Accionaments elèctrics amb motors de fase asíncrona i frenada per acoblament

Fins fa poc, els accionaments elèctrics amb motors de fase asíncrona, per la seva senzillesa d'implementació, eren els més utilitzats per a accionaments elèctrics de grua, especialment per a mecanismes de desplaçament. En els mecanismes d'elevació aquests accionaments elèctrics s'estan substituint cada cop més per sistemes de frenada dinàmica autoexcitada. Els accionaments elèctrics complets es fan basant-se en l'ús de motors de grua asíncrons de rotor de fase quan es controlen per reguladors de potència KKT60 i panells de control TA, DTA, TCA, K, DK, KS.

Els actuadors elèctrics amb controladors de lleves d'alimentació i panells TA, DTA (per a mecanismes de desplaçament) i TCA (per a mecanismes d'elevació) amb circuits de control de CA s'utilitzen per a grues d'ús general, i amb panells K, DK (moviment) i KS (elevació) — amb Circuits de control de corrent continu per a grues metal·lúrgiques.

Les especificitats d'ús també determinen algunes diferències en la construcció d'aquests panells.Els panells K i KS tenen protecció individual, mentre que per als panells TA i TCA el circuit principal és amb una protecció comuna col·locada en un panell de protecció separat, en panells de corrent continu per a accionaments elèctrics de dos i diversos motors, es proporciona la separació dels circuits de potència del motor per augmentar. fiabilitat del sistema, hi ha altres diferències.

El rang de potència que cobreixen els accionaments elèctrics i els controladors de lleves d'alimentació és d'1,7 a 30 kW i augmenta fins a 45 kW amb l'addició d'un inversor de contactor i amb quadres de control de 3,5 a 100 kW per a mecanismes de moviment i d'11 a 180 kW per a elevació. mecanismes (les potències s'especifiquen per al mode de funcionament 4M amb un cicle de treball = 40%).

Els mètodes de control de velocitat i els modes de frenada utilitzats en els accionaments elèctrics considerats determinen el seu baix control i propietats energètiques. Un tret característic d'aquests sistemes és la manca d'aterratge estable i velocitats intermèdies i grans pèrdues en les resistències d'arrencada. En general, el rang de control d'aquests accionaments elèctrics no supera el 3:1 i l'eficiència equivalent per al mode 4M és d'uns 65%.

Esquemes d'accionament elèctric per a mecanismes d'elevació. L'esquema de l'accionament elèctric amb el controlador de lleves KKT61 es mostra a la fig. 1. A prop d'ell en el disseny hi ha el circuit d'accionament elèctric amb el controlador KKT68, en el qual s'utilitza un inversor de contactor al circuit de l'estator i els contactes alliberats del controlador s'utilitzen per connectar en paral·lel les resistències del circuit del rotor. Les característiques mecàniques d'un actuador elèctric amb controladors de lleves es mostren a la Fig. 2.

Arròs. 1. Esquema de l'accionament de l'elevador elèctric amb controlador de lleves KKT61

A l'hora de construir les característiques mecàniques dels accionaments elèctrics considerats, una qüestió important és l'elecció del valor del parell inicial d'arrencada (característiques 1 i 1') D'una banda, des del punt de vista de la reducció del moment d'impuls durant l'acceleració i assegurant velocitats d'aterratge durant la baixada amb càrregues lleugeres, és desitjable reduir el parell d'arrencada. D'altra banda, una reducció excessiva del parell inicial pot provocar que les càrregues pesades caiguin a les posicions d'elevació i es produeixin velocitats excessives en baixar-les. Per evitar-ho, el parell d'arrencada hauria d'estar al voltant de 0,7 Mnom.

Arròs. 2. Característiques mecàniques de l'accionament elèctric segons l'esquema de la fig. 1

A la fig. 2, el parell motor al cicle de treball = 40% es pren com a nominal. Aleshores, en el cicle de treball = 25% de la primera posició del controlador, la característica 1' correspondrà al parell inicial igual a Mn a cicle de treball = 40%. respectivament la segona posició — característica 2 '. Per garantir-ho, les resistències de llast tenen aixetes que permeten evitar part de la resistència de l'etapa final.

Arròs. 3. Esquema de l'accionament d'un ascensor elèctric amb el panell TCA.

En el diagrama de la fig. Els contactes 1 SM2, SM4, SM6 i SM8 del controlador realitzen la inversió del motor, els contactes SM7 i SM9 - passos de resistència de SM12, els contactes SM1, SM3 i SM5 s'utilitzen en circuits de protecció. La bobina de fre YA s'activa simultàniament amb el motor. En el circuit amb el controlador KKT61, per tal de reduir el nombre de lleves utilitzades, s'utilitza una connexió asimètrica de resistències, i en el circuit amb el KKT68, el nombre de contactes del controlador permet la commutació simètrica.

L'accionament elèctric està protegit per un panell de protecció que conté el contactor de línia KMM, l'interruptor d'alimentació QS, els fusibles FU1, FU2 i el bloc de relés màxim KA. La protecció final la proporcionen els interruptors SQ2 i SQ3. El diagrama de la bobina del contactor KMM inclou els contactes del botó SB ON, l'interruptor d'emergència SA i els contactes d'enclavament de l'escotilla SQL.

A la fig. La figura 3 mostra un diagrama d'accionament d'un polipast elèctric amb un panell de control TCA. Els accionaments elèctrics amb panells KS es construeixen segons els mateixos principis. Les diferències són que en ells el circuit de control es fa amb corrent continu, i els dispositius de protecció, inclòs el contactor de línia KMM, l'interruptor QS1, els relés màxims KA, els fusibles FU1 i FU2 es troben directament al panell i el la protecció és individual, i en accionaments elèctrics amb panells TCA utilitza un panell de seguretat.

Cal tenir en compte que, per als accionaments elèctrics crítics, també s'ha produït una modificació dels panells de control de CA del tipus TSAZ. Els circuits d'accionament elèctric amb panells de control proporcionen un control automàtic de la velocitat d'arrencada, marxa enrere, parada i pas en funció de les característiques del reòstat del motor.

En el diagrama de la fig. 3 designacions acceptades: KMM — contactor lineal; KM1V i KM2V: contactors direccionals; KM1 — contactor de fre YA; KM1V — KM4V — contactors d'acceleració; KM5V — contactor d'oposició. La protecció afecta el relé KH.

Les característiques mecàniques de l'accionament es mostren a la Fig. 4. En les posicions d'elevació, l'arrencada es realitza sota el control dels relés de temps KT1 i KT2, mentre que la característica 4'P no és fixa.En les posicions de baixada es realitza l'ajust de les característiques de l'oposició 1C i 2C i la característica de ZS, sobre la qual, en funció del pes de la càrrega, el motor funciona en la modalitat de baixada de potència o frenada del generador. La transició a les característiques 3C es realitza segons les característiques 3C i 3C sota el control del relé de temps.

Arròs. 4. Característiques mecàniques de l'accionament elèctric segons l'esquema de la fig. 3.

Els circuits de panells fabricats abans de 1979 utilitzaven un mode d'apagada monofàsica per reduir càrregues petites, realitzades mitjançant contactors addicionals. Aquest mode de la fig. 4 correspon a la característica O. Després de dominar els panells d'aturada dinàmica que es comenten a continuació, aquest mode s'apaga als panells TCA i KS. Per reduir la càrrega de les característiques d'oposició 1C i 2C, l'operador ha de prémer el pedal SP quan la maneta del controlador es col·loca a la posició adequada. El control del pedal és forçat amb característiques mecàniques suaus a causa de la capacitat d'elevar la càrrega en lloc de baixar-la.

Arròs. 5. Esquema d'accionament elèctric de dos motors del mecanisme de moviment amb controlador de lleves KKT62

L'accionament elèctric es canvia al mode de contracanvis no només en baixar càrregues, sinó també en aturar-se des de les posicions de baixada, i en la primera i segona posicions això es fa prement el pedal. Al mateix temps, durant el manteniment del relé KT2, juntament amb el frenat mecànic, també es proporciona el frenat elèctric a la característica 2C. A més del relé especificat, KT2 també controla el muntatge correcte del circuit.En el circuit dels panells TCA, la bobina de frenada YA està connectada a la xarxa de CA a través del contactor KM1. En els panells KS es poden utilitzar tant imants de frenada de CA com de CC. En aquest últim cas, el fre s'aplica tal com es mostra a continuació quan es miren els panells de corrent continu.

Arròs. 6. Esquema de l'accionament elèctric de dos motors del mecanisme de moviment amb el panell DK

En el diagrama de la fig. 3, juntament amb la connexió habitual de resistències, també es mostra la seva connexió en paral·lel, que s'utilitza en els casos en què la càrrega supera l'admesa per als contactors del rotor.

Esquemes d'accionaments elèctrics dels mecanismes de moviment. Els esquemes d'accionaments elèctrics de mecanismes de moviment amb controladors de lleves s'implementen en un disseny de motor únic o doble. El disseny del motor únic amb el controlador KKT61 és completament similar al diagrama de la fig. 1. A la fig. 5.

Els principis de funcionament dels circuits amb els controladors KKT6I i KKT62 són els mateixos: els contactes del controlador SM ajusten les resistències en el circuit del rotor del motor, la protecció es col·loca en un panell de protecció independent. La diferència és que en el circuit amb KKT62 el contrari ho fan els contactors KM1B i KM2V. Les característiques mecàniques dels dos accionaments elèctrics són idèntiques i es mostren a la fig. 2.

L'esquema de l'accionament elèctric del mecanisme de moviment amb control des del panell es considera a l'exemple d'un accionament elèctric de dos motors amb un panell DK amb un disseny metal·lúrgic de grua, que es mostra a la Fig. 6. La cadena proporciona les característiques mecàniques simètriques que es mostren a la fig. 7.A l'esquema: KMM1 i KMMU11 — contactors lineals; KM1V, KM11V, KM2V, KM21V — contactors direccionals; KM1V — KM4V, KM11V — KM41V — contactors acceleradors; Contactors de fre KM1, KM2 — YA1 i YA11. El control el realitza el controlador (contactes SA1 — SA11) amb la disposició d'un arrencada suau sota el control dels relés de temps KT1 i KT2.

Per a l'aturada, s'utilitza el mode de commutació de comptador segons la característica 1, que es realitza sota el control del relé KH2. La bobina del relé KH2 està connectada a la diferència de tensió proporcional a la tensió del rotor d'un dels motors, rectificada pel pont de díodes UZ, i a la tensió de referència de la xarxa. Mitjançant l'ajust dels potenciòmetres R1 i R2, el motor desaccelera a la característica 1 a la velocitat zero, després de la qual es permet que el motor arrenqui en sentit invers. El circuit proporciona tots els tipus de protecció necessaris implementats en el relé de tensió KN1. El circuit de control s'alimenta per una xarxa de 220 V CC mitjançant l'interruptor QS2 i els fusibles FU8 — FU4.

Arròs. 7. Característiques mecàniques de l'accionament elèctric segons l'esquema de la fig. 6

Dades tècniques d'accionaments elèctrics complets. Les dades tècniques dels accionaments elèctrics dels mecanismes d'elevació i desplaçament es presenten en taules de referència. Les taules especificades determinen la potència de les càrregues del motor controlades pels controladors i panells de potència, depenent del mode de funcionament. Les dades tècniques de les taules fan referència a motors i quadres de control amb una tensió nominal d'alimentació de 380 V.

Per a altres tensions cal utilitzar els materials d'informació del fabricant. Per als panells dúplex, les lectures del motor que es mostren a les taules es duplican.Els panells TCA3400 i KC400 estan actualment fora de producció, però els accionaments elèctrics amb aquests panells encara estan en servei. Per al mode de funcionament 6M, només s'han d'utilitzar panells K, DK i KS.