Особенности приводов грузоподъемной строительной техники

Свойства электропривода с двигателем постоянного тока зависят от способа подключения обмоток возбуждения. Для привода грузоподъемного оборудования и строительной техники применяют двигатели параллельного возбуждения (шунтовые), двигатели последовательного возбуждения (сериесные) и двигатели смешанного возбуждения (компаундные). Регулирование скорости двигателя параллельного возбуждения производится либо изменением сопротивления в цепи якоря, либо изменением сопротивления в цепи обмотки возбуждения, либо изменением напряжения, подводимого к двигателю. Первые два способа регулирования применяют при питании двигателя от общей сети постоянного тока, а последний - при питании двигателя от отдельного источника постоянного тока с регулируемым напряжением, например от отдельного генератора. Механические характеристики шунтовых двигателей при различных сопротивлениях в цепи якоря и постоянном максимальном возбуждении двигателя следующие: жесткость механических характеристик понижается с увеличением сопротивления в якорной цепи. При полностью введенном сопротивлении момент изменяется по искусственной характеристике, при частично введенном сопротивлении. При полностью выведенном сопротивлении - по характеристике, которую называют естественной. При пуске двигателя техники его момент изменяется от максимального значения до значения, при котором происходит переключение пускового реостата. Двигатели параллельного возбуждения допускают применение всех тормозных режимов работы: генераторного с рекуперацией электроэнергии в сеть, противовключения и динамического торможения.

 

В режиме динамического торможения можно снизить скорость механизма до весьма малого значения, что уменьшает работу механического тормоза. При этом в его функции входит только окончательная остановка механизма и аварийное торможение при внезапном перерыве в подаче электроэнергии. Двигатели постоянного тока с параллельным возбуждением чаще используют для привода механизмов отвечающих за перемещение и поворот передвижных кранов. А также для тех механизмов подъема и привода лебедок, в которых недопустимы значительные колебания скорости. При питании двигателя параллельного возбуждения от специального генератора постоянного тока образуется так называемая система «генератор—двигатель» (система Г - Д).  Эта система обладает наилучшими регулировочными свойствами по сравнению с другими системами электропривода, но имеет весьма большую стоимость при изготовлении. Применение системы Г - Д обеспечивает очень плавное регулирование скорости в пределах 1 : 10. Причем, при использовании специальных возбудителей (например, электромашинных или магнитных усилителей) предел регулирования скорости может быть увеличен до 1 : 120.

 

Поэтому привод Г - Д предназначен для ответственных крановых механизмов и скоростных шахтных подъемников - лифтов, для которых требуется широкое и частое регулирование скорости. Двигатели последовательного возбуждения приводятся в действие с помощью пусковых резисторов в цепи якоря так, что по мере увеличения частоты вращения поочередно выводятся секции реостата. Особенностью сериесных двигателей является мягкость их естественной и искусственной механических характеристик, причем эта мягкость увеличивается при уменьшении момента. Чем большее сопротивление введено последовательно с якорем, тем ниже расположена характеристика. Двигатели последовательного возбуждения чаще используют для привода механизмов подъема кранов и грузовых подъемников. Так как масса поднимаемых грузов изменяется в широких пределах, подъем грузов большой массы механизмом с двигателем последовательного возбуждения происходит с меньшей скоростью, а подъем грузов малой массы - с большей скоростью. Это способствует увеличению производительности грузоподъемных машин. Ввиду того, что частота вращения двигателя последовательного возбуждения при уменьшении нагрузки возрастает, механизм с таким двигателем должен всегда иметь некоторую нагрузку во избежание достижения двигателем недопустимо высокой частоты вращения. Двигатели последовательного возбуждения могут работать во всех тормозных режимах: генераторном, противовключения и динамического торможения. Свойства двигателей смешанного возбуждения являются промежуточными между двигателями параллельного и последовательного возбуждения. Обычно скорость частоты вращения регулируют изменением внешнего сопротивления в цепи якоря. Двигатели смешанного возбуждения предназначены для привода механизмов передвижения и поворота кранов.