Схема на електрическото задвижване на повдигащия механизъм на крана с панела TSDI

Електрическото задвижване на крана с магнитен контролер от типа TSDI, фиг. 1, осигурява динамично спиране на асинхронен двигател със самовъзбуждане по време на спускане и управление с импулсен ключ по време на изкачване. Електрическите задвижвания с динамично спиране със самовъзбуждане се изпълняват само за повдигащи механизми, за да се получат твърди спирачни характеристики по време на спускане (фиг. 2), което дава възможност за увеличаване на обхвата на регулиране на скоростта до стойност 8: 1. С помощта на управление с импулсен ключ се получава твърда характеристика в първото положение по време на повдигане, което също увеличава обхвата на управление до (6 … 4): 1.

Реверсът се осъществява чрез контактори KM1V KM2V, динамично спиране — чрез контактор KM2. За да се увеличи надеждността на електрическото задвижване в режим на динамично спиране със самовъзбуждане, се използва първоначално отклонение. Двигателят се захранва с постоянен ток при първоначално отклонение от мрежата през контактите на контактора KM4, съпротивление R1, диод VI, релейна бобина KA2, контакт на контактора KM2. Контактите KM2 също свързват две фази на двигателя към токоизправителя UZ1. Регулирането на скоростта се извършва от контактори KM1V … KM4V.

Твърдите характеристики при динамично спиране със самовъзбуждане се получават поради промяна в постоянния ток, захранващ намотката на статора при промяна на товара. Единицата за регулиране на импулсен ключ на ICR включва тиристори VSI … VS3, импулсен формообразувател на резистори R2 … R4, измервателен мост UZ2, свързан към веригата на ротора чрез кондензатори C1 с изход към резистори R7, R8, ценерови диоди VD1 и VD2 … Веригата използва полупроводникови времеви релета KT2 … KT4, конвенционално показани в блоковата верига за управление.

Фиг. 1. Схема на електрическото задвижване на повдигащия механизъм на крана с панела TSDI

Фиг. 2. Механични характеристики на крановото електрическо задвижване при управление на панела TSDI

Управлението се осъществява от контролера, който има четири фиксирани позиции във всяка посока на движение. Веригата е асиметрична. Регулирането на скоростта в посока нагоре се извършва чрез промяна на съпротивлението на резисторните стъпала в роторната верига под контрола на релето за време KT2 … KT4. В първото положение на контролера контакторът KM1 е отворен и всички резистори от променливотоковата страна и резисторите R11 от страната от постоянен ток са включени в роторната верига.

Полурегулиран мост, състоящ се от тиристори VS1 … VS3 и диоди UZ1 служи за коригиране на напрежението. Когато напрежението е по -голямо от разрушаването на ценеровия диод VD1, токът преминава през оптрона VS4 и тиристорите VS1 … VS3 се отварят, двигателят работи по характеристиката с импеданс. Когато напрежението на ценеровия диод VD1 намалее под номиналната си стойност, токът не тече през оптрона и тиристорите се затварят. С намаляване на скоростта на ЕРС роторът се издига и тиристорите се отварят.

Тази операция на веригата за управление ви позволява да създадете твърда механична характеристика 1P. Във втората позиция контакторът KM IV е включен и заобикаля токоизправителната верига, двигателят преминава към характеристиката 2P и т.н.

Режимът на динамично спиране се прилага във всички позиции за спускане, с изключение на последното, при което двигателят се захранва от мрежата, а спускането се извършва в режим на рекуперативно спиране. Недостатъкът на схемата е невъзможността да се намалят леките натоварвания при ниска скорост, както и липсата на преход от спиране към моторен режим на 1 -ва … 3 -та позиция на спускане.

Посочените недостатъци се отстраняват от контролните панели P6502, предназначени за управление на асинхронни двигатели с фазов ротор в многомоторни електрически задвижвания на механизми за повдигане и движение на кранове.Електрическото задвижване на механизма съдържа множество от два задвижващи двигателя, с обща мощност до 125 kW.

При кранови електрически задвижвания, регулиране на механичните характеристики със сусинхронни скорости на въртене и автоматичен преход от I към II квадрат (от III до IV) и обратно се получават чрез добавяне на механичните характеристики на един двигател, чрез прехвърлянето му от режима на работа на двигателя към режима на динамично спиране по време на всяка полупериодна захранваща мрежа, който се извършва по специална схема на захранване за намотките на статора на електродвигателя (фиг. 3) с 2 електродвигателя.

Схемата позволява едновременно захранване на електродвигатели с постоянен и променлив ток. Трифазно променливо напрежение се подава към началото на намотките на електродвигателя от тиристорния регулатор на напрежението TRN и към краищата на намотките на всеки два електродвигателя, свързани в две звезди (две фазови намотки на един двигател и трета фаза намотките на друг двигател се комбинират със звезда) — DC напрежение.

Постоянното напрежение се подава от токоизправителния мост UZ3, захранван от трансформатора Т, чиято първична намотка на всяка фаза отклонява фазата TPH. Величината на среднеквадратичната стойност на променливотоковото и постояннотоковото напрежение, приложено към двигателя, е функция от ъгъла на проводимост на тиристорите.

Всяка точка от механичната характеристика на задвижването се получава чрез алгебрично добавяне на два момента: въртящият момент, развит от електродвигателя в режим на двигателя, и въртящият момент, развит от двигателя в режим на динамично спиране с независимо възбуждане.

Когато тиристорите са напълно отворени, няма динамично спиране. Наличието на обратна връзка за скоростта (с помощта на тахогенератор) гарантира, че са получени твърдите характеристики на управление, показани на фиг. 4. Обхват на регулиране на скоростта до 8: 1.

Фиг. 3. Опростена силова верига на крановото електрическо задвижване с контролни панели P6502

Едновременното включване на всички задвижващи двигатели от един механизъм и равномерното разпределение на натоварването между тях се осигурява от факта, че превключването в схемите на статора и ротора се осъществява чрез единични превключващи устройства, за които роторните намотки на електродвигателите са свързани към общ резистор за стартово регулиране чрез трифазни токоизправителни мостове UZ1 и UZ2. За управление на тиристорите TRN се използват магнитни усилватели с ниска мощност от типа TUM (A1 … A3) (не са показани на диаграмата).

Фиг. 4. Механични характеристики на електрическото задвижване на крана, направени на фиг. 3 в 1 -ви и 2 -ри квадрант