Содержание к диссертации
Введение 5
Глава I. Обоснование постановки задач для
исследования
1.1. Требования, предъявляемые к крановым механизмам 9
1.2. Краткий обзор систем крановых электроприводов переменного тока 14
1.3. Постановка задачи для исследований
Глава 2. Асинхронный электропривод с реостатным регулированием при наличии выпрямителя и источника встречного напряжения в роторной цепи
2.1. Принцип действия схемы электропривода
2.2. Схема двухдвигательного электропривода с источником, встречного напряжения и динамическим торможением
2.3. Двухдвигательный электропривод с роторным выпрямителем у каждого двигателя 56
2.4. Методика расчета механических характеристик асинхронных электроприводов с выпрямителями в роторных цепях двигателей - 3 стр.
Глава 3. Двухскоростной асинхронный электродвигатель с фазно-короткозамкнутым ротором
3.1. Принцип действия ЗМ
3.2. Схемы включения двухскоростного фазно-короткозамкнутого двигателя 115
Глава 4. Повышение допустимого по нагреву момента асинхронного двигателя при увеличении напряжения статора
4.1. Обоснование целесообразности повышения напряжения статора асинхронного двигателя
4.2. Вывод формул для расчета статических характеристик асинхронного двигателя с учетом насыщения магнитной цепи
4.3. Анализ возможности повышения допустимого по нагреву момента асинхронного двигателя при увеличении напряжения статора
Глава 5. Поверочный расчет мощности приводных электродвигателей крановых механизмов
5.1. Методика поверочного расчета мощности двигателей для повтор
но кратковременного режима работы
5.2. Описание методики проведения тепловых испытаний крановых двигателей 206
Общие выводы 217
Литература 2(9
Приложение 1 227
Приложение 2.
Введение к работе
В течение десятой и одиннадцатой пятилеток был принят ряд целевых комплексных программ и постановлений Партии и Правительства, направленных на создание новых видов перегрузочных комплексов, устройств и механизмов с высокими требованиями по производительности, механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ. Наряду с этшл проводилась модернизация: существующего парка большинства крановых механизмов и электрооборудования к ним.
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I981-1985 годы и на период до 1990 года" предусмотрено: "...ускорить развитие мощностей по изготовлению средств механизации и автоматизации подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и складских работ..., увеличить сеть специальных пунктов, оснащенных оборудованием для обработки контейнеров и пакетов... Осуществить мероприятия по ... оснащению строительных организаций высокопроизводительными машинами. Повысить уровень индустриализации строительного производства..." [52]
На основании этих директив в одиннадцатой пятилетке целевыми комплексными программами и постановлениями Партии и правительства предусмотрено выполнение следующих работ по грузоподъемным машинам и электроприводам к ним:
- освоить производство мостовых кранов-штабелеров с многосекционной телескопической колонной и съемными грузовыми захватами для тарно-штучных, листовых и длинномерных грузов с высотой подъема до 12,6 м, грузоподъемнсотью 2; 3,2; 5; 8 тс и комплектных электроприводов к ним;
- создать и освоить производство мостовых и козловых контейнерных кранов с автоматизированным захватом грузоподъемностью 20; 25/30,5 тс для работы при температуре -45°С; -65°С;
Грузоподъемные машины, создание которых предусмотрено указанными программами, различаются по назначению, характеру выполняемых работ, условиям эксплуатации и т.д. Различны и масштабы их производства, определяемые потребностями народного хозяйства и возможностями промышленности. Перегружатели, мостовые краны с манипуляторами и т.д. изготовляются в малом количестве в то время как строительные башенные краны изготовляются крупными сериями, серийно намечается изготовлять краны-штабелеры до 400-500 шт. в год, и контейнерные краны.
Важнейшей задачей, которую приходится решать при создании грузоподъемных машин, является разработка электроприводов для крановых механизмов. Технические параметры и масштабы производства грузоподъемных машин определяют технико-экономические требования к их электроприводам.
Для строительных башенных кранов, кранов-штабелеров, контейнерных наряду с требованиями высокопроизводительной работы одним .из основных требований является точность остановки механизмов. Это требование обусловлено тем, что указанные краны обеспечивают монтаж, перегрузку и укладку грузов на стройках, складах и разгрузочных площадках. Учитывая также то, что краны, изготовляемые в больших количествах, эксплуатируются в различных сферах народного хозяйства, различных климатических зонах страны .
и имеют самые различные уровни обслуживания, к электрооборудованию их предъявляются высокие требования по надежности, простоте обслуживания и времени восстановления в эксплуатации.
Обеспечение необходимых регулировочных характеристик с учетом повышенных требований, предъявляемых к крановым механизмам, может быть выполнено электроприводами постоянного и переменного тока. Из крановых электроприводов постоянного тока применяются системы релейно-контакторного типа, генератор-двигатель (Г-Д) и с тиристорным преобразователем (ТП-Д). Первая система наиболее проста и применяется для кранов с невысокими требованиями по регулированию скорости, имеет сравнительно невысокую стоимость, однако она громоздка и имеет неудовлетворительные массо-габаритные показатели. Система Г-Д удовлетворяет большинству предъявляемых к крановым механизмам требований, однако наличие нескольких вращающихся машин ограничивает ее применение для крановых механизмов. Наиболее совершенной является система с применением тиристорних преобразователей. Она в наибольшей степени из всех систем постоянного и переменного тока удовлетворяет требованиям крановых механизмов, однако она сложна, имеет высокую стоимость, требует высококвали щированного обслуживания и поэтому находит применение в сложных уникальных крановых комплексах, как правило, большой мощности.
Наибольшее применение на крановых механизмах нашли электроприводы переменного тока [ 1,//,27,29] . Они составляют более всех крановых электроприводов. Такое широкое их применение объясняется прежде всего лучшими технико-экономическими показателями двигателей переменного тока. Они проще, дешевле, требуют меньших затрат на обслуживание по сравнению с двигателями постоянного тока. В настоящее время существует две группы систем электроприводов переменного тока. Первая выполняется на основе релейно-контакторной аппаратуры с различными принципами регулирования скорости: динамическое торможение; динамическое торможение с самовозбуждением; реостатное регулирование с торможением противовключением и однофазным торможением; с многоскоростными короткозамкнутыми двигателями; многодвигательные, в том числе двухдвигательные электроприводы механизмов подъема башенных кранов (110,1(1,55,63,70 Вторая группа - это системы с применением полупроводниковых регуляторов и преобразователей, с помощью которых возможно осуществлять регулирование напряжения в статоре и роторе асинхронного двигателя, электроприводы с частотным регулированием, импульсным регулированием и т.д. {1,15,59,60,59,73] . Эти системы по регулировочным свойствам удовлетворяют большинству требований, предъявляемых к крановым механизмам. Однако они сложны, требуют квалифицированной наладки и обслуживания в эксплуатации и поэтому используются для ограниченного количества крановых механизмов. Для механизмов, изготовляемых серийно, на-ходят в основном применение системы электроприводов первой группы, в которых отсутствуют полупроводниковые преобразователи. Однако они не всегда обеспечивают желаемые качества регулирования скорости крановых механизмов, например, в строительных башенных кранах, кранах-штабелерах, контейнерных и др. Поэтому проблема создания для таких механизмов систем электроприводов переменного тока, позволяющих реализовать характеристики, удовлетворяющие большинству требований крановых механизмов, постоянно находится в центре внимания организаций, занимающихся разработкой и проектированием крановых электроприводов и электрооборудования.
В связи с этим значительный интерес представляет разработка для изготовляемых в больших количествах кранов, имеющих повышенные требования по регулированию скорости и точности остановки, простых систем электроприводов переменного тока на базе неуправ-ляемых выпрямителей.
В соответствии со сказанным настоящая работа посвящена созданию электроприводов переменного тока для современных кранов крупносерийного и массового производства. Такие электроприводы разработаны недостаточно полно. Вместе с тем важно отметить, что их создание представляет значительным интерес для народного хозяйства, потому что они должны обеспечивать возможно более простыми средствами формирование требуемых механических характеристик, необходимых для автоматизации работы крановых установок.
