Асинхронный электропривод механизма подъема перегрузочного крана

Для обтягивания троса УП SМ переводится в положение 1 «на подъём» (вправо). Вследствие чего по цепи «контакты FV, аварийная кнопка S, цепь УП SM1, цепь концевого выключателя SQ1 (ограничение по высоте при подъеме груза)» получают питание и срабатывает контактор КМ1. Реле времени КТ3 не срабатывает, так как его катушка зашунтирована контактом контактора КМ8, катушка которого обесточена из-за наличия в ее цепи замыкающегося контакта реле скорости KU1.

После срабатывания КМ1, его силовые контакты подают питание на обмотку статора фазы А, вспомогательным размыкающимся контактом дополнительно разрывает цепь питания контактора КМ8, а замыкающимся - подаёт питание на контактор КМ3 и реле скорости KU1.

Сработав, КМ3 своим силовым контактом подаёт питание на АД по фазам В и С, вспомогательным размыкающимся контактом дополнительно разрывает цепь питания КМ8, а вспомогательным замыкающимся контактом подаёт питание на катушку контактора КМ4. Реле скорости KU1 при срабатывании без выдержки скорости замыкает свой контакт в цепи КМ8, но из-за наличия в этой цепи уже разомкнувшихся контактов КМ1 и КМ3 катушка контактора КМ8 остается по-прежнему обесточенной.

Контактор КМ4, сработав, своими контактами замыкает цепь питания катушки тормоза YB. Двигатель растормаживается и начинается процесс обтягивания троса. После его окончания, в зависимости от массы груза, двигатель либо останавливается, либо продолжает вращаться, осуществляя подъём груза на малой скорости.

Процесс подъема/опускания груза обычно осуществляется при максимальной скорости вращения двигателя; реже - на промежуточной. Достижение максимальной (промежуточной) скорости вращения АД может обеспечиваться либо автоматически, либо вручную.

При автоматическом разгоне двигателя (в данном случае в функции времени) УП устанавливается в соответствующее (подъем/спуск) крайнее (промежуточное) положение. Рассмотрим процесс разгона АД до максимальной скорости при подъеме груза.

УП переводится в правое крайнее положение (положение 6 или любое желаемое промежуточное положение). В этом случае цепи УП SM1, SM3…SM6 оказываются замкнутыми. Срабатывает КМ5 (КМ1, КМ3, КМ4 и КU1 остаются по прежнему в замкнутом состоянии, а КМ6, КМ7, КМ9, КМ10 - в разомкнутом, так как в их цепях контакты реле времени разомкнуты) и своими силовыми контактами шунтирует добавочные резисторы R1 в цепи ротора АД, обеспечивая его разгон на 1-й реостатной характеристике. Дополнительным контактом разрывает цепь питания реле времени КТ1, которое начинает отсчёт времени разгона АД на 1-й реостатной характеристике. По истечении заданного времени контакт КТ1 в цепи КМ6 замыкается, который своими силовыми контактами шунтирует 1-ю ступень R2 в цепи ротора АД, обеспечивая его разгон на первой реостатной характеристике. Дополнительным контактом разрывает цепь питания реле времени КТ2, которое начинает отсчёт времени разгона АД на 2-й реостатной характеристике.

Все последующие процессы разгона АД, вплоть до выхода на естественную (промежуточную) характеристику, протекают аналогично вышеописанным.

По достижении грузом конца подъёма с естественной (промежуточной) скоростью осуществляется остановка электропривода посредством перевода УП в нулевое положение SM0. При этом электропривод переходит в режим динамического торможения:

- теряют питание контакторы КМ1, КМ3…КМ7, КМ9…КМ10 и реле скорости KU1 (контролирует скорость динамического торможения). Вспомогательный размыкающийся контакт КМ4 дополнительно разрывает цепь питания контакторов КМ5…КМ7, КМ9…КМ11. Одновременно замыкающиеся контакты сработавшего контактора КМ8 создает цепь питания этих же контакторов. Начинается процесс динамического торможения в функции времени, аналогично процессу разгона, т.е. постепенно шунтируются резисторы R1…R5 в цепи ротора. Процесс динамического торможения заканчивается размыканием контакта КU1 в цепи КМ8 и отключением его силовыми контактами цепи питания обмоток статора АД фаз В и С и наложением колодок электромагнитного тормоза;

- при необходимости прервать процесс динамического торможения и продолжить процесс подъема груза УП переводится в одно из рабочих положений. Срабатывает реле времени КТ3 (его быстродействие выше, чем у контакторов) и разрывает цепь питания КМ8. Далее срабатывают последовательно КМ1, КМ5 и КМ8, КU1, КМ3, КМ4 и процесс разгона осуществляется аналогично описанному выше. При этом силовые контакты КМ8 отключают питание напряжением 220В обмоток статора фаз В и С, а контакты КМ4 включают питание катушки тормоза YB. Выдержка времени на замыкание контакта реле времени КТ3 в цепи контактора КМ8 всего лишь несколько больше времени естественного срабатывания контактора КМ1.

Спуск груза.

После перемещения крана и его остановки для спуска груза УП переводят влево («спуск») в одно из положений. Процесс разгона АД при спуске груза полностью повторяет процесс его разгона при подъёме груза. Отличается включением КМ2 вместо КМ1.

Перед торможением при спуске двигатель работал на естественной характеристике в режиме генераторного торможения с рекуперацией энергии в сеть. Для получения малой посадочной скорости в конце спуска груза используется режим торможения противовключением. Для этого УП из положения на «спуск» переводится через 0 сразу в положение 1 на «подъём». Если оставить УП в положении 0, то будет иметь место динамическое торможение (п. 3.5.3.2.), но с большим начальным тормозным моментом из-за закорачивания ступени R1.

При переводе УП в положение 1 на «подъём» двигатель включается на подъем по добавочной реостатной характеристике, так как срабатывает реле KU и отключает цепь питания КМ5. При противовключении ЭДС и частота на кольцах ротора значительно (почти в два раза) больше, чем при пуске. По мере снижения скорости ЭДС и частота тока в роторе уменьшаются. Реле KU настраивается таким образом, чтобы оно не втягивалось при пуске, т.е. , а отпускалось при Е близкой к Е_рн, которая имеет место при снижении до малой скорости движения груза вниз под действием силы тяжести в режиме противовключения.

При приближении груза к месту посадки оператор переводит УП в нулевое положение, и далее следуют процессы согласно п. 3.5.3.2.

Возможно, прервать процесс динамического торможения и продолжить дополнительный спуск крюка для ослабления строп по аналогии с пунктом 3.5.3.2.

Процессы в схеме управления по остальным операциям (обтягивание троса перед подъёмом пустого крюка, подъем пустого крюка, спуск пустого крюка и посадка пустого крюка) протекают аналогично вышеописанным.

Литература

1. Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода: Учебник для вузов.-СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-петербургское отделение, 2000.-496 с,: ил.

2. Основы электропривода: Методическое указание / И.Д. Абакумов.- Новосибирск.: Изд-во НГТУ, 2006.-34 с.

3. Электротехнический справочник в 3-х томах / Под общ. ред. В.Г. Герасимова, П.Г. Грудинского, А.А. Жукова и др. - 6-е изд. исп. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1982.

4. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. - М. - Л.: Энергия, 1977.- 432 с.

5. Справочник по автоматизированному электроприводу/ Под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983.- 616 с.

Размещено на Allbest.ru