Классификация общепромышленных механизмов. Электропривод механизмов непрерывного действия с постоянной нагрузкой. Электроприводы механизмов непрерывного транспорта


Классификация общепромышленных механизмов. Электропривод механизмов непрерывного действия с постоянной нагрузкой

В задачи первой части курса "Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов" входит изучение схем, структур и основных характеристик электроприводов типовых производственных механизмов, а также и методик их проектирования.

К типовым производственным механизмам относятся механизмы подъемно-транспортных машин, землеройных машин, машин для транспортировки жидких сред и газов и машин для сжижения газов.

1. ПРОГРАММА КУРСА

Первая часть курса  "Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов" предполагает изучение следующих разделов.

 Классификация общепромышленных механизмов

Общепромышленные механизмы и входящие в их состав типовые  производственные механизмы,  классификация их по признакам, определяющим выбор системы электропривода.

Направление развития электроприводов типовых производственных механизмов (ТПМ) /I, гл.1 /.

Методические указания

Общепромышленные механизмы классифицируются по назначению, конструктивному исполнению, области применения и характеру технологического процесса (непрерывный или циклический). В состав различных общепромышленных механизмов могут входить одни и те же ТПМ. Основные TПМ: механизмы подъема (тяги), передвижения (поворота), конвейеры, центробежные механизмы, поршневые механизмы. Основной классификационный признак ТПМ - характер техпроцесса. Развитие электроприводов ТПМ идет по пути использования новой элементной базы, микропроцессорной техники.

Вопросы для самопроверки

1) Что понимается под термином "типовой производственный механизм?

2) По каким основным техническим признакам классифицируются ТПМ?

 Электропривод механизмов непрерывного действия с постоянной нагрузкой

Требования к системам электропривода механизмов подобного типа (на примере электроприводов конвейеров, эскалаторов). Расчет нагрузок конвейеров, эскалаторов, расчет мощности их двигателей. Типовые схемы электроприводов конвейеров и эскалаторов /I, гл.6; 2, гл.5; 3, гл.3 /.

Методические указания

К механизмам непрерывного действия с постоянной нагрузкой относятся различные типы конвейеров и эскалаторы. Наиболее распространены ленточные конвейеры. Как правило, электроприводы таких механизмов не требуют регулирования скорости. В некоторых случаях требуется небольшое подрегулирование скорости  в диапазоне примерно 1,3… 1,5. Для данных механизмов характерен повышенный момент нагрузки на валу в момент пуска. Система электропривода, с целью ограничения нагрузок в ленточном полотне конвейеров или ступенчатом полотне эскалаторов, должна обеспечивать пуск с ограничением динамических моментов на валу двигателя. С целью снижения нагрузок на ленточное полотно целесообразно использование многодвигательных электроприводов конвейеров. Мощность двигателей приводных станций и расположение станций определяется на основе анализа распределения нагрузок вдоль полотна конвейера с учетом рельефа местности. В некоторых случаях необходимо обеспечить согласованное вращение двигателей нескольких конвейеров, что наиболее часто достигается использованием систем "Электрического вала" на основе машин переменного тока. Системы электропривода рассматриваемых машин непрерывного транспорта выполняются обычно на основе машин переменного тока. При необходимости регулировать скорость возможно применение схем с импульсным подрегулированном скорости.

Вопросы для самопроверки

1) Из каких основных узлов состоят различные типы конвейеров?

2) Какие основные устройства, обеспечивающие безопасность эксплуатации, предусмотрены в конструкции пассажирского эскалатора?

3) Как рассчитывается мощность электродвигателей конвейеров и эскалаторов?

4) Какие основные требования предъявляются к электроприводам машин непрерывного транспорта?

5) Как работает одна из схем импульсного подрегулирования скорости электродвигателя конвейера?

6) Как работает одна из схем, обеспечивающих согласованное вращение двигателей конвейеров?

 Электропривод механизмов непрерывного действия с зависящим от скорости моментом нагрузки

Требования к электроприводам таких механизмов на примере центробежных вентиляторов и насосов. Расчет мощности электродвигателей насосов и вентиляторов. Способы регулирования производительности центробежных механизмов, их эффективность. Типовые схемы электроприводов насосов и вентиляторов, схемы с рекуперацией энергии скольжения / I, гл.7; 2, гл.6; 3, гл.3; 4, гл.19 /.

Методические указания

Статический момент на валу двигателей центробежных механизмов с достаточной точностью можно считать пропорциональным скорости, что обеспечивает  легкие условия пуска таких механизмов и возможность достаточно глубокого регулирования скорости этих механизмов, приводимых во вращение асинхронными двигателями, путем изменения напряжения на статоре в разомкнутой системе электропривода. Данная особенность статического момента позволяет также эффективно использовать для пуска и регулирования скорости турбомеханизмов каскадные схемы электропривода, рекуперирующие энергию скольжения. Особенности работы турбомеханизма на магистраль в установившемся режиме характеризуются параметрами Q - Н  характеристик центробежного механизма и магистрали   ( Q-производительность, Н -напор). Они являются основой для выбора мощности приводного двигателя центробежного механизма. Производительность центробежного механизма, работающего на магистраль, может регулироваться изменением скорости вращения рабочего колеса и изменением сечения магистрали. При глубоком регулировании производительности целесообразно регулирование изменением скорости, как наиболее легко реализуемое и экономичное. Электропривод центробежных механизмов обычно выполняется на основе асинхронных машин. Нерегулируемый электропривод большой мощности выполняется на основе синхронных машин.

vunivere.ru

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ТРАНСПОРТА Общие сведения -

Машины непрерывного транспорта (транспортеры, элеваторы, установки пневмо- и гидротранспорта) используются не только самостоятельно, но и в составе поточно-транспортных систем (ПТС). Все большее распространение находят плавучие ПТС с гидромеханизированной добычей песчано-гравийной смеси со дна реки с последующим ее обогащением, сортировкой и погрузкой с помощью транспортеров. Перегрузочные комплекты, состоящие из вагоноопрокидывателей и транспортеров, обеспечивают высокую производительность, что создает перспективу для более широкого их применения.

Отдельные машины ПТС находятся одна от другой на относительно больших расстояниях, создающих определенные трудности обеспечения строго необходимой взаимозависимости и согласованности их действия при транспортировании груза. Автоматика ПТС обеспечивает дистанционное управление машинами, автоматическое регулирование, автоматическую блокировку и защиту, а также технологическую сигнализацию о ходе работы. В задачу автоматической блокировки входит обеспечение правильной последовательности пуска отдельных машин, отключение механизмов в случае опасных отклонений от нормального режима работы, обеспечение зависимости действия ПТС от положения перекидных клапанов, шиберов и т. д.

Механизмы непрерывного транспорта могут эксплуатироваться в самых разнообразных условиях и в том числе крайне неблагоприятных: на открытом воздухе и в помещениях, содержащих пары активных веществ, с повышенной влажностью и температурой, а также взрывоопасных. Поэтому электрооборудование подобных механизмов должно быть надежно в работе, безопасно и просто в обслуживании. Приводные двигатели имеют, как правило, закрытое или, при необходимости, взрывозащищенное исполнение.

Непрерывный характер работы рассматриваемых механизмов определяет длительный режим работы их электродвигателей. В случае однонаправленного без изменения скорости движения груза электроприводы выполняются нереверсивными и нерегулируемыми с использованием, как правило, асинхронных короткозамкнутых двигателей.

Механизмы непрерывного транспорта при большой протяженности линий обладают большими поступательно движущимися массами, приведенный момент инерции которых может в 10—20 раз превышать момент инерции двигателей, и значительной податливостью транспортерной ленты.

Большие маховые массы увеличивают возможность пробуксовывания приводных барабанов и шкивов относительно лент при пуске электродвигателей. Резкое приложение момента при наличии упругих механических связей вызывает дополнительные динамические усилия. Для устранения отмеченных недостатков применяют ограничение рывка момента двигателя в начале пуска. С другой стороны, для сокращения времени разгона больших масс требуется повышенный пусковой момент. Таким моментом обладают короткозамкнутые асинхронные двигатели с двойной «беличьей клеткой» или с глубоким пазом. В процессе увеличения угловой скорости момент этих двигателей относительно стабилен, что также способствует уменьшению времени пуска и обеспечивает меньшее их нагревание.

Проблема пуска крупных механизмов непрерывного транспорта решается применением асинхронного двигателя с фазным ротором, при котором происходит ограничение пускового тока и обеспечивается формирование требуемой пусковой характеристики. Рывок момента ограничивается в начале пуска включением в цепь ротора резистора (одной или двух ступеней) с большим сопротивлением. При этом происходит мягкое выбирание зазоров и уменьшение упругих колебаний ленты.

Переключение ступеней пусковых резисторов в процессе разгона двигателей вызывает скачкообразные изменения его момента в тех больших пределах, чем меньшее число ступеней. Эти колебания момента могут явиться причиной возникновения упругих колебаний и нарушить плавность переходных процессов. Плавность пуска обеспечивается увеличением числа пусковых ступеней, обеспечивающим меньшую скачкообразность момента. Это, однако, приводит к необходимости использования большого количества релейно-контактной аппаратуры.

alyos.ru

Механизм - непрерывный транспорт - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Механизм - непрерывный транспорт

Cтраница 1

Механизмы непрерывного транспорта широко применяются на машиностроительных предприятиях для перемещения штучных и сыпучих грузов по территории цеха и между цехами.  [1]

К механизмам непрерывного транспорта относятся также эскалаторы, канатные дороги и другие механизмы, электрооборудование которых здесь не рассматривается.  [3]

К механизмам непрерывного транспорта относятся конвейеры, элеваторы, монорельсовые транспортные системы, а также канатные дороги и эскалаторы. Эти механизмы предназначаются для перемещения насыпных и штучных грузов по определенной трассе без остановки на загрузку и разгрузку. Механизмы непрерывного транспорта различаются по назначению, конструктивному исполнению, устройству зачерпывающих, транспортирующих, тяговых и направляющих органов.  [4]

К механизмам непрерывного транспорта относятся конвейеры, элеваторы, эскалаторы, канатные и монорельсовые дороги.  [5]

К группе механизмов непрерывного транспорта относятся всевозможные конвейеры ( ленточные, роликовые, цепные и пр. Эти механизмы используются для перемещения грузов или пассажиров в строго определенном направлении и на ограниченное расстояние.  [6]

Целью автоматизации механизмов непрерывного транспорта является повышение их производительности и надежности работы. Требования к уровню автоматизации данных механизмов определяются прежде всего характером выполняемых ими функций.  [7]

К группе механизмов непрерывного транспорта относятся всевозможные конвейеры ( ленточные, роликовые, цепные и пр. Эти механизмы используются для перемещения грузов или пассажиров в строго определенном направлении и на ограниченное расстояние.  [8]

Основной конструктивной частью механизмов непрерывного транспорта и, в частности, любого конвейера является замкнутый, непрерывно движущийся в процессе работы тяговый орган, который выполняется из текстильной ленты специального изготовления, цепей или канатов. Применение той или иной конструкции тягового органа обусловливается не только характером перемещаемого груза, но и условиями окружающей среды, в которой работает механизм. Тяговый орган обычно приводится в движение через ведущие барабаны, звездочки, многогранные блоки и подобные им устройства посредством электрических двигателей.  [9]

При последовательной установке механизмов непрерывного транспорта, например конвейеров, пускаться и останавливаться двигатели должны в строго определенной последовательности. Например, при пуске первыми должны включаться головные конвейеры, затем принимающие; при остановке сначала отключаются принимающие конвейеры, затем головные. Это достигается специальными блокировками. Соответствующая блокировка схем управления может обыть обеспечена применением магнитных пускателей или контакторов. На практик используют три основных способа электрической блокировки конвейеров: с помощью непосредственной связи, дополнительных контактов и центробежных реле.  [10]

Основной конструктивной частью механизмов непрерывного транспорта и, в частности, любого конвейера является замкнутый, непрерывно движущийся в процессе работы тяговый орган, который выполняется из текстильной ленты специального изготовления, цепей или канатов. Применение той или иной конструкции тягового органа обусловливается не только характером перемещаемого груза, но и условиями окружающей среды, в которой работает механизм. Тяговый орган обычно приводится в движение через ведущие барабаны, звездочки, многогранные блоки и подобные им устройства посредством электрических двигателей.  [11]

Для автоматизированного управления электроприводами механизмов непрерывного транспорта используются общие принципы построения схем управления с учетом необходимых блокировок, сигнализации и особенностей эксплуатации этих установок.  [12]

Необходимая мощность приводных электродвигателей механизмов непрерывного транспорта зависит от режимов их работы, конструкций механизма и заданной производительности.  [13]

В качестве приводных двигателей механизмов непрерывного транспорта, вентиляторов, насосов и компрессоров малой мощности используются в первую очередь асинхронные двигатели единой серии А, АК.  [14]

Необходимая мощность приводных электродвигателей механизмов непрерывного транспорта зависит от режимов их работы, конструкций механизма и заданной производительности.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

1.5.4. Системы асинхронного электропривода крановых механизмов, обеспечивающие жесткие характеристики при малой скорости

Наличие двух двигателей, работающих на общий вал, обеспечивает дополнительные возможности регулирования момента и скорости электропривода за счет формирования требуемых результирующих механических характеристик путем воздействия на форму механических характеристик каждого двигателя в отдельности. Поэтому в ряде случаев вторая машина (меньшей мощности) добавляется к основному двигателю только для улучшения регулировочных характеристик электропривода.

На рис. 20 приведена схема двухдвигательного электропривода механизма подъема, в котором вал основного асинхронного двигателя с фазным ротором АД соединен с валом специальной тормозной машины ТМ. Тормозная машина представляет собой генератор вихревых токов, состоящий из статора с обмоткой возбуждения ОВТМ, которая питается постоянным током, и массивного ротора. При вращении в магнитном поле в его стали наводятся вихревые токи и возникает тормозной момент.

Семейство механических характеристик, которое обеспечивается включением и отключением контакторов в схеме представлено на рис. 21. Управление электроприводом осуществляется с помощью командоконтроллера, в нулевом положении которого все указанные на схеме контакторы отключены, электропривод заторможен механическим тормозом. При подъеме грузов в первом положении командоконтроллера включены контакторы КВ, КТ, КТ1, и КУ1. При этом электромагнит YBосвобождает шкив тормоза, тормозная машина возбуждается и развивает момент в соответствии с характеристикой 0, а асинхронный двигатель работает в направлении подъем с характеристикой 2П. Результирующая характеристика 1П соответствует суммированию моментов, определяемых характеристиками 0 и 2П при каждой скорости. Она обладает сравнительно высокой жесткостью и обеспечивает устойчивую малую скорость подъема груза. Вторая ступень скорости подъема получается путем отключения контактора КТ1 - тормозная машина теряет возбуждение и момента не развивает (характеристика 2П). Переход на третью, основную скорость достигается включением контактора КУ2. В цепи ротора остается небольшое добавочное сопротивление и двигатель имеет механическую характеристику 3П.

Рис. 20

Рис. 21

При спуске грузов в первом положении командоконтроллера включаются контакторы КН, КТ и КТ1. Первая скорость спуска обеспечивается характеристикой привода 1С, которая получается суммированием моментов тормозной машины и двигателя, определяемых соответственно характеристиками 0 и 1’С. Для увеличения скорости спуска во втором положении включается контактор КУ1. При этом суммарная характеристика 2С определяется характеристиками 0 и 2’С. Основная третья скорость спуска обеспечивается отключением возбуждения тормозной машины и уменьшением сопротивления в цепи ротора до минимального значения (характеристика 3С).

Еще одним способом получения жестких характеристик при малой скорости является применение электропривода с динамическим торможением с самовозбуждением (см. рис. 22). Эти электропривода выполняются только для механизмов подъема, и их применение целесообразно во всех случаях, когда предъявляются повышенные требования к регулированию крановых механизмов с приводом переменного тока. Комплектные электроприводы охватывают все крановые асинхронные двигатели с фазным ротором при управлении от кулачкового контролера ККТ65А в комплекте с панелью ТРД160 (релейно-контакторная панель управления режимом динамического торможения)

Рис. 22

В режиме подъема контроллер ККТ65А работает аналогично системе с контроллером ККТ61А. В направлении спуска на позициях 1С – 4С двигатель переводится в режим динамического торможения самовозбуждением.

Наличие релейно-контакторной панели позволило автоматизировать процесс пуска электропривода. При быстрой перестановке контроллера из нулевого положения в крайние положения «подъем» или «спуск» в течение выдержки времени реле ускорения РУ пуск происходит при введенной пусковой ступени сопротивления (характеристика А рис. 23).

Рис. 23

studfiles.net

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ ТРАНСПОРТНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Тиристорные электроприводы постоянного тока

Транспортные системы в настоящее время, в особенности го­родской скоростной транспорт, переживают период интенсивного развития [1—6]. Для перевозки пассажиров с высокой скоростью (100—150 км/ч) используется передовая технология. На северо­американском континенте пользуются известностью система ско­ростного транспорта зоны залива BART в США [1], подземный транспорт в Торонто [2] и метро в Монреале (Канада), в которых успешно применены полупроводниковые системы управления. Для' мировой практики характерна тенденция все более широкого ис­пользования электроприводов с тиристорными преобразователями с импульсным управлением, в которых используются двигатели как независимого, так и последовательного возбуждения. Напря­жение питания при этом составляет 600 или 1000 В. Применяют­ся все три типа торможения — механическое, динамическое и ре­куперативное. В данном параграфе описываются основные тре­бования, предъявляемые к транспортным электроприводам, и их структура.

Для обеспечения комфортабельной перевозки пассажиров ус­корение и замедление вагонов должны поддерживаться на посто­янном уровне. Для этого необходимо обеспечить неизменный мо-

Рис. 5.10. Типичные зависимости момента и мощности от скорости в относительных еди­ницах для электроприводов транспортных ме­ханизмов. За базовые приняты'" номинальные значения момента, мощности и скорости

Мент в переходных режимах. Харак­терные для транспортных механизмов зависимости момента и мощности от скорости (в относительных едини­цах) представлены на рис. 5.10 [4]. Ускорение вагона до номинальной скорости в двигательном режиме про­исходит с постоянным максимальным моментом при полном потоке. Под но­минальной понимается скорость при номинальных напряжении якоря и потоке. Регулирование скоро­сти выше основной осуществляется путем плавного уменьшения потока с помощью преобразователя в цепи возбуждения при по­стоянном напряжении якоря. В транспортных приводах макси­мальная скорость обычно в 3 раза превышает номинальную. В первой зоне регулирования скорости ниже номинальной мощ­ность линейно растет с увеличением скорости. При скоростях вы­ше номинальной система управления может обеспечивать такое регулирование тока возбуждения, при котором мощность привода поддерживается постоянной. Напряжение и ток якоря при этом также постоянны.

Для обеспечения комфортабельного торможения момент дол­жен быть примерно равен пусковому. Это условие может быть обеспечено одним из следующих способов:

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ ТРАНСПОРТНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Тормозной режим

1) ток возбуждения максимален, а ток якоря поддерживается на том же неизменном уровне, как и при разгоне. Если макси­мальная скорость в K раз превышает номинальную, при полном потоке ЭДС двигателя также к K раз больше номинальной. При динамическом торможении такое увеличение допустимо, так как цепь якоря отключена от источника питания. При рекуперативном торможении необходимо включение дополнительного резистора, падение напряжение на котором равно разности напряжения сети и двигателя. Часть отдаваемой двигателем мощности в этом слу­чае рассеивается в дополнительном резисторе. Альтернативным путем решения данной проблемы является выбор номинального напряжения якоря в K раз меньшего, чем напряжение источника. В таком случае при максимальной скорости и полном потоке на­пряжения двигателя и источника равны и вся отдаваемая двига­телем электрическая мощность поступает в сеть. Однако посколь­ку номинальное напряжение выбрано в K раз меньшим напряже­ния питания, для обеспечения расчетной мощности номинальный ток якоря должен в K раз превышать значение, которое он имел в предыдущей схеме. Расчет и выбор преобразователя и двигате­ля в обоих случаях должны производиться с учетом того факта,

ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ ТРАНСПОРТНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Рис. 5.11. К примеру 5.1:

А — схема силовой цепи в режиме рекуперативного торможения; б — механическая харак­теристика в относительных единицах

Что максимальная передаваемая ими мощность в K раз превыша­ет номинальную. Как правило, в электроприводах транспортных механизмов K = 2>

2) ток якоря поддерживается на неизменном уровне, а ток возбуждения регулируется так, чтобы напряжение якоря не пре­вышало номинального. При таком способе форма механической характеристики в режиме рекуперативного торможения такая же, как и в двигательном режиме. Дополнительный тормозной момент в зоне высоких скоростей при необходимости может быть получен с помощью фрикционных тормозов.

Пример 5.1. Напряжение тяговой сети 600 В, каждый вагон приводится в движение четырьмя двигателями последовательного возбуждения с номиналь­ным напряжением 300 В и током 330 А. Схема силовой цепи в режиме реку­перативного торможения приведена иа рис. 5.11, а. Обмотки возбуждения ма­шин ОВМ1—ОВМ4 соединены перекрестно с якорными для выравнивания мо­ментов. Тормозные механические характеристики представлены на рис. 5.11,6. Для снижения скорости от максимальной до номинальной совместно использу­ются рекуперативное и механическое торможение. Рекуперация заканчивается, когда скорость уменьшается до 20 % ее номинального значения, и вступают в действие фрикционные тормоза. Область под сплошной линией соответствует рекуперативному торможению, а заштрихованная — механическому. Требуется определить, какой процент первоначальной механической энергии возвращен в сеть. Потерями в передачах и аэродинамическим сопротивлением пренебречь.

Решение. В процессе замедления тормозной момент поддерживается постоянным, поэтому скорость падает лииейио:

Со ~ T.

Относительное значение полной энергии привода составляет

2,5

М„а„ da* = 1 Lea* da„ =

О

При изменении скорости от максимального до номинального значения тормозной момент изменяется обратно пропорционально скорости, поэтому энергия, возвращенная в сеть при рекуперативном торможении, может быть определена следующим образом:

2,5

TOC o "1-3" h z M„tos da„ = I lco* da* - f -------------- a, da

I J a*.

P. T, J J, J ^ 2

0,2 0,2 1 0,2

Относительное количество энергии, поступившее в сеть, таким образом, определяется

Wp, TJW* = (1.98/3,125)-100% =63,4%. Потери энергии во фрикционном тормозе составляют 36,6 %.

Схема подключения элктроприводов серии ЭТУ: Изготавливаем электропривода тиристорные под заказ, есть в наличии электропривода: ЭТУ-2-2 3747Д ЭПУ-2-2 302М и другие Контакты для заказов: [email protected] или по тел. +38 050 4571330 …

Токовая, защита преобразователя может быть обеспечена с помощью ав­томатического выключателя, включенного в его цепь питания. При частом срабатывании автоматического выключателя его контакты быстро выходят из строя. Более того, его быстродействие …

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / [email protected] Выходное напряжение преобразователей, схемы которых представлены на рис. Б.1—Б. З и Б.5, зависят от …

msd.com.ua

5. Электропривод механизмов центробежного и поршневого типов

Механизмы центробежного и поршневого типов в силу особенностей их конструкции и условий технологического процесса не требуют реверсирования. Их скорость согласуется со скоростью двигателя, поэтому электропривод этих установок выполняется безредукторным и поставляется обычно комплектно с механизмом.

Отличительной особенностью рассматриваемой группы механизмов являются облегченные условия их пуска. Эти механизмы как в нормальных условиях, так и после аварийного отключения пускаются, как правило, вхолостую. При этом момент трогания не превышает 30 – 35% номинального момента. Для установок вентиляторного типа, которые пускаются под нагрузкой, момент сопротивления плавно возрастает с увеличением скорости, что благоприятно согласуется с формой механической характеристики асинхронного двигателя. В результате прямой пуск вентилятора с асинхронным короткозамкнутым двигателем или синхронным двигателем с асинхронной пусковой обмоткой происходит под действием практически неизменного динамического момента Отмеченные особенности механизмов центробежного и поршневого типов позволяют в большинстве случаев для их привода использовать нерегулируемые асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. В установках значительной мощности (сотни и тысячи киловатт) целесообразно применение синхронных двигателей, позволяющих активно влиять на результирующую реактивную мощность, потребляемую из сети промышленным предприятием.

На некоторых крупных установках вентиляторного типа (гребные винты, шахтные вентиляторы, дымососы, аэродинамические трубы и т.п.) суммарный момент инерции электропривода значительно превышает момент инерции двигателя. При этом прямой пуск оказывается затянутым и сопровождается существенным нагревом обмоток асинхронного короткозамкнутого или синхронного двигателя. Поэтому в электроприводе указанных установок находят применение асинхронные двигатели с фазным ротором и в том случае, когда регулирование скорости не требуется. Реостатный способ пуска таких двигателей облегчает процесс разгона установки, уменьшает пусковые токи и нагрев обмоток двигателей.

Многие насосные и вентиляторные установки (в химической промышленности, в шахтах, в системах водоснабжения и канализации и т.п.) работают в условиях агрессивной, взрывоопасной среды, при высоких температурах и влажности. Для таких установок применяются преимущественно асинхронные короткозамкнутые двигатели закрытого исполнения. Для особо тяжелых условий эксплуатации используются двигатели специальной конструкции.

В установках, требующих плавного и автоматического регулирования подачи, электропривод выполняется регулируемым. Характеристики механизмов центробежного типа создают благоприятные условия работы регулируемого электропривода, как в отношении статических нагрузок, так и требуемого диапазона регулирования скорости. Имеющиеся механические характеристики показываю, что при уменьшении скорости по крайней мере квадратично снижается и момент сопротивления на валу двигателя. Это облегчает тепловой режим двигателя при работе на пониженной скорости.

Требуемый диапазон регулирования скорости при условии отсутствия статического напора

,

где – подача.

Если , то для изменения подачи от нуля до номинального значениянеобходим диапазон регулирования скорости

,

где – напор, развиваемый механизмом прии.

При высоком уровне статического напора, например составляющем 80% снижение скорости лишь на 10% уже обеспечит уменьшение подачи практически до нуля. В среднем для регулируемых механизмов центробежного типа требуемый диапазон регулирования скорости обычно не превосходит 2 : 1. Отмеченные особенности данных механизмов и невысокие требования в отношении жесткости механических характеристик позволяют успешно применять для них простые в реализации варианты регулируемого асинхронного электропривода.

Для установок сравнительно небольшой мощности (7 – 10 кВт) задача регулирования успешно решается с помощью системы регулятор напряжения - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. В настоящее время в качестве регулятора напряжения все большее применение находит тиристорный коммутатор (ТК) (рис. 7-10, а).Вентиляторная механическая характеристика нагрузки позволяет обеспечить устойчивую работу электропривода по системе ТК-АД в достаточно большом диапазоне скорости без обратных связей.

Для электроприводов механизмов центробежного и поршневого типов мощностью в сотни и тысячи киловатт находят применение каскадные варианты регулирования скорости, в которых потери скольжения возвращаются в сеть либо на вал двигателя.

При больших диапазонах регулирования (D> 2) и высоких требованиях к жесткости механических характеристик электропривода перспективна система тиристорный преобразователь частоты – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (ТПЧ-АД). Отсутствие необходимости в электрическом торможении и реверсе привода механизмов центробежного типа упрощает структуру ТПЧ и позволяет выполнить его на базе автономного инвертора напряжения (АИН) и управляемого выпрямителя (УВ). Жесткость механических характеристик привода в такой системе в диапазоне регулирования скорости 2 – 3 и при законе управленияобеспечивает достаточную стабильность регулируемой скорости. В связи с этим в системе электропривода не требуются какие-либо обратные связи, что упрощает ее структуру.

101

studfiles.net

Электропривод общепромышленных механизмов

Обширная группа общепромышленных установок циклического действия включает в себя подъемные краны, одноковшовые экскаваторы, стационарные подъемники различных конструкций и назначения. Общим для этих установок является режим работы, при котором технологический процесс состоит из ряда повторяющихся однотипных циклов, каждый из которых представляет собой законченную операцию загрузки рабочего органа, перемещения его из исходной точки в пункт назначения и разгрузки. Основные механизмы таких установок, как правило, имеют реверсивный электропривод, рассчитанный на работу в интенсивном повторно - кратковременном режиме.

1. Электропривод электрических кранов

1.1. Общие сведения

Подъемные краны объединяют большую группу подъемно - транспортных установок циклического действия. На промышленных предприятиях наиболее распространенным и универсальным подъемно - транспортным устройством является мостовой кран (рис. 1).

Рис. 1. Мостовой кран

Стальная конструкция моста крана 1 опирается на ходовые тележки и с помощью механизма перемещения 3 может перемещаться по подкрановым путям 2, укрепленным над обслуживаемой площадью на стационарных опорах. Вдоль моста крана проложены рельсы, по которым перемещается тележка 4 с установленными на ней механизмами передвижения и подъемной лебедки, осуществляющей подъем и спуск грузов. Таким образом, основными механизмами мостового крана являются: механизм передвижения моста, механизм передвижения тележки и подъемная лебедка, которые снабжаются индивидуальными электроприводами.

В зависимости от вида грузозахватного устройства 5 различают крюковые, магнитные грейферные и т.п. краны. На тележке грейферного крана обычно устанавливаются две лебедки, одна из которых служит для закрывания грейфера. Подъем закрытого грейфера осуществляется обеими лебедками. На мосту крана на одном рельсовом пути могут устанавливаться две или три тележки. Так магнитно-грейферный кран имеет магнитную тележку с лебедкой подъема магнита и грейферную тележку с лебедками подъема и закрывания грейфера.

Козловые краны, которые предназначены для работы под открытым небом, в отношении рабочих движений вполне аналогичны мостовым. Пример конструктивной схемы такого крана приведен на рис. 2.

Рис. 2 Козловой кран

Несущая ферма крана 1 опирается на подвижные опоры 2, перемещающиеся с помощью нескольких пар ходовых тележек 3. Козловой кран имеет те же основные механизмы, что и мостовой: механизм передвижения моста (иногда с индивидуальным приводом каждой ведущей тележки), механизм передвижения тележки 4 и размещенные на ней лебедки подъема и закрывания грейфера.

Такую же конструктивную схему и те же основные механизмы имеют перегрузочные мосты (например, рудные или угольные перегружатели), предназначенные для обслуживания обширных открытых складских территорий (пролет может превышать 100 м). Несколькими сотнями метров измеряется пролет так называемых кабель - кранов, в которых вместо жесткой фермы 1 используется несущий стальной канат.

На рис. 3 приведена конструктивная схема поворотного строительного крана.

Рис. 3 Поворотный строительный кран

Строительный башенный кран имеет башню 1, портал которой опирается на ходовые тележки 2. В верхней части башни имеется поворотный круг 6, на котором вращается поворотная головка башни 4 со стрелой 3 и консолью противовеса 5. Изменение вылета крюка 8 достигается перемещением тележки 7 вдоль стрелы (в других конструкциях для этой цели используется подъем - опускания стрелы). Все рабочие движения крана обслуживаются следующими механизмами: подъемной лебедкой, механизмом передвижения крана, механизмом передвижения тележки и механизмом поворота.

Портальный кран (рис. 4) является характерным представителем группы поворотных кранов.

Рис. 4. Портальный кран

Основанием крана является портал 1, который с помощью механизма передвижения с индивидуальным электроприводом ходовых тележек 4 может перемещаться по подкрановым путям. Поворотная платформа 2 опирается на портал через роликовый круг или поворотные балансировочные тележки, катающиеся по кольцевому рельсу при вращении платформы механизмом поворота. Угол наклона стрелы крана 3 может изменяться с помощью лебедки изменения вылета. Необходимая уравновешенность крана при разных вылетах стрелы обеспечивается подвижным противовесом 5, связанным со стрелой рычагом 6. Подъем и опускание крюка 7 осуществляется подъемной лебедкой, установленной в машинном зале поворотной платформы 2. На грейферных портальных кранах, оборудованных двухканатными грейферами, устанавливаются две однотипные подъемные лебедки для подъема и закрывания грейфера.

studfiles.net


Смотрите также