Электропривод с асинхронным короткозамкнутым электродвигателем и релейно-контакторным управлением.

Применяются для электропривода крановых механизмов, не требующих регулирования скорости. К таким механизмам относятся тельферы, кран-балки, механизмы подъема и передвижения мостовых кранов. Кроме того, асинхронные короткозамкнутые электродвигатели применяются в электроприводах механизмов передвижения портальных и башенных кранов. Прямой пуск двигателей в некоторых случаях мажет привести к чрезмерным ускорениям и повышенным нагрузкам на металлоконструкции кранов. Поэтому, в электроприводах таких механизмов применяются различные способы ограничения пускового момента. В настоящее время всё большее распространение получают тиристорные пусковые устройства, выполненные на основе силовой схемы тиристорного преобразователя напряжения. Такое устройство включается в одну фазу электродвигателя и обеспечивает плавное нарастание напряжения (и соответственно момента) от некоторого начального значения до номинального. Значение начального напряжения и времени разгона регулируется. Применение однофазного пускового устройства взамен трехфазного приводит к некоторому увеличению пусковых потерь, однако учитывая небольшое число пусков механизма вполне допустимо.

Широкое распространение получил электропривод с асинхронными многоскоростными короткозамкнутыми электродвигателями, с помощью которых можно получить наиболее простыми средствами близкие к желаемым характеристики. Такой электропривод позволяет обеспечить достаточный для многих крановых механизмов диапазон регулирования скорости до 6:1. В зависимости от числа независимых обмоток с разным числом полюсов и возможности различного соединения групп этих обмоток возможно получение трёх фиксированных скоростей. Работа электропривода при любой скорости осуществляется на естественной характеристике, обладающей высокой жесткостью и автоматическим переходом из двигательного в тормозной режим. Многоскоростные асинхронные двигатели отличаются высокой надежностью и минимальными эксплуатационными расходами, однако имеют большие габариты по сравнению с односкоростными двигателями аналогичной мощности. Кроме того, при переключении с быстроходной обмотки на тихоходную, возникает большой динамический момент, могущий вызвать поломки механизмов. Этот недостаток легко устраняется схемным решением станции управления: кратковременным последовательным включением обмоток, включением одной фазы тихоходной обмотки с выдержкой времени. Управление может осуществляться кулачковыми и магнитными контроллерами. Асинхронные двух- и трехскоростные электродвигатели применяются в электроприводах механизмов подъема судовых кранов и стрел, башенных кранов при мощности до 37 кВт, а также в электроприводе механизмов передвижения грузовых тележек мостовых и башенных кранов при единичной мощности двигателей до 11 кВт.

 

Электроприводы с асинхронными электродвигателями с фазным ротором.

Для коммутации цепей ротора и статора при мощности до 30 кВт применяется силовой кулачковый контроллер. Для уменьшения числа контактных элементов резисторы включаются по несимметричной схеме. Регулировка величины пускового момента в зависимости от типа механизма осуществляется подключением тех или иных выводов на ящике резисторов при монтаже электропривода. Темп разгона электропривода регулирует оператор, выдерживая рукоятку контроллера на промежуточных положениях.

Схемы с силовыми контроллерами обеспечивают невысокое качество регулирования скорости. Пониженная скорость может быть реализована в 1 и 3 квадрантах механических характеристик при относительно больших значениях момента нагрузки. Регулирование скорости может быть получено в механизмах передвижения и механизмах подъема при подъеме груза. Получение устойчивых пониженных скоростей при спуске тяжелых грузов (четвертый квадрант – тормозной спуск) в схемах с силовыми контроллерами невозможно. Пониженные скорости в направлении спуска могут быть получены только путем переключения с одной позиции на другую и периодическим накладыванием механического тормоза при постановке контроллера в нулевое положение.

Электроприводы на базе АД с фазным ротором, управляемые релейно-контакторными станциями (комплектными устройствами), являются наиболее массовыми и применяются на всех типах кранов. По сравнению с силовыми контроллерами схемы с панелями управления позволяют автоматизировать пуск и торможение электродвигателей, получить лучшие характеристики. Для электроприводов с легкими и средними условиями работы применяется дешевая и массовая релейно-контакторная аппаратура с катушками переменного тока. В панелях электроприводов интенсивного режима работы, применяется аппаратура с катушками постоянного тока. Кроме того, контакторы силовых цепей дополняются тиристорными устройствами бездуговой коммутации. Недостатком обычных панелей является отсутствие жестких характеристик электропривода для обеспечения посадочных скоростей и сложность управления в режиме торможения.