Грузоподъемные машины Александров (1004169), страница 18
Текст из файла (страница 18)
В грузоподъемных машинах применяют двухскоростные асинхронные короткозамкнутые двигатели с двумя независимыми обмотками на статоре, каждая из которых имеет определенное число пар полюсов. Наиболее часто находят применение двигатели с отношением (большей номинальной частоты вращения к меньшей номинальной) 2; 8/3; 3; 10/3; 4. Применение в грузоподъемных машинах привода с двухскоростным короткозамкнутым асинхронным двигателем целесообразно в тех случаях, когда для получения точной остановки механизма крана или машины необходимо снижение скорости перед остановкой.
Асинхронный двигатель с фазным ротором в отличие от коротко- замкнутого двигателя позволяет регулировать скорости приводного механизма, что достигается изменением сопротивления в цепи ротора двигателя. При введении резисторов в цепь ротора механическая характеристика (рис. 3.2) асинхронного двигателя трансформируется так, что максимум момента смещается в сторону меньших значений частоты вращения, причем чем больше сопротивление резисторов, тем болыпе это смещение.
С увеличением сопротивления цепи ротора частота вращения двигателя (при постоянном моменте) уменьшается, а механические характеристики становятся менее жесткими. Регулировочные свойства асинхронного двигателя с фазиым ротором способствуют более плавному разгону механизма по сравнению с короткозамкнутым двигателем. При этом пусковой ток значительно снижается. На рис„3.2 пунктирными линиями и стрелками показано изменение момента при разгоне двигателя. Переход с характеристики на характеристику, т.
е. с одной ступени на другую ступень ротор- ного резистора, производится вручную или автоматически. Разгон 90 двигателя начинается на характеристике А После увеличения частоты вращения до и, двигатель переключается на характеристику 2. На этой характеристике частота вращения возрастает до пм а на характеристике 3 — до пм Переключение роторных резисторов происходит тогда, когда значение момента двигателя уменьшается до значения М . При частоте вращения п, из цепи ротора двигателя выводятся все пусковые резисторы и двигатель переходит иа работу по естественной характеристике 4, на которой частота вращения возрастает до номинального значения п„(прн моменте сопротивления иа валу двигателя, равном номинальному моменту двигателя М„).
Если к валу двигателя приложить некоторый внешний вращающийся момент„равный М„, то двигатель перейдет в режим генераторного торможения, причем его частота вращения будет равна п'„. Регул~рование скорости асинхронного двигателя путем изменения роторных сопротивлений производят также для получения промежуточных скоростей движения механизма (от нулевого значения до номинального).
При работе асинхронного двигателя с пониженной частотой вращения мощность, потребляемая двигателем, равна номинальной мощносги двигателя (при номинальной нагрузке), а мощность, затрачиваемая на полезную работу механизма, пропорциональна частоте вращения двигателя. Разница между мощностью, потребляемой двигателем„и мощностью на валу двигателя поглощается в роторпом реостате, что приводит к сильному его нагреванию. Поэтому работа асинхронного двигателя с пониженной частотой вращения весьма неэкономична. Асинхронный двигатель с фазным ротором, кроме работы в двигательном режиме и режиме генераторного торможения, может быть использован для работы в режиме противовключеиия (противо- тока) и режиме динамического торможения. В режиме противо- включения двигатель развивает момент, действующий в сторону, противоположную направлению вращения ротора.
Режим противо- включения используется для осуществления торможения механизмов передвижения и поворота кранов и иногда для опускания груза с пониженной скоростью. Однако этот режим работы асинхронного двигателя неэкономичен, так как на торможение механизма используется незначительная доля мощности, потребляемой двигателем. Режим динамического торможения используется для торможения механизмов передвижения и поворота кранов от максимальной скорости до скорости, равной (0,1 — 0,2) номинальной, а также для опускания грузов с пониженными скоростями. Асинхронный двигатель с фазным ротором находит наиболее широкое применение в кранах.
Его используют для привода всех крановых механизмов, при длительной работе с пониженными скоростями. Свойства электропрнвода с двнгятелем постоянного тока зависят от способа подключения обмоток возбуждения. Для привода грузоподъемных машин применяют двигатели параллельного возбуждения (шунтовые), двигатели последовательного возбуждения (сериесные) и двигатели смешанного возбуждения (компаундные). 91 Регулирование скорости двигателя параллельного возбуждения производится либо изменением сопротивления в цепи якоря, либо изменением сопротивления в цепи обмотки возбуждения, либо изменением напряжения, подводимого к двигателю. Первые два способа регулирования применяют при питании двигателя от общей сети постоянного тока, а последний — при питании двигателя от отдельного исгочника постоянного тока с регулируемым напряжением, например от отдельного генератора, На рнс.
3.3 приведено семейство механических характеристик шунтовых двигателей при различных сопротивлениях в цепи якоря и постоянном максимальном возбуждении двигателя. Жесткость механических характеристик понижается с увеличением сопротивления в якорной цепи. При полностью введенном сопротивлении момент изменяется по искусственной характеристике 3, при частично введенном сопротивлении — по характеристике 2, при полностью выведенном сопротивлении — по характеристике 1, которую называют естественной.
При пуске двигателя его момент изменяется от максимального значения М, до значения М„ при котором происходит переключение пускового реостата. Двигатели параллельного возбуждения допускают применение всех тормозных режимов работы: генераторного с рекуперацией электроэнергии в сеть, противовключения и динамического торможения. В режиме динамического торможения можно снизить скорость механизма до весьма малого значения, что уменьшает работу механического тормоза, в функции которого входит при этом только окончательная остановка механизма и аварийное торможение при внезапном перерыве в подаче электроэнергии. Двигатели постоянного тока с параллельным возбуждением чаще используют для привода механизмов передвижения и поворота, а также для тех механизмов подъема и привода лебедок, в которых недопустимы значительные колебания скорости. При питании двигателя параллельного возбуждения от специального генератора постоянного тока образуется так называемая система «генератор — двигатель» (система à — Д).
Эта система обладает наилучшими регулировочными свойствами по сравнению с другими системами электропривода, но имеет весьма большую стоимость при изготовлении. Применение системы à — Д обеспечивает очень плавное регулирование скорости в пределах 1: 10, а при использовании специальных возбудителей (например, электромашинных или магнитных усилителей) предел регулирования скорости может быть увеличен до 1: 120. Поэтому привод à — Д предназначен для ответственных крановых механизмов и скоростных лифтов, для которых требуется широкое и частое регулирование скорости.
Двигагиели лосладоваимльиого возбуждения приводятся в действие с помощью пусковых резисторов в цепи якоря так, что по мере уве. личения частоты вращения поочередно выводятся секции реостата. Особенностью сериесных двигателей является мягкость их естественной и искусственной механических характеристик (рис. 3.4), причем эта мягкость увеличивается при уменьшении момента.
Чем л гь лл О ~н гтг ~тяг лгл лг Рис. 3.4. Механические характеристики двигателя последовательного воз. буждения: Г естественнее! Г, а — аекгестаевене Рвс. З.З. Механические харантеристи- ки двигателя параллельного возбуж- дения большее сопротивление введено последовательно с якорем, тем ниже расположена характеристика. Двигатели последовательного возбуждения чаще используют для привода механизмов подъема кранов. Так как масса поднимаемых грузов изменяется в широких пределах, подъем грузов большой массы механизмом с двигателем последовательного возбуждения происходит с меньшей скоростью, а подъем грузов малой массы— с большей скоростью. Это способствует увеличению производительности грузоподъемных машин. Ввиду того, что частота вращения двигателя (см.
рис. 3.4) последовательного возбуждения при уменьшении нагрузки возрастает, механизм с таким двигателем должен всегда иметь некоторую нагрузку во избежание достижения двигателем недопустимо высокой частоты вращения. Двигатели последовательного возбуждения могут работать во всех тормозных режимах: генераторном, противовключения и динамического торможения. Свойства двигагпглей смешанного возбуждения являются промежуточными между двигателями параллельного и последовательного возбуждения. Обычно скорость частоты вращения регулируют изменением внешнего сопротивления в цепи якоря.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
