Асинхронный регулируемый электропривод для подъемных механизмов

Асинхронный регулируемый электропривод для подъемных механизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИ%

i с 84В lVQ+

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ш 445110

Своа Яоватоиии

Социалистических

Республик (б1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 06.03.72 (21) 1755113/24-7 с присоединением заявки № (51) М. Кл. Н 02р 7/04

В 66b 1/32

Совета 1У1инистров СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.09.74. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 22.07.75 (53) УДК 621.316.719.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Аракелян, В. И. Протасов и М. М. Соколов

Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова (71) Заявитель (54) АСИНХРОННЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ДЛЯ ПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Государственный комитет (32) Приоритет

Изобретение может быть использовано подъемных лебедках электрических кранов, в подъемниках, грузовых лифтах и в других подъемных механизмах вертикального движения малой и средней мощности для получения регулировочных механических характеристик в области малых (посадочных) скоростей при опускании грузов.

Известны автоматизированные электроприводы для подъемных механизмов с короткозамкнутым асинхронным двигателем и электрогидравлическим толкателем, обеспечивающие опускание грузов на малой скорости inyтем притормаживания приводного вала с помощью тормозного устройства с электрогидравлическим толкателем, питаемого от специального преобразователя частоты или от сети переменного тока через дроссели насыщен.ия.

Однако в таких электроприводах предполагается опускание груза при отключен|ном основном двигателе от сети, что не исключает возможности его свободного падения в случае полностью разжатых колодок тормозного устройства. Кроме того, привод практически не может обеспечить регулирование скорости в режиме силового спуска. Необходимость применения дополнительных специальных аппаратов, регулятора и еоммутируюших контакторных устройств делает известные схемы электроприводов относительно громоздкими и менее надежными. Осуществление же работы схем без отключения основного двигателя от сети хотя и позволяет получать пригодные для

5 эксплуатации механические характеристики привода .путем наложения характеристик двигателя и тормозной системы, но связано со значительными потерями энергии в двигателе (вследствие относительно больших скольже10 ний ротора) и на тормозном устройстве (вследствие большого суммарного движущего момента на приводном валу).

Цель изобретения — предотвращение свободного падения груза, реализация режима

15 силового спуска на малых (посадочных) скоростях и улучшение статических и динамических свойств системы электропривода.

Это достигагется тем, что в предлагаемом электроприводе основной двигатель лодъем20,ного механизма и двигатель электрогидравлического толкателя соединены параллельно и подключены к одному источнику регулируемого напряжения, охваченного эквивалентной обратной связью по скорости основного двига25 теля (жесткой отрицательной связью по напряжению и положительной обратной связью по току).

Предлагаемый электропривод практически бесконтактный, надежный и относительно эко30 номичный. Он исключает возможность свобод445110

15

40 ного падения груза при опускании, так как при увеличении подводимого к двигателю гидротолкателя напряжения (когда колодки тор»оза отжаты) основной двигатель может работать,на естественной характеристике в гснераторном режиме. Опускание груза па регулировочной характеристике привода обеспечивается при значительном понижении напряжения .на зажимах основного двигателя, вследствие чего последний развивает незначительный момент,,потребляя при этом из сети сравнительно малую энергию.

Регулировочные характеристики предлагаемого электропривода имеют большую жесткость по сравнению с характеристиками известных приводов, так как они .получаются путем наложения механических характеристик тормозного устройства и двигателя, управляемых от статического преобразователя в замкнутой системе.

Предлагаемая схема привода, кроме того, позволяет формировать характер переходных режимов системы электропривода не только в режиме опускания груза, но также и в режиме подъема, На фиг. 1 приведена схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 — графики (механические характеристики привода), поясняющие принцип работы замкнутой системы электропривода подъемного механизма, а также методику построения механических характеритик замкнутой системы.

Электропривод состоит из приводного (основного) асинхронного короткозамкнутого двигателя 1, колодочного тормоза 2 с электрогидравлическим толкателем 3, управляемым от своего электродвигателя 4. Двигатели 1 и 4, работающие параллельно, получают питание от одного тиристорного регулятора 5 напряжения,,подключенного к сети через автомат б и контактный реверсор 7, Управление тиристорным регулятором 5 осуществляется от системы 8 импульсно-фазового управления.

Регулирование скорости привода производится изменением задающего напряжения задатчика 9. Формирование переходного процесса определяется задатчиком 10 ускорений.

Жесткость характеристик привода поддерживается отрицательной обратной связью по напряжению, обеспечиваемой цепью 11, и положительной по току (цепь 12) основного двигателя 1. Суммирование сигналов задающих и обратных связей осуществляется усилителем 13.

Электропривод работает следующим образом.

Приводной асинхронный двигатель 1 работает в режиме подъема при подключении его к сети реверсором 7 на «Подъем». В этом режиме максимальным напряжением задатчика

10 обеспечивается полное отпирание тиристоров регулятора напряжения. При этом колодки тормоза полностью разжаты, и установив45

65 шаяся скорость привода определяется естественной характеристикой 14 двигателя и характеристикой 15 момента сопротивления (фиг. 2).

Во время пуска привода на подъем груза задатчик ускорения 10 формирует управляющий сигнал во времени по линейному закон„:, что приводит к постепенному нарастанию напряжения на зажимах основного двигателя 1 и развиваемого им момента. При этом электрогидравлический толкатель 3, управляемый двигателем 4, обеспечивает плавный отход колодок тормоза и, как следствие, плавное уменьшение тормозного момента на шкиве.

Таким образом формируется по времени желаемый характер динамического момента в системе привода, а следовательно, обеспечивается заданная, величина ускорений привода при разбеге.

Опускание груза осуществляется включением контактного реверсора «Назад», Скорость двигателя 1 при работе на естественной характеристике 1б определяется величиной опускаемого груза. Так, при опускании порожнего крюка (характеристика 17 момента сопротивления на валу двигателя) двигатель работает в режиме силового спуска. При опускании тяжелого груза (характеристика 18 момента сопротивления) двигатель работает со сверхсинхронной скоростью в генераторном режиме (тормозной спуск).

Схема позволяет осуществить пуск привода как на максимальную, так и регулировочную скорость.

С целью перевода привода с высокой на пониженную регулировочную скорость уменьшается величина задающего сигнала задатчика 9. Плавность протекающего при этом переходного процесса осуществляется за счет линейного уменьшения управляющего сигнала, формируемого задатчиком 10 ускорений.

Регулировочная характеристика 19 привода, позволяющая опускать грузы на малых скоростях, получается в результате наложения характеристики 20 основного двигателя и характеристики 21 тормоза в замкнутой системе.

Большей регулировочной скорости привода при опускании одинакового по весу груза соответствует большая величина задающего сигнала.

Из построений на фиг. 2 видно, что жесткость результирующей регулировочной характеристики 19 привода предлагаемой системы значительно выше, чем жесткость каждой из характеристик 20 и 21, которые соответствуют известным схемам, поскольку в новой схеме действие обратной связи проявляется как в автоматическом регулировании тормозного момента, так и изменении момента двигателя.

Регулировочная характеристика 19 позволяет ооеспечить опускание как легких, так и тяжелых грузов. При опускании тяжелых грузов, что соответствует,,например, моменту со445110 противления (характеристика 18), момент тормоза М, уравновешивается моментом, обусловленным массой груза М„и относительно небольшим моментом двигателя М..., (по характеристике 22). Движение груза обеспечивается его массой и двигателем. Равновесие моментов поддерживается в замкнутой системе автоматически.

Случайное повышение выходного напряжения тиристорного преобразователя, при котором возможе.I полный отход колодок тормоза, не приводит к свободному падению груза, так как скорость привода тогда определяется естественной характеристикой 16 двигателя. И наоборот, в случае исчезновения напряжения сети или величины задающего сигнала колодки тормоза «схватывают» шкив вала двигателя, обеспечивая надежное стопорение.

Предмет изобретения

Асинхронный регулируемый электропривод для подъемных механизмов, содержащий короткозамкнутый асинхронный двигатель и колодочный тормоз с электрогидравлическим толкателем, управляемым оТ собственного двигателя, отличающийся тем, что, с целью предотвращения свободного падснпя гру10 за, реализации режима силового спуска на малых (посадочных) скоростях и улучшения статических и динамических свойств системы электропривода, двигатель гидротолкателя и основной двигатель лебедки соединены парал15 лельно и подключены к регулируемому источнику питания, охваченному жссткой отрицательной обратной связью по напряжению и положительной по току основного двигателя.

4451IO

Фиг. Z

Составитель В. Казанков

Текрсд H. Куклина

I(o1 ре .тор T. Гревцоеа

Реда.лор Е. Караулова

Типография, ир. Сапунова, 2

Заказ 1707;5 Изд. № 1393 Тираж 722 Подписное

Ц1-1ИИПИ Государственного c.ëïåòà Co.:, Мини:-ров CCCi

Но делам изобретений и открытий

Москва, 71(-35, 1 ауп:скак и".б,;!. . 5