Система управления крановым электроприводом

Под системой управления электроприводом подразумевают комплекс, состоящий из преобразователя электрической энергии, аппаратуры управления для коммутации тока в цепи электродвигателя, органа ручного управления или автоматического (программного) контроля, органа скоростного, путевого или иного контроля, а также элементов защиты электрооборудования и механизма, воздействующих на устройства отключения электрооборудования и механизма.

Электрические цепи крановых электроприводов

Электрические цепи электроприводов разделяют на следующие виды.

1. Главные цепи, через которые проходит основной поток энергии электропривода, а также осуществляется питание грузоподъемных магнитов.

2. Цепи возбуждения, через которые проходит ток возбуждения электрических машин постоянного тока, синхронных электрических машин переменного тока или электромагнитов тормозных устройств, а также ток двигателей электрогидравлических толкателей.

3. Цепи управления, по которым производится подача команд к коммутационным устройствам главных цепей и цепей возбуждения от органов управления. В цепях управления осуществляется также определенная последовательность выполнения команд и переключений по заранее заданной программе.

4. Цепи сигнализации, которые передают оператору или контролирующему устройству информацию о состоянии коммутирующих элементов главных цепей и цепей управления или о значениях конкретных параметров электропривода и механизма.

Электромашинные и статические преобразователи крановых электроприводов

В крановых электроприводах применяют электромашинные и статические преобразователи электрической энергии.

В электромашинных преобразователях две (или более) электрические машины преобразуют электроэнергию, потребляемую от питающей сети, в электроэнергию с регулируемыми параметрами (напряжение, частота, ток).

В статических преобразователях преобразование электрической энергии осуществляется путем бесконтактной коммутации цепей постоянного или переменного тока с помощью управляемых и неуправляемых полупроводниковых приборов.

Аппаратура управления крановым электроприводом

Аппаратура управления электроприводом является комплексом, включающим контактные и бесконтактные устройства коммутации в цепях электродвигателя, преобразователей энергии и управления, а также элементы защиты электрических цепей.

Контактную аппаратуру в крановом электроприводе можно разделить на две группы:

1) управление контактной аппаратурой осуществляется непосредственно оператором с помощью силового контроллера;

2) с приводом контактов от электромагнитного устройства (контакторы и реле).

Классификация систем управления кранами

Системы управления крановыми механизмами относятся к устройствам, находящимся под контролем оператора, т. е. в этих системах выбор момента начала операции, скоростных параметров и момента окончания операции осуществляется лицом, управляющим механизмом. В свою очередь система управления должна обеспечивать необходимую защиту.

Механические свойства электроприводов характеризуются механическими характеристиками — зависимостями частоты вращения от вращающего момента на валу.

Системы управления можно разделить по способу управления и условиям регулирования.

По способу управления системы управления кранами бывают:

1) управляемые не посредственно силовыми кулачковыми контроллерами, когда процесс управления, включая выбор необходимых ускорений, осуществляется исключительно оператором;

2) управляемые кнопочными постами, когда возможности управления ограничены конструктивными особенностями поста и заданной программой разгона (торможении);

3) управляемые сложным комплектным устройством (магнитным контроллером с использованием преобразователя энергии или без него.

В этом случае оператор выбирает только необходимые скорости, а процессы разгона, торможения и промежуточные переключения осуществляются автоматически.

По условиям регулирования системы управления кранами бывают:

1) с регулированием скорости (частоты вращения) ниже номинальной;

2) с регулированием скорости выше номинальной и ниже номинальной;

3) с регулированием ускорения и замедления.

В соответствии с приведенной классификацией в крановом электроприводе применяют следующие системы управления:

• К-ДП — электропривод постоянного тока с управлением при помощи силового контроллера;

• МК-ДП — электропривод постоянного тока с управлением при помощи магнитного контроллера;

• ТП-ДП — электропривод постоянного тока с питанием и управлением при помощи тиристорного преобразователя;

• ГД — электропривод постоянного тока по системе ГД (Леонарда);

• МП-АД К — электропривод переменного тока с короткозамкнутым двигателем, управляемым магнитным пускателем;

• К-АДК — электропривод переменного тока с короткозамкнутым двигателем, управляемым силовым контроллером;

• МК-АДД — электропривод переменного тока с двухскоростным двигателем, управляемым магнитным контроллером;

• К-АДФ — электропривод переменного тока: двигатель с фазным ротором, управляемый силовым контроллером;

• КД-АДФ — электропривод переменного тока: двигатель с фазным ротором, управляемый силовым контроллером с динамическим торможением способом самовозбуждения;

• КИ-АДФ — электропривод переменного тока: двигатель с фазным ротором, управляемый силовым контроллером с тиристорным импульсно-ключевым регулированием скорости;

• МКП-АДФ — электропривод переменного тока: двигатель с фазным ротором, управляемый магнитным контроллером с динамическим торможением способом противовключения;

• МКД-АДФ — электропривод переменного тока: двигатель с фазным ротором, управляемый магнитным контроллером с торможением способом самовозбуждения;

• МКБ-АДФ — электропривод переменного тока: двигатель с фазным ротором, управляемый магнитным контроллером с бездуговой коммутацией, и импульсно-ключевым регулированием скорости;

• ТРН-АДФ— электропривод переменного тока: двигатель с фазным ротором, управляемый тиристорным регулятором напряжения;

• МКИ-АДФ — электропривод переменного тока: двигатель с фазным ротором, управляемый магнитным контроллером с тиристорным импульсно-ключевым регулированием скорости;

• ПЧН-АДД — электропривод переменного тока: двигатель двухскоростной короткозамкнутый, управляемый тиристорным преобразователем частоты.

Выбор системы управления для кранов

Выбор системы управления для крановых механизмов осуществляется на основе диапазона регулирования, способа управления, ресурса (уровня износоустойчивости), диапазона возможных мощностей электроприводов, энергетических и динамических показателей, а также дополнительных данных, определяющих условия эксплуатации электроприводов.