Электроприводы с асинхронными короткозамкнутыми двигателями и управлением от преобразователей частоты.

Электроприводы с преобразователями частоты в последние годы находят все большее распространение в крановом электроприводе. Применение ПЧ позволяет расширить диапазон регулирования скорости, повысить плавность переходных процессов, исключить из схем управления релейно-контакторную аппаратуру.

Практически во всех современных частотно-регулируемых электроприводах рассматриваемого диапазона мощности и уровня напряжения используется преобразователь частоты со звеном постоянного тока, т.е. построенный по схеме выпрямитель – инвертор с двукратным преобразованием электрической энергии. Во втором звене преобразователя в основном используется автономный инвертор напряжения, выполненный на транзисторах типа IGBT и обеспечивающий благодаря использованию метода широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с достаточно высоким уровнем частоты коммутации транзисторных ключей широкий диапазон регулирования величины и частоты выходного напряжения при высокой синусоидальности кривой тока двигателя.

Современные преобразователи частоты реализуют как скалярные (задаются соотношения напряжения и частоты – U/f на статоре двигателя), так и различные законы векторного управления. При этом диапазон регулирования входной частоты преобразователя в крановых электроприводах от 2 до 100 Гц и соответствующий диапазон регулирования скорости 1:20 в нижней зоне регулирования и 2:1 – в верхней зоне. Для обеспечения тормозного режима при сверхсинхронной скорости в схемах ПЧ имеется «тормозной ключ» подключающий к звену постоянного тока резистор для рассеяния энергии торможения. При большой мощности электропривода механизма подъема мощность и габариты тормозного резистора чрезвычайно возрастают. Так при мощности электродвигателя 75 кВт мощность тормозного резистора составляет не менее 55 кВт. При интенсивной работе электропривода потери энергии весьма велики, что ухудшает высокие энергетические характеристики частотного электропривода. В этом случае применяются дополнительные полупроводниковые устройства для рекуперации энергии в питающую сеть. Их недостатком является высокая стоимость, т.к. цена дополнительного устройства инвертирования сопоставима с ценой преобразователя частоты.

Электроприводы судовых лифтов

Назначение и устройство.

Лифтом называют устройство, предназначенное для вертикального подъема и спуска людей и грузов с одного уровня на другой.

В зависимости от назначения различают пассажирские, грузовые и продовольственные (камбузные) лифты. Несмотря на большое разнообразие конструкций пассажирских и грузовых лифтов, основным оборудованием для них являются: кабина (платформа), шахта с машинным помещением, лебедка, ограничитель скорости с натяжным устройством, система отводных блоков, шахтные двери, электроаппаратура управления и сигнализации.

Для судовых лифтов применяют лебедки двух типов: барабанного и с канатоведущим шкивом. Барабанные лебедки применяются в основном для грузовых лифтов и подъемников. Такие лебедки являются неуравновешенными механизмами, нагрузка привода которых определяется суммой весов всех поднимаемых частей - кабины, полезного груза и канатов. Иногда в таких лебедках используется противовес.

Рассмотрим кинематическую схему судового лифта с канатоведущим шкивом:

 

	-	центробежный ограничитель скорости;
	-	отводные и направляющие шкивы;
	-	электродвигатель;
	-	редуктор;
	-	канатоведущий шкив;
	-	кабина;
	-	противовес;
	-	клемная коробка;
	-	гибкий кабель;
	-	направляющие противовеса;
	-	направляющие кабины.

В таких лебедках канаты огибают канатоведущий шкив, не закрепляясь на нем. Движение производится благодаря трению между канатами и ручьями шкива. Тяговое усилие от электродвигателя к кабине лифта передается посредством двухконцевой лебедки с редуктором. При работе лифта кабина перемещается вдоль направляющих, которые схватываются роликами. Противовес также движется вдоль своих направляющих. Питание аппаратов управления в кабине осуществляется по гибкому кабелю. Освещение шахты и кабины пассажирского лифта, а также питание сигнализации осуществляется по отдельному фидеру, независимому от фидера питания электропривода.

Лебедка и все связанные с ней механизмы располагаются над шахтой или в нижней части шахты в специальном машинном помещении, где монтируется и магнитная станция управления.

К лифтам предъявляются весьма строгие требования в отношении надежности работы и безопасности пользования. Поэтому лифты снабжаются различными механическими и электрическими устройствами, предназначенными обеспечить безопасную эксплуатацию лифтов.

Так все лифты должны быть оборудованы ограничителями скорости и ловителями, автоматически останавливающими кабину при обрыве (ослаблении) троса или при чрезмерном увеличении скорости спуска; упорами и буферами, служащими для ограничения хода кабины или противовеса.

Ограничитель скорости состоит из двух блоков, установленных в верхнем и нижнем концах шахты и связанных между собой бесконечным тросом. При нормальной скорости движения кабины блоки вращаются свободно. При возрастании скорости до 1,15÷1.4 номинальной центробежный тормоз останавливает блок, натяжение троса передается ловителю, находящемуся на движущейся кабине. Ловитель, представляющий собой рычажное пружинное устройство, при этом срабатывает и затормаживает кабину в направляющих лифта. Одновременно размыкается контакт ловителя, обесточивая цепь управления и отключая электродвигатель и электромагниты тормоза.

Все судовые лифты снабжаются автоматически действующими тормозами замкнутого типа. Схема электропривода выполняется при этом таким образом, чтобы освобождение механического тормоза производилось одновременно с включением электродвигателя, а отключение двигателя сопровождалось наложением механического тормоза.

Для управления и контроля положения кабины в шахте на судах чаще всего используют трехпозиционные перекидные этажные переключатели, которые размещаются в шахте на уровне каждой палубы. Переключается этажный переключатель с помощью специальной скобы (отводки), размещаемой на кабине. В каждом из крайних положений кабины кроме этажного переключателя устанавливают второй конечный выключатель, срабатывающий при переходе кабиной крайнего рабочего положения более чем на 100 мм.

Шахтные двери могут открываться только при нахождении кабины на данном этаже, что достигается установкой автоматического замка, на который воздействует магнитная отводка. Магнитная отводка- электромагнитное устройство, устанавливаемое на кабине и не позволяющее открыть дверь шахты, пока кабина не подойдет к данному этажу. Во время движения кабины электромагнит отводки включен и соединенный с ним упор убран. Когда кабина приходит на заданный этаж, электромагнит отключается, упор под действием пружины освобождается и воздействует на этажный замок шахты, позволяя открыть его. Контроль запирания замка двери шахты и закрытия двери кабины обеспечивается блокировочными электрическими контактами, не допускающими движение кабины, если её дверь или одна из дверей шахты открыты.

Требования Правил Российского Речного Регистра к электроприводам лифтов.

1) электроприводы судовых лифтов должны обеспечивать не более 120 включений в час.

2) с начала движения кабины должна быть исключена возможность управления лифтом любыми кнопками, за исключением кнопки «стоп».

3) схема электропривода лифта должна исключать возможность пуска его в ход при открытых дверях кабины, ослаблении каната и посадке кабины на ловители.

4) на посту управления должна быть сигнализация, указывающая, что лифт занят.

5) электропривод должен обеспечивать точную остановку лифта на любой из палуб, где имеются двери.