Krmilni sistemi za električne pogone žerjavov

Različne krmilne sisteme žerjavov lahko razvrstimo glede na namen, način krmiljenja in pogoje regulacije.

Glede na njihov namen ločimo krmilne sisteme dvižnih mehanizmov, gibalnih mehanizmov in rotacijskih mehanizmov.

Glede na način upravljanja obstajajo sistemi upravljanja z krmilniki dovodne komore, z gumbne objave, s kompletnimi napravami (npr. z ali brez magnetnega krmilnika in pretvornika energije).

Glede na pogoje regulacije so lahko krmilni sistemi: z regulacijo hitrosti pod nazivno, z regulacijo hitrosti nad in pod nazivno, z regulacijo pospeševanja in zaviranja.

V pogonskih sistemih žerjavov se uporabljajo štirje tipi elektromotorjev:

• DC motorji s serijskim ali neodvisnim vzbujanjem z regulacijo hitrosti, pospeševanja in zaviranja s spreminjanjem napetosti in vzbujalnega toka, ki se dovaja v armaturo,

• asinhroni rotorski motorji s prilagajanjem zgornjih parametrov s spreminjanjem napetosti, ki se uporablja za navitje statorja elektromotorja, upora uporov v vezju navitja rotorja in z uporabo drugih metod,

• asinhroni motorji s kletko s konstantno (pri nazivni frekvenci omrežja) ali nastavljivo (pri nastavitvi izhodne frekvence pretvornika) hitrostjo,

• indukcijski motorji z veveričjim rotorjem, več hitrosti (s preklopom polov).

V zadnjem času se zaradi izboljšav sistemov povečuje število klimatskih pip frekvenčni pogon.

Krmilni sistem Power Cam — preprost in najpogostejši za električne pogone žerjavov.

Za enosmerne motorje dvižnih mehanizmov se uporabljajo krmilniki z asimetričnim vezjem in potenciometričnim aktiviranjem armature v spuščenih položajih, za vozne mehanizme - krmilniki s simetričnim vezjem in zaporedno vezanimi upori.

Za asinhrone elektromotorje z rotorjem s kletko se uporabljajo krmilniki, ki opravljajo samo funkcije vklopa in izklopa elektromotorja; pri indukcijskih motorjih s faznim rotorjem krmilniki preklapljajo navitja statorja in stopnje upora v vezju navitja rotorja.

Glavne slabosti električnih pogonskih sistemov z odmičnimi krmilniki: nizka energijski indikatorji, nizka stopnja odpornosti proti obrabi kontaktnega sistema, nezadostna gladkost regulacije hitrosti.

Uporaba samovzbujenega elektrodinamičnega zaviranja za te sisteme dvižnih mehanizmov (pri spuščanju tovora) izboljšuje energijske in krmilne lastnosti sistemov, zlasti je mogoče prilagoditi območje hitrosti do 8:1 (pri spuščanju tovora). dosežen.

Krmilni sistemi z regulatorji moči se na splošno uporabljajo za žerjave z nizko hitrostjo, ki delujejo z nizkimi zahtevami glede območja nadzora hitrosti in natančnosti zaviranja. V pogojih metalurških delavnic so to mostni žerjavi za splošno uporabo.

Krmilni sistemi z magnetnimi krmilniki se uporabljajo za električno opremo žerjavov, ki delujejo na enosmerni in izmenični tok z relativno veliko močjo (za enosmerni tok do 180 kW), pri izmeničnem toku pa se ti sistemi uporabljajo za krmiljenje eno- in dvostopenjskih asinhronih elektromotorjev. z rotorsko kletko in asinhronimi elektromotorji z navitim rotorjem.

Ti sistemi magnetnih krmilnikov za krmiljenje asinhronih motorjev z veverico se običajno uporabljajo na žerjavih z močjo motorja do 40 kW in za asinhrone motorje z navitim rotorjem v območju moči 11-200 kW (za dvižne mehanizme) in 3,5-100 kW ( za gibalne mehanizme).

Krmilni sistemi za izmenične pogone žerjavov s tiristorskim pretvornikom napetosti najdejo uporabo za asinhrone elektromotorje s faznim rotorjem na žerjavnih mehanizmih za različne namene. Tiristorski pretvornik napetosti je vključen v vezje navitja statorja in služi za regulacijo napetosti, ki se napaja v to navitje.Glavne prednosti tega krmilnega sistema so: zmožnost doseganja stabilnih nizkih pristajalnih hitrosti z nadzornim območjem do 10: 1, ki zagotavlja breztokovno preklapljanje statorskih tokokrogov elektromotorja, kar povečuje vzdržljivost in življenjsko dobo električna oprema.

Uporaba teh krmilnih sistemov je učinkovita pri žerjavnih mehanizmih, kjer je treba izpolnjevati stroge zahteve glede krmiljenja hitrosti, na primer pri portalnih žerjavih, mostnih žerjavih z manipulatorji.

Krmilni sistem za električne pogone žerjavov DC G-D (generator-motor) je bil široko uporabljen v električnih pogonih žerjavov do šestdesetih in sedemdesetih let 20. stoletja zaradi naslednjih glavnih prednosti: znatno območje krmiljenja hitrosti (20:1 ali več), gladka in ekonomična hitrost ter nadzor zaviranja, dolga življenjska doba, relativno nizki stroški.

Ta sistem je bil učinkovito uporabljen za velike in kritične žerjave, vključno s tistimi v metalurških podjetjih. Vendar pa je bila njegova uporaba omejena s številnimi pomanjkljivostmi: prisotnostjo vrtljivih delov in obsežnosti, relativno nizko učinkovitostjo, veliko težo in velikostjo, visokimi obratovalnimi stroški.

Krmilni sistemi s tiristorskimi napetostnimi pretvorniki in enosmernimi motorji (TP — DP) omogočajo uporabo tiristorska napravas spreminjanjem kota odpiranja tiristorjev prilagodite napetost, ki se dovaja elektromotorju.

Sistemi TP — DP se uporabljajo za električne pogone z močjo do 300 kW, v nekaterih primerih pa tudi več.Imajo visoke regulacijske lastnosti in z regulacijskim območjem 10:1 — 15:1 ne zahtevajo uporabe tahogeneratorjev za regulacijo hitrosti. Z uporabo tahometrične povratne informacije o hitrosti v teh sistemih je mogoče doseči obseg nadzora hitrosti do 30:1.

Slabosti sistemov TP — DP so: relativna kompleksnost tiristorskih blokov naprave, relativno visoki kapitalski in obratovalni stroški, poslabšanje kakovosti električne energije v omrežju (vpliv na omrežje).

Krmilni sistemi s frekvenčnimi pretvorniki (FC — AD) omogočajo v žerjavnih električnih pogonih, ko se uporabljajo asinhroni elektromotorji z veveričjim rotorjem, pridobiti visoko območje krmiljenja hitrosti z dobrimi dinamičnimi lastnostmi električnega pogona.