ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ И ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ НА ЗАВОДАХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

УПРАВЛЕНИЕ МОСТОВЫМИ И КОЗЛОВЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ КРАНАМИ

Как видно из рассмотренных схем, каждый механизм мостовых И козловых кранов и кран-балок обслуживается индивидуальным электродвигателем. На кранах применяют двигатели переменного тока. При двигателях с короткозамкнутым ротором, как это имеет место па кран-балках, управление кнопочное, с помощью магнит­ных пускателей.

В комплект аппаратуры для управления электрическим краном входят: контроллер, пусковые сопротивления, контакторная па­Нель — и другое вспомогательное оборудование

1 Более подробно см. Электрическое оборудование кранов. Под редакцией А. А. Рабиновича и М. М. Синайского. Госэнергоиздат, 1963.

115

Для управления электродвигателями крановых механизмов с контактными кольцами используют барабанные, кулачковые и магнитные контроллеры, с помощью которых осуществляют пуск, остановку, регулирование скорости и реверсирование электродви­гателей. Магнитный контроллер включает панель с установлен­ными на ней контакторами, реле, рубильниками и предохрани­телями. Контакты магнитного контроллера включаются и отклю­чаются при помощи командоконтроллера. Не останавливаясь де­тально на электрических схемах управления мостовыми крапами, которые рассматриваются в курсе «Электрооборудование заводов стройматериалов», отметим, что главное внимание при проектиро­вании и эксплуатации электрооборудования кранов обращается на безопасную и безаварийную работу крана. Для этого преду­сматривается нулевая защита,,

Крана, а также максимальная -----------

Защита отдельно каждого дви­гателя. Конечными выключа­телями оборудуется механизм подъема, а также механизмы передвижения моста и крано­вой тележки. Кроме того, уст­раивается блокировка крышки люка для выхода из кабины на кран, не позволяющая от­крыть люк при включенном напряжении.

Процесс пуска двигателя на электромеханической характе­ристике изображен на рис. 63 и осуществляется поворотомштур - вала контроллера, с задержкой на незначительное время в каждом промежуточном положении.

Когда включено сопротивление R0 (положение /), момент, раз­виваемый двигателем, равен статическому моменту, и механизм еще не трогается. При переводе контроллера в новое положение II сопротивление уменьшается до Rx и механизм начинает разгон по кривой //; при дальнейшем повороте контроллера (в положе­ния ///, IV и У) разгон механизма продолжается по ступенчатой линни. В положении V ротор оказывается замкнутым накоротко, и электродвигатель развивает скорость, пока развиваемый им момент не сравняется со статическим моментом механизма и нач­нется движение с постоянной скоростью, при скольжении двига­теля, соответствующем развиваемому моменту.

Величина избыточного момента, как видно из рис. 63, колеб­лется в определенных, заранее заданных пределах. Это позволяет при расчетах считать, что пуск происходит примерно при постоян­ном ускорении.

Для остановки механизма двигатель выключают, переводя штурвал контроллера в исходное положение. При этом контрол­лер проходит в обратной последовательности все положения, ука­занные на рис. 63.

Электродвигатели механизмов передвижения моста н тележки всегда работают в силовом режиме, затрачивая работу при уста­новившемся движении на преодоление трения в механизмах, а для кранов, работающих на открытом воздухе, также и на преодоление сопротивления ветра.

Работа двигателя подъема, значительная часть которой пре­вращается в потенциальную энергию груза, поднятого на высоту, при спуске должна быть поглощена механическими тормозами и превращена в тепловую энергию, как это имеет место в электро­талях, где установлен винтовой грузоупорный тормоз.

В нормальных электрических мостовых кранах при спуске груза осуществляется электрическое торможение, а имеющийся в механизме подъема двухколодочный электромагнитный тормоз является стопорным тормозом, назначение которого — удерживать груз после того, как выключен электродвигатель.

В кранах, применяемых на заводах строительных материалов, при спуске груза используют два способа электрического тормо­жения: генераторное (сверхсинхронное) и торможение нротиво - включением.

Генераторное торможение возникает, когда ротор электродви­гателя, будучи включенным в положение «Спуск», под влиянием нагрузки превысит свою скорость сверх синхронной. При этом в обмотке ротора, обгоняющей поле статора, наводится э. д. е., пропорциональная скольжению, и если обмотка замкнута, то воз­никает ток. Ток, взаимодействуя с магнитным потоком, создает вращающий момент, направленный в обратную сторону по отно­шению к движущему моменту. Как только скорость настолько превзойдет синхронную, что обратный тормозной момент полностью уравновесит момент, создаваемый грузом на валу ротора, начнется равномерное опускание груза. Скорость опускания будет темч больше, чем тяжелее груз и чем больше сопротивление, включен­ное в роторную обмотку. При вращении ротора с сверхсинхронной скоростью двигатель уже не забирает энергию из сети, а наоборот, отдает ее в сеть, как говорят, работает в генераторном режиме.

Свойство асинхронного электродвигателя автоматически пере­ходить из двигательного режима в генераторный очень ценно для кранов, так как способствует экономии электроэнергии, а главное делает очень простым и надежным управление крановым меха­низмом.

Недостатком сверхсинхронного торможения является то, что оно вступает в действие при скорости выше синхронной.

Если по условиям эксплуатации необходимо снизить скорость спуска, то применяется электрическое торможение способом про - тивовключення, которое может быть осуществлено только при двигателях с контактными кольцами.

Принцип этого способа торможения заключается в том, что в цепь ротора двигателя, включенного в направлении подъема, вводится столь большое сопротивление, что ток в роторе и опреде­ляемый им момент двигателя оказываются недостаточными для противодействия моменту, создаваемому висящим грузом, и ме­ханизм, а вместе с ним и ротор двигателя будут вращаться в обрат­ную сторону — в направлении спуска.

Проводники обмотки ротора, вращаясь в сторону, противопо­ложную направлению вращения магнитного поля, начнут пере­секаться им с большей скоростью, поэтому увеличится э. Д. с. и ток в роторе, а также момент двигателя.

Когда скорость двигателя, вращающегося в направлении спуска, увеличится настолько, что момент его полностью уравно­весит момент, создаваемый грузом, за вычетом потерь в механизме, установится постоянная скорость спуска.

Скорость спуска при торможении противовключением опреде­ляется сопротивлением в обмотке ротора. Чем больше введенное сопротивление, тем больше прн заданной нагрузке скорость спуска.

Торможение противовключением используют лишь прн значи­тельных грузах, поэтому для спуска порожнего крюка или малых грузов в электрической схеме крана предусматривается возмож­ность двух режимов спуска — тормозного и силового.

Ток от троллеев к электродвигателю механизма передвижения моста подводится кабелем, а к электродвигателям механизмов подъема и передвижения тележки — с помощью троллеев, натя­нутых вдоль моста, или кабелей (см. § 2).

Ток к крану подводится от электросети через главные троллеи, прокладываемые вдоль подкрановых балок, через плавкие предо­хранители н главный рубильник к распределительному устройству крановой установки, смонтированной в кабине крановщика.

В козловых кранах ток подводится гибким кабелем через спе­циальный барабан с контактными кольцами или прн помощи трол­леев. Во время движения крана кабель соответственно сматывается или наматывается на барабан.