книги / Тиристорный электропривод для кранов

нительные токи создают режим непрерывного тока при любых углах а и параметрах нагрузки и регулировочная характеристика реверсивного преобразователя одно­ значна.

Для ограничения уравнительных токов без специаль­ ных реакторов может применяться нелинейное согласо­

плект. При этом привод пере­ ходит через режим прерывистых токов, а механические характеристики в зоне оси ординат терпят разрыв. Та­ кой способ управления исключает необходимость урав­ нительных реакторов, и потому снижаются масса и га­ бариты тиристорного преобразователя, однако сложность системы управления и, главное, неблагоприятные для крановых механизмов механические характеристики ограничивают применение подобных преобразователей для кранов. Наиболее приемлемые для крановых меха­ низмов по статическим и динамическим показателям — это реверсивные преобразователи с совместным управ­

ваться отрицательные обратные связи по скорости или напряжению, а для обеспечения характеристик типа экскаваторных у приводов напряженно эксплуатируемых механизмов применяется отрицательная обратная связь по току с отсечкой.

Трехфазные схемы обладают рядом преимуществ перед однофазными: основные из них — симметричная нагрузка фаз питающей сети, меньшее значение высших гармоник в кривой выпрямленного напряжения, лучшая форма тока в нагрузке, поэтому они (особенно шестипульсная) иногда могут применяться без сглаживающих реакторов.

Двигатели малой мощности, как правило, имеют большой запас по коммутации, поэтому для них допу­ скается большая пульсация тока (ограничиваемая лишь превышением нагрева). Наиболее часто однофазные установки небольшой мощности используются с двига­ телями мощностью до 5—5,5 кВт. Поэтому на кранах они могут применяться лишь для питания обмоток неза­ висимого возбуждения и регулирования скорости дви­ гателя при постоянной мощности.

В трехфазной нулевой схеме работа силового транс­ форматора осложняется наличием потока вынужденного намагничивания, что требует увеличения габарита трансформатора; кроме того, при использовании этой схемы все же велики пульсации напряжения. Мостовую схему принципиально можно применять без трансфор­

нерационально из-за неполного использования тиристо­ ров и снижения коэффициента мощности установки. К то­ му же наличие трансформатора ограничивает ток корот­ кого замыкания. Трехфазная мостовая схема является наиболее совершенной с точки зрения использования трансформатора и тиристоров и уровня пульсаций вы­ прямленного напряжения, хотя и требует наибольшего количества управляемых вентилей. Для этой схемы необходимо иметь шесть блоков управления, обеспечи­ вающих ширину импульса не менее 60° При узких им­ пульсах на преобразователь следует подавать два им­ пульса, сдвинутые на 60° для одновременного открыва­ ния двух тиристоров, принадлежащих к различным фазам анодной и катодной групп.

Таким образом, выбор силовой схемы должен быть тщательно обоснован технико-экономическим сравне­ нием, однако можно утверждать, что для крановых ме­ ханизмов наиболее целесообразной оказывается мосто­ вая трехфазная схема; нулевую трехфазную можно

ми, связаны с обеспечением нужных статических й динамических характеристик. Требования к статическим

на пониженных скоростях при любых моментах нагру­ зок. Иногда весьма желательно увеличение скорости при

Рис. 5-7. Принципиальная схема силовой части электропривода и структурная схема управления системы ТП—Д механизма подъема.

нагрузке, меньшей номинальной. Требования к динами­ ке— это в основном обеспечение интенсивных, но плав­

ных переходных процессов.

На рис. 5-7 приведена структурная схема управления механизмом подъема с контакторным реверсом [Л. 38]. Здесь якорь двигателя питается от тиристорного преоб­ разователя ТП, собранного по трехфазной мостовой схеме. На блок управления преобразователя БУТП по­ даются сигналы от суммирующего устройства СУБУ и блока токоограничения БТО, осуществляющего нели­ нейную отрицательную обратную связь по току. На вхо­ де СУБУ имеются сигналы задания и отрицательной обратной связи по напряжению, чем поддерживается Требуемая жесткость механических характеристик.

Логическое переключающее устройство ЛПУ, воздей­ ствующее на реверсивные контакторы, управляется сум­ мирующим устройством логики СУЛ, на вход которого подается разность напряжений задания и двигателя Ди. Переход из одного состояния в другое триггера ЛПУ осуществляется при изменении полярности Ди и токе якоря, равном нулю, обеспечивая таким образом бесто-

ковую коммутацию якорной цепи в переходных ре­ жимах.

•7

Рис. 5-8. Структурная схема системы управления двигателем по­ стоянного тока с подчиненным регулированием.

Обмотка возбуждения двигателя ОВД питается от тиристорного возбудителя ТВ, собранного по однофаз­ ной мостовой схеме. Блок управления возбудителя БУТВ получает сигнал от командоаппарата; кроме того, на него подается сигнал, пропорциональный току главной цепи. Благодаря наличию обратной связи по току сигнал на входе БУТВ при увеличении тока меняется так, что угол регулирования ТВ уменьшается, его напряжение и магнитный поток двигателя возрастают; это и обеспечи­ вает примерно гиперболическую зависимость скорости от момента.

На кранах с тиристорным электроприводом постоянного тока в последнее время получает распространение принцип управления, основанный на подчиненном регулировании параметров. Такие си­ стемы управления, удовлетворяя требованиям высоких динамиче­

и т. д.), каждый из которых контролирует свой параметр, причем выходной сигнал внешнего регулятора является сигналом задания для подчиненного внутреннего регулятора.

На рис. 5-8 показана структурная схема системы управления с подчиненным регулированием параметров, применяемая для при­ водов высокопроизводительных контейнерных кранов [Л. 46]. Управляющий орган (чаще всего — бесконтактный командоаппарат)

УО выдает задание скорости; далее может быть установлен задат­ чик интенсивности, определяющий допустимое значение ускорения* Задание сравнивается с напряжением тахогенератора ТГ, пропор­ циональным угловой скорости привода. Разность напряжении по­ дается нарегулятор скорости PC; пропорциональный регулятор ско­ рости с ограничением выходного напряжения выдает сигнал-задание* для регулятора тока РТ

Предельный момент (ток), который привод должен поддержи­ вать в переходных режимах, определяется максимальным значением выходной координаты PC. На вход регулятора тока поступает раз­

спуска при неполной загрузке механизма. Для этого используется управление возбуждением двигателя и ав­ томатическое регулирование скорости вверх от основнойг при постоянстве мощности. Типовая зависимость скоро­ сти механизма подъема от статического момента при­ ведена на рис. 5-9. Заштрихованная область — это зона: регулирования скорости механизма, а огибающая кривая представляет собой наибольшую скорость, допустимую* при работе с данной нагрузкой. В общем случае макси­ мальная скорость при спуске по условиям безопасности: может приниматься меньшей, чем при подъеме.

Огибающая кривая на рис. 5-9 формируется узлом* логики, который разрешает ослаблять магнитный поток: двигателя для получения повышенной скорости подъема; и спуска крюка и легких грузов. Узел логики сопостав­ ляет скорость привода, ток якоря двигателя и учитывает положение контроллера. Если хотя бы одно требование* не удовлетворяется (нагрузка выше определенного зна­ чения, скорость ниже номинальной, контроллер установ­ лен не в крайнем положении), команда на ослабление