Електрични погони са асинхроним фазним моторима и кочењем са спојницом

Донедавно су електромотори са асинхроним фазним моторима, због своје једноставности имплементације, били најшире коришћени за електромоторне погоне кранова, посебно за механизме за кретање. У механизмима за подизање ови електрични погони све више се замењују системима за динамичко кочење са самопобудом. Пуни електрични погони су направљени на основу употребе асинхроних мотора крана са фазним ротором којима управљају регулатори снаге ККТ60 и командне табле ТА, ДТА, ТЦА, К, ДК, КС.

Електрични актуатори са брегастим контролерима и ТА, ДТА (за механизме за кретање) и ТЦА (за механизме за подизање) панели са АЦ управљачким круговима користе се за дизалице опште намене, а са К, ДК (покрет) и КС панелима (подизање) — са управљачка кола једносмерне струје за металуршке дизалице.

Специфичности употребе одређују и неке разлике у конструкцији ових панела.К и КС панели имају индивидуалну заштиту, док је за ТА и ТЦА панеле главно коло са заједничком заштитом постављеном на посебној заштитној плочи, код ДЦ панела за дво- и вишемоторне електромоторне погоне предвиђено је раздвајање струјних кола мотора ради повећања поузданост система, постоје и друге разлике.

Опсег снаге који покривају електрични погони и регулатори брегастог довода је од 1,7 до 30 кВ и повећава се на 45 кВ уз додатак контактора реверса и са контролним таблама од 3,5 до 100 кВ за механизме покрета и од 11 до 180 кВ за подизање механизми (снаге су наведене за 4М режим рада са радним циклусом = 40%).

Методе регулације брзине и режими кочења који се користе у разматраним електропогонима одређују њихова ниска управљачка и енергетска својства. Карактеристична карактеристика таквих система је недостатак стабилног слетања и средњих брзина и велики губици у стартним отпорницима. Генерално, опсег управљања ових електричних погона не прелази 3:1, а еквивалентна ефикасност за 4М режим је око 65%.

Шеме електричног погона за механизме за подизање. Шема електричног погона са гребеним контролером ККТ61 приказана је на сл. 1. Близу њему у дизајну је електрично погонско коло са контролером ККТ68, у којем се у колу статора користи контактор за преокрет, а ослобођени контакти контролера се користе за паралелно повезивање отпора у колу ротора. Механичке карактеристике електричног актуатора са брегастим контролерима приказане су на Сл. 2.

Пиринач. 1. Шема електричног погона за подизање са брегастим контролером ККТ61

Приликом конструисања механичких карактеристика разматраних електропогона, важно питање је избор вредности почетног стартног момента (карактеристике 1 и 1'). С једне стране, са становишта смањења импулсног момента при убрзању и обезбеђивање брзина слетања при спуштању на лаким оптерећењима, пожељно је смањити почетни обртни момент. С друге стране, прекомерно смањење почетног обртног момента може довести до пада тешких терета у положаје за подизање и до превеликих брзина при спуштању. Да би се ово избегло, почетни обртни момент треба да буде око 0,7 Мном.

Пиринач. 2. Механичке карактеристике електромоторног погона према дијаграму на сл. 1

На сл. 2, обртни момент мотора при радном циклусу = 40% се узима као номинални. Тада ће у радном циклусу = 25% прве позиције регулатора, карактеристика 1' одговарати почетном моменту једнаком Мн при радном циклусу = 40%. односно друга позиција — карактеристика 2 '. Да би се то осигурало, баластни отпорници имају славине које омогућавају да се заобиђе неки од отпора завршне фазе.

Пиринач. 3. Шема погона електричног лифта са ТЦА панелом.

На дијаграму сл. 1 контакти СМ2, СМ4, СМ6 и СМ8 контролера врше обртање мотора, контакти СМ7 и СМ9 — кораци отпорника СМ12, контакти СМ1, СМ3 и СМ5 се користе у заштитним колима. Кочиони калем ИА се активира истовремено са мотором. У колу са ККТ61 контролером, у циљу смањења броја коришћених брегаста, користи се асиметрична веза отпорника, а у колу са ККТ68 број контаката контролера омогућава симетрично пребацивање.

Електрични погон је заштићен заштитном плочом која садржи линијски контактор КММ, прекидач за напајање КС, осигураче ФУ1, ФУ2 и максимални релејни блок КА. Коначну заштиту обезбеђују прекидачи СК2 и СК3. Дијаграм завојнице КММ контактора укључује контакте дугмета СБ ОН, СА прекидач за случај нужде и контакте за закључавање СКЛ отвора.

На сл. 3 приказује дијаграм погона електричних дизалица са ТЦА контролном плочом. Електрични погони са КС панелима су изграђени на истим принципима. Разлике су у томе што је код њих управљачки круг направљен на једносмерну струју, а заштитни уређаји, укључујући линијски контактор КММ, прекидач КС1, максимални релеји КА, осигурачи ФУ1 и ФУ2 налазе се директно на панелу, а заштита је индивидуална, ау електромоторним погонима са панелима ТЦА користи сигурносни панел.

Треба напоменути да је за критичне електричне погоне произведена и модификација контролних панела типа ТСАЗ. Електрична погонска кола са контролним таблама обезбеђују аутоматско покретање, рикверц, заустављање и контролу брзине на основу карактеристика реостата мотора.

На дијаграму сл. 3 прихваћене ознаке: КММ — линеарни контактор; КМ1В и КМ2В — усмерени контактори; КМ1 — кочни контактор ИА; КМ1В — КМ4В — контактори за убрзање; КМ5В — опозициони контактор. Заштита утиче на КХ релеј.

Механичке карактеристике погона су приказане на Сл. 4. У позицијама подизања старт се врши под контролом временских релеја КТ1 и КТ2, док карактеристика 4'П није фиксна.У положајима спуштања врши се подешавање карактеристика опозиције 1Ц и 2Ц и карактеристике ЗС, на којима, у зависности од тежине терета, мотор ради у режиму спуштања снаге или кочења генератора. Прелазак на карактеристике 3Ц се врши према карактеристикама 3Ц и 3Ц под контролом временског релеја.

Пиринач. 4. Механичке карактеристике електромоторног погона према дијаграму на сл. 3.

Електрична кола произведена пре 1979. године користила су једнофазни режим искључивања за смањење малих оптерећења, што је постигнуто помоћу додатних контактора. Овај режим на сл. 4 одговара карактеристици О. Након савладавања панела динамичког заустављања о којима се говори у наставку, овај режим се искључује на ТЦА и КС панелима. Да би се смањио оптерећење на карактеристике опозиције 1Ц и 2Ц, оператер мора да притисне СП педалу када је ручка контролера постављена у одговарајући положај. Управљање педалом је форсирано са меким механичким карактеристикама због могућности подизања терета уместо спуштања.

Пиринач. 5. Шема двомоторног електромоторног погона механизма кретања са брегастим контролером ККТ62

Електрични погон се пребацује у контрашифт режим не само при спуштању терета, већ и при заустављању из положаја за спуштање, а у првом и другом положају то се врши притиском на педалу. Истовремено, током држања релеја КТ2, уз механичко кочење, обезбеђено је и електрично кочење на карактеристици 2Ц. Поред наведеног релеја, КТ2 такође контролише исправну монтажу кола.У колу ТЦА панела кочиони калем ИА је повезан на мрежу наизменичне струје преко контактора КМ1.У КС панелима се могу користити и АЦ и ДЦ кочни магнети. У последњем случају кочница се примењује као што је приказано испод када се гледају ДЦ панели.

Пиринач. 6. Шема електромоторног погона механизма за кретање са ДК панелом

На дијаграму сл. 3, заједно са уобичајеним прикључком отпорника, приказана је и њихова паралелна веза, која се користи у случајевима када оптерећење прелази дозвољено за контакторе ротора.

Шеме електричних погона механизама за кретање. Шеме електричних погона механизама за кретање са гребеним регулаторима су реализоване у дизајну са једним или два мотора. Дизајн једног мотора са ККТ61 контролером је потпуно сличан дијаграму на сл. 1. Шема двомоторног електричног погона са контролером ККТ62 приказана је на сл. 5.

Принципи рада кола са контролерима ККТ6И и ККТ62 су исти: контакти СМ контролера подешавају отпоре у колу ротора мотора, заштита је постављена на посебном заштитном панелу. Разлика је у томе што у колу са ККТ62 супротно раде контактори КМ1Б и КМ2В. Механичке карактеристике оба електрична погона су идентичне и приказане су на сл. 2.

Шема електричног погона механизма кретања са управљањем са панела је разматрана на примеру двомоторног електричног погона са ДК панелом са кранско-металуршким дизајном, приказаним на сл. 6. Ланац обезбеђује симетричне механичке карактеристике приказане на сл. 7.На дијаграму: КММ1 и КММУ11 — линеарни контактори; КМ1В, КМ11В, КМ2В, КМ21В — усмерени контактори; КМ1В — КМ4В, КМ11В — КМ41В — контактори акцелератора; Кочни контактори КМ1, КМ2 — ИА1 и ИА11. Управљање се врши помоћу контролера (контакти СА1 — СА11) уз обезбеђење меког старта под контролом временских релеја КТ1 и КТ2.

За заустављање се користи режим контра-прекидања према карактеристици 1, који се врши под контролом релеја КХ2. Намотај релеја КХ2 је повезан на разлику напона пропорционалну напону ротора једног од мотора, исправљеном диодним мостом УЗ, и референтном напону мреже. Подешавањем потенциометара Р1 и Р2, мотор успорава на карактеристичној брзини од 1 до нулте брзине, након чега се мотору дозвољава покретање у обрнутом смеру. Коло обезбеђује све потребне врсте заштите имплементиране на напонском релеју КН1. Управљачко коло се напаја из мреже од 220 В ДЦ преко прекидача КС2 и осигурача ФУ8 — ФУ4.

Пиринач. 7. Механичке карактеристике електромоторног погона према дијаграму на сл. 6

Технички подаци за комплетне електромоторне погоне. Технички подаци за електромоторне погоне механизама за подизање и кретање приказани су у референтним табелама. Наведене табеле одређују снагу оптерећења мотора којима управљају регулатори снаге и панели, у зависности од начина рада. Технички подаци у табелама односе се на моторе и контролне табле са називним напоном напајања од 380 В.

За остале напоне потребно је користити информативне материјале произвођача. За дуплекс панеле, очитавања мотора приказана у табелама су удвостручена.Панели ТЦА3400 и КЦ400 су тренутно ван производње, али су електрични погони са овим панелима и даље у употреби. За 6М режим рада треба користити само К, ДК и КС панеле.