Riadiace systémy pre elektrické pohony žeriavov

Rôzne systémy riadenia žeriavov možno klasifikovať podľa účelu, spôsobu ovládania a podmienok regulácie.

Podľa účelu sa rozlišujú riadiace systémy zdvíhacích mechanizmov, pohybových mechanizmov a rotačných mechanizmov.

Podľa spôsobu riadenia existujú systémy riadenia s ovládače podávacej komory, s gombíkové stĺpiky, s kompletnými zariadeniami (napr. s alebo bez magnetického ovládača a meniča energie).

Podľa podmienok regulácie môžu byť riadiace systémy: s reguláciou rýchlosti pod nominálnu, s reguláciou rýchlosti nad a pod nominálnu, s reguláciou zrýchlenia a spomalenia.

V systémoch pohonu žeriavov sa používajú štyri typy elektromotorov:

• DC motory so sériovým alebo nezávislým budením s reguláciou rýchlosti, zrýchlenia a spomalenia zmenou napätia a budiaceho prúdu privádzaného do kotvy,

• asynchrónne rotorové motory úpravou vyššie uvedených parametrov zmenou napätia aplikovaného na statorové vinutie elektromotora, odporu rezistorov v obvode vinutia rotora a inými metódami,

• asynchrónne motory s klietkou nakrátko s konštantnou (pri nominálnej frekvencii siete) alebo nastaviteľnou (pri nastavení výstupnej frekvencie meniča) rýchlosťou,

• indukčné motory s rotorom nakrátko, viacrýchlostné (spínané pólmi).

V poslednej dobe narastá počet AC faucetov vďaka zdokonaľovaniu systémov pohon s premenlivou frekvenciou.

Riadiaci systém Power Cam — jednoduchý a najbežnejší pre elektrické pohony žeriavov.

Pre jednosmerné motory zdvíhacích mechanizmov sa používajú ovládače s asymetrickým obvodom a potenciometrickou aktiváciou kotvy v spúšťacích polohách, pre pojazdové mechanizmy - ovládače so symetrickým obvodom a sériovo zapojené odpory.

Pre asynchrónne elektromotory s rotorom vo veveričke sa používajú regulátory, ktoré vykonávajú iba funkcie zapínania a vypínania elektromotora; v prípade indukčných motorov s fázovým vinutím spínajú regulátory vinutia statora a stupne odporu v obvode vinutia rotora.

Hlavné nevýhody elektrických pohonných systémov s vačkovými ovládačmi: nízke energetické ukazovatele, nízka úroveň odolnosti kontaktného systému proti opotrebovaniu, nedostatočná plynulosť regulácie rýchlosti.

Použitie samobudeného elektrodynamického brzdenia pre tieto systémy zdvíhacích mechanizmov (pri spúšťaní bremena) zlepšuje energetické a riadiace vlastnosti systémov, najmä rozsah regulácie rýchlosti až 8:1 (pri spúšťaní bremena) dosiahnuté.

Riadiace systémy s regulátormi výkonu sa vo všeobecnosti používajú pre nízkorýchlostné žeriavy pracujúce s nízkymi požiadavkami na rozsah regulácie rýchlosti a presnosť brzdenia. V podmienkach hutníckych dielní ide o univerzálne mostové žeriavy.

Riadiace systémy s magnetickými ovládačmi sa používajú pre elektrické zariadenia žeriavov pracujúce na jednosmerný a striedavý prúd s relatívne vysokým výkonom (pre jednosmerný prúd do 180 kW).V striedavom prúde sa tieto systémy používajú na riadenie jedno- a dvojrýchlostných asynchrónnych elektromotorov. s rotorovou klietkou a asynchrónnymi elektromotormi s vinutým rotorom.

Tieto magnetické riadiace systémy na riadenie asynchrónnych motorov s kotvou nakrátko sa zvyčajne používajú na žeriavoch s výkonom motora do 40 kW a pre asynchrónne motory s vinutým rotorom vo výkonovom rozsahu 11-200 kW (pre zdvíhacie mechanizmy) a 3,5-100 kW ( pre pohybové mechanizmy).

Riadiace systémy pre striedavé pohony žeriavov s tyristorovým meničom napätia nachádzajú uplatnenie pre asynchrónne elektromotory s fázovým rotorom na žeriavových mechanizmoch na rôzne účely. V obvode vinutia statora je zahrnutý tyristorový menič napätia, ktorý slúži na reguláciu napätia dodávaného do tohto vinutia.Hlavnými výhodami tohto riadiaceho systému sú: schopnosť dosahovať stabilne nízke pristávacie rýchlosti s rozsahom ovládania až 10:1, zaisťujúce bezprúdové spínanie statorových obvodov elektromotora, čo zvyšuje odolnosť a životnosť elektromotora. elektrické zariadenie.

Použitie týchto riadiacich systémov je efektívne pri žeriavových mechanizmoch, kde je potrebné splniť prísne požiadavky z hľadiska riadenia rýchlosti, napríklad pre portálové žeriavy, mostové žeriavy s manipulátormi.

Riadiaci systém pre elektrické pohony žeriavov DC G-D (generátor-motor) bol široko používaný v pohonoch elektrických žeriavov až do 60. a 70. rokov 20. storočia kvôli týmto hlavným výhodám: značný rozsah regulácie rýchlosti (20:1 alebo viac), plynulé a ekonomické otáčky a ovládanie brzdenia, dlhá životnosť, relatívne nízke náklady.

Tento systém bol efektívne použitý pre veľké a kritické žeriavy, vrátane žeriavov hutníckych závodov. Jeho uplatnenie však obmedzovalo množstvo nevýhod: prítomnosť rotujúcich častí a objemnosť, relatívne nízka účinnosť, značná hmotnosť a veľkosť, vysoké prevádzkové náklady.

Využitie umožňujú riadiace systémy s tyristorovými meničmi napätia a jednosmernými motormi (TP — DP). tyristorové zariadeniezmenou uhla otvorenia tyristorov upravte napätie privádzané do elektromotora.

Systémy TP — DP sa používajú pre elektrické pohony s výkonom do 300 kW, v niektorých prípadoch aj viac.Majú vysoké regulačné vlastnosti a s rozsahom regulácie 10:1 — 15:1 nevyžadujú použitie tachogenerátorov na reguláciu otáčok. Použitím tachometrickej spätnej väzby otáčok v týchto systémoch možno dosiahnuť rozsah regulácie rýchlosti až 30:1.

Nevýhody systémov TP — DP sú: relatívna zložitosť tyristorových blokov zariadenia, relatívne vysoké investičné a prevádzkové náklady, zhoršenie kvality elektriny v sieti (vplyv na sieť).

Riadiace systémy s frekvenčnými meničmi (FC — AD) umožňujú v elektrických pohonoch žeriavov pri použití asynchrónnych elektromotorov s kotvou nakrátko získať rozsah riadenia vysokých otáčok s dobrými dynamickými charakteristikami elektrického pohonu.