнитных полей статора более интенсивно пересекается обмоткой ротора, в результате чего в обмотке ротора индуцируется ток и один из моментов преобладает, т. е. на валу ротора появится тормоз,ной момент, а двигатель будет работать как генератор. Значение тормозного момента, а следовательно, и интенсивность торможения зависят от сопротивления пускорегулировочного резистора, включенного в цепь ротора. С увеличением сопротивления резистора тормозной момент уменьшается. Данный способ торможения применяют для опускания грузов массой, превышающей половину массы номинального груза.

Читать далее:

Категория: - Машинисту мостового крана

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