Elektriska drivningar med asynkronfasmotorer och kopplingsbromsning

Tills nyligen var elektriska drivenheter med asynkronfasmotorer, på grund av deras enkelhet att implementera, de mest använda för elektriska kranar, särskilt för färdmekanismer. I lyftmekanismerna dessa elektriska enheter ersätts alltmer av självupphetsande dynamiska bromssystem. Hela elektriska drivningar är gjorda baserat på användningen av fasrotorasynkrona kranmotorer när de styrs av KKT60 kraftregulatorer och kontrollpaneler TA, DTA, TCA, K, DK, KS.

Elektriska ställdon med styrdon för matningskam och TA, DTA (för körmekanismer) och TCA (för lyftmekanismer) paneler med AC-styrkretsar används för kranar för allmänna ändamål och med K, DK (rörelse) och KS paneler (lyft) — med likströmsstyrkretsar för metallurgiska kranar.

Användningsdetaljerna avgör också vissa skillnader i konstruktionen av dessa paneler.K- och KS-paneler har individuellt skydd, medan för TA- och TCA-paneler är huvudkretsen med gemensamt skydd placerad på en separat skyddspanel, i DC-paneler för två- och flermotoriga eldrifter tillhandahålls separation av motorkraftkretsar för att öka systemets tillförlitlighet, det finns andra skillnader.

Effektområdet som täcks av de elektriska drivenheterna och matarkamstyrningarna är från 1,7 till 30 kW och ökar till 45 kW med tillägg av en kontaktoromkastare och med kontrollpaneler från 3,5 till 100 kW för rörelsemekanismer och från 11 till 180 kW för lyft mekanismer (effekter är specificerade för 4M driftläge med arbetscykel = 40%).

Hastighetsregleringsmetoderna och bromslägena som används i de övervägda elektriska drivningarna bestämmer deras låga kontroll- och energiegenskaper. En karakteristisk egenskap hos sådana system är bristen på stabila landnings- och mellanhastigheter och stora förluster i startmotstånden. Generellt sett överstiger inte kontrollområdet för dessa elektriska enheter 3:1, och motsvarande effektivitet för 4M-läge är cirka 65 %.

Elektriska drivsystem för lyftmekanismer. Schemat för den elektriska drivningen med kamstyrenheten KKT61 visas i fig. 1. Nära den i designen finns den elektriska drivkretsen med KKT68-styrenheten, i vilken en kontaktoromvändare används i statorkretsen, och de frigjorda kontakterna på styrenheten används för att parallellkoppla motstånden i rotorkretsen. De mekaniska egenskaperna hos ett elektriskt ställdon med kamkontroller visas i fig. 2.

Ris. 1. Diagram över den elektriska lyftdriften med kamkontroll KKT61

När man konstruerar de mekaniska egenskaperna hos de övervägda elektriska drivenheterna är en viktig fråga valet av värdet på det initiala startmomentet (karakteristika 1 och 1 ') Å ena sidan, ur synvinkeln att minska impulsmomentet under acceleration och för att säkerställa landningshastigheter under sänkning på lätta laster, är det önskvärt att minska startmomentet. Å andra sidan kan överdriven minskning av det initiala vridmomentet göra att tunga laster faller ner i lyftpositionerna och för höga hastigheter uppstår när de sänks. För att undvika detta bör startmomentet vara cirka 0,7 Mnom.

Ris. 2. Mekaniska egenskaper hos den elektriska drivningen enligt diagrammet i fig. 1

I fig. 2, motorvridmoment vid driftcykel = 40 % tas som nominellt. Då i arbetscykeln = 25 % av styrenhetens första läge, kommer karakteristik 1 ' att motsvara det initiala vridmomentet lika med Mn vid arbetscykeln = 40%. respektive den andra positionen — egenskap 2 '. För att säkerställa detta har ballastmotstånden uttag som gör att en del av slutstegsmotståndet kan förbigås.

Ris. 3. Diagram över drivningen av en elektrisk hiss med TCA-panelen.

I diagrammet i fig. 1 kontakter SM2, SM4, SM6 och SM8 i styrenheten utför motoromkastning, kontakter SM7 och SM9 — motståndssteg för SM12, kontakter SM1, SM3 och SM5 används i skyddskretsar. Bromsspolen YA aktiveras samtidigt med motorn. I kretsen med KKT61-styrenheten, för att minska antalet använda kammar, används en asymmetrisk anslutning av motstånd, och i kretsen med KKT68 tillåter styrenhetens antal kontakter symmetrisk omkoppling.

Den elektriska drivenheten är skyddad av en skyddspanel som innehåller linjekontaktorn KMM, strömbrytaren QS, säkringarna FU1, FU2 och maxreläblocket KA. Slutligt skydd tillhandahålls av omkopplarna SQ2 och SQ3. KMM-kontaktorspolediagrammet inkluderar SB ON-knappkontakterna, SA-nödbrytaren och SQL-luckeförreglingskontakterna.

I fig. 3 visar ett drivschema över elektriska lyftanordningar med en TCA-manöverpanel. Eldrifter med KS-paneler är byggda efter samma principer. Skillnaderna är att styrkretsen i dem är gjord på likström, och skyddsanordningarna, inklusive linjekontaktorn KMM, strömbrytaren QS1, maxreläerna KA, säkringarna FU1 och FU2 är placerade direkt på panelen, och skyddet är individuellt och i elektriska enheter med paneler använder TCA en säkerhetspanel.

Det bör noteras att för kritiska elektriska enheter har en modifiering av AC-kontrollpaneler av TSAZ-typ också producerats. Elektriska drivkretsar med kontrollpaneler ger automatisk start, backning, stopp och steghastighetskontroll baserat på motorreostatens egenskaper.

I diagrammet i fig. 3 accepterade beteckningar: KMM — linjär kontaktor; KM1V och KM2V — riktningskontaktorer; KM1 — bromskontaktor YA; KM1V — KM4V — accelerationskontaktorer; KM5V — oppositionskontaktor. Skyddet påverkar KH-stafetten.

De mekaniska egenskaperna hos drivenheten visas i fig. 4. I lyftlägena utförs starten under kontroll av tidsreläerna KT1 och KT2, medan karakteristiken 4'P inte är fixerad.I sänkningslägena utförs justeringen av egenskaperna hos oppositionen 1C och 2C och karakteristiken för ZS, på vilken motorn, beroende på lastens vikt, arbetar i läget för effektsänkning eller generatorbromsning. Övergången till 3C-karakteristiken utförs enligt 3C- och 3C-karakteristiken under kontroll av tidsreläet.

Ris. 4. Mekaniska egenskaper hos den elektriska drivningen enligt diagrammet i fig. 3.

Panelkretsar tillverkade före 1979 använde ett enfasavstängningsläge för att minska små belastningar, vilket åstadkoms med hjälp av ytterligare kontaktorer. Detta läge i fig. 4 motsvarar karakteristiken O. Efter att ha bemästrat de dynamiska stopppanelerna som diskuteras nedan, stängs detta läge av i TCA- och KS-panelerna. För att minska belastningen på motståndsegenskaperna 1C och 2C, måste operatören trycka på SP-pedalen när styrhandtaget är placerat i lämpligt läge. Pedalkontroll tvingas med mjuka mekaniska egenskaper på grund av förmågan att höja lasten istället för att sänka den.

Ris. 5. Schema för tvåmotors elektrisk drivning av rörelsemekanismen med kamkontroll KKT62

Den elektriska drivningen växlas till motväxlingsläge inte bara vid sänkning av laster, utan även vid stopp från sänkningslägena, och i det första och andra läget görs detta genom att trycka på pedalen. Samtidigt, under hållningen av KT2-reläet, tillsammans med mekanisk bromsning, tillhandahålls också elektrisk bromsning vid karakteristik 2C. Utöver det specificerade reläet styr KT2 även korrekt montering av kretsen.I kretsen av TCA-panelerna är bromsspolen YA ansluten till AC-nätet genom kontaktorn KM1. Både AC- och DC-bromsmagneter kan användas i KS-paneler. I det senare fallet ansätts bromsen enligt nedan när man tittar på DC-panelerna.

Ris. 6. Schematisk beskrivning av den tvåmotoriga elektriska drivningen av rörelsemekanismen med DK-panelen

I diagrammet i fig. 3, tillsammans med den vanliga anslutningen av motstånd, visas också deras parallellkoppling, som används i de fall belastningen överstiger det tillåtna för rotorkontaktorerna.

Schema för elektriska drivningar av rörelsemekanismer. Schema för elektriska drivningar av rörelsemekanismer med kamkontroller är implementerade i en enkel- eller dubbelmotordesign. Enkelmotorkonstruktionen med KKT61-styrenheten är helt lik diagrammet i fig. 1. Ett diagram över en tvåmotorig elektrisk drivning med en KKT62-styrenhet visas i fig. 5.

Principerna för driften av kretsarna med KKT6I- och KKT62-styrenheterna är desamma: SM-styrenhetens kontakter justerar motstånden i motorrotorkretsen, skyddet placeras på en separat skyddspanel. Skillnaden är att i kretsen med KKT62 görs motsatsen av kontaktorerna KM1B och KM2V. De mekaniska egenskaperna för båda elektriska drivenheterna är identiska och visas i fig. 2.

Schemat för den elektriska drivningen av rörelsemekanismen med kontroll från panelen betraktas i exemplet med en tvåmotors elektrisk drivning med en DK-panel med en kranmetallurgisk design, som visas i fig. 6. Kedjan ger de symmetriska mekaniska egenskaperna som visas i fig. 7.I diagrammet: KMM1 och KMMU11 — linjära kontaktorer; KM1V, KM11V, KM2V, KM21V — riktningskontaktorer; KM1V — KM4V, KM11V — KM41V — acceleratorkontaktorer; Bromskontaktorer KM1, KM2 — YA1 och YA11. Styrningen utförs av regulatorn (kontakter SA1 — SA11) med tillhandahållande av en mjukstart under styrning av tidsreläerna KT1 och KT2.

För stopp används motkopplingsläget enligt karakteristik 1, som utförs under kontroll av relä KH2. Reläspolen KH2 är ansluten till spänningsskillnaden som är proportionell mot rotorspänningen hos en av motorerna, likriktad av diodbryggan UZ, och nätverkets referensspänning. Genom att justera potentiometrarna R1 och R2 bromsar motorn med karakteristik 1 till noll varvtal, varefter motorn får starta i motsatt riktning. Kretsen tillhandahåller alla nödvändiga typer av skydd implementerat på spänningsreläet KN1. Styrkretsen drivs av ett 220 V DC-nätverk genom omkopplaren QS2 och säkringar FU8 — FU4.

Ris. 7. Mekaniska egenskaper hos den elektriska drivningen enligt diagrammet i fig. 6

Tekniska data för kompletta elektriska drivningar. Tekniska data för elektriska drivningar av lyft- och rörelsemekanismer presenteras i referenstabeller. De specificerade tabellerna bestämmer effekten av motorbelastningarna som styrs av effektregulatorerna och panelerna, beroende på driftsättet. De tekniska data i tabellerna avser motorer och manöverpaneler med en nominell matningsspänning på 380 V.

För andra spänningar är det nödvändigt att använda tillverkarens informationsmaterial. För duplexpaneler fördubblas motoravläsningarna i tabellerna.TCA3400- och KC400-panelerna är för närvarande ur produktion, men elektriska enheter med dessa paneler är fortfarande i drift. För 6M driftläge bör endast K, DK och KS paneler användas.