מערכות בקרה להנעים חשמליים של מנופים

ניתן לסווג מערכות בקרת עגורנים שונות לפי מטרה, שיטת בקרה ותנאי ויסות.

לפי ייעודם, מערכות הבקרה של מנגנוני הרמה, מנגנוני תנועה ומנגנוני סיבוב מובחנים.

לפי שיטת הניהול, ישנן מערכות ניהול עם בקרי תאי הזנה, עם הודעות כפתור, עם מכשירים שלמים (למשל עם או בלי בקר מגנטי וממיר אנרגיה).

על פי תנאי הרגולציה יתכנו מערכות בקרה: עם ויסות מהירות מתחת לנומינלית, עם ויסות מהירות מעל ומתחת לנומינלית, עם ויסות תאוצה והאטה.

ארבעה סוגים של מנועים חשמליים משמשים במערכות הנעה של מנוף:

• מנועי DC עם עירור סדרתי או עצמאי עם ויסות מהירות, תאוצה והאטה על ידי שינוי המתח וזרם העירור המסופקים לאבזור,

• מנועי רוטור אסינכרוני על ידי התאמת הפרמטרים לעיל על ידי שינוי המתח המופעל על פיתול הסטטור של המנוע החשמלי, ההתנגדות של הנגדים במעגל מתפתל הרוטור ושימוש בשיטות אחרות,

• מנועי כלוב סנאי אסינכרוני עם מהירות קבועה (בתדירות רשת נומינלית) או מתכווננת (בהתאמת תדר מוצא מהפך),

• מנועי אינדוקציה של רוטור כלוב סנאי, רב-מהירות (מוטב).

לאחרונה גדל מספר ברזי ה-AC עקב שיפור המערכות כונן תדר משתנה.

מערכת בקרת Power Cam - פשוטה והנפוצה ביותר עבור כוננים חשמליים של מנוף.

עבור מנועי DC של מנגנוני הרמה משתמשים בבקרים עם מעגל א-סימטרי והפעלה פוטנציומטרית של האבזור במצבי הנמכה, למנגנוני נסיעה - בקרים עם מעגל סימטרי ונגדים המחוברים בסדרה.

עבור מנועים חשמליים אסינכרוניים עם רוטור כלוב סנאי, משתמשים בבקרים המבצעים רק את הפונקציות של הפעלה וכיבוי של המנוע החשמלי; עבור מנועי אינדוקציה רוטור מפותלים פאזה, בקרים מחליפים את פיתולי הסטטור ואת שלבי הנגדים במעגל מתפתל הרוטור.

החסרונות העיקריים של מערכות הנעה חשמליות עם בקרי פקה: נמוך מדדי אנרגיה, רמה נמוכה של עמידות בפני שחיקה של מערכת המגע, חלקות לא מספקת של ויסות מהירות.

השימוש בבלימה אלקטרודינמית מתרגשת מעצמה עבור מערכות מנגנון הרמה אלו (בעת הורדת העומס) משפר את תכונות האנרגיה והשליטה של ​​המערכות, בפרט, ניתן לבצע טווח ויסות מהירות של עד 8:1 (בעת הורדת העומס). הושג.

מערכות בקרה עם ווסת כוח משמשות בדרך כלל עבור מנופים במהירות נמוכה הפועלים עם דרישות נמוכות לטווח בקרת מהירות ודיוק בלימה. בתנאים של בתי מלאכה מתכות, מדובר במנופי גשר לשימוש כללי.

מערכות בקרה עם בקרים מגנטיים משמשות לציוד חשמלי מנוף הפועל על זרם ישר וחילופין עם הספק גבוה יחסית (לזרם ישר עד 180 קילוואט). בזרם חילופין מערכות אלו משמשות לשליטה במנועים חשמליים אסינכרוניים חד ושני מהירויות. עם כלוב סנאי רוטור ומנועים חשמליים אסינכרוניים עם רוטור פצע.

מערכות בקרים מגנטיים אלה לשליטה במנועי כלוב סנאי אסינכרוניים משמשות בדרך כלל על מנופים עם הספק מנוע של עד 40 קילוואט, ולמנועים אסינכרוניים עם רוטור פצע בטווח הספקים 11-200 קילוואט (למנגנוני הרמה) ו-3.5-100 קילוואט ( עבור מנגנוני תנועה).

מערכות בקרה עבור כונני AC מנוף עם ממיר מתח תיריסטור מוצאות יישום עבור מנועים חשמליים אסינכרוניים של רוטור פאזה על מנגנוני מנוף למטרות שונות. ממיר מתח תיריסטור כלול במעגל מתפתל הסטטור ומשמש לווסת את המתח המסופק לפיתול זה.היתרונות העיקריים של מערכת בקרה זו הם: היכולת להשיג מהירויות נחיתה נמוכות יציבות עם טווח בקרה של עד 10: 1, מתן מיתוג ללא זרם של מעגלי הסטטור של המנוע החשמלי, מה שמגדיל את העמידות וחיי השירות של ציוד אלקטרוני.

השימוש במערכות בקרה אלו יעיל למנגנוני מנוף בהם יש צורך לעמוד בדרישות המחמירות מבחינת בקרת מהירות, למשל עבור מנופי גג, מנופי גשר עם מניפולטורים.

מערכת בקרה להנעים חשמליים של מנוף DC G-D (גנרטור-מנוע) הייתה בשימוש נרחב בהנעי מנוף חשמליים עד שנות ה-60 וה-70 בגלל היתרונות העיקריים הבאים: טווח בקרת מהירות משמעותי (20:1 או יותר), מהירות חלקה וחסכונית ו בקרת בלימה, חיי שירות ארוכים, עלות נמוכה יחסית.

מערכת זו שימשה ביעילות עבור מנופים גדולים וקריטיים, כולל אלו של מפעלי מתכות. עם זאת, היישום שלה הוגבל על ידי מספר חסרונות: נוכחות של חלקים מסתובבים ונפח, יעילות נמוכה יחסית, משקל וגודל ניכרים, עלויות תפעול גבוהות.

מערכות בקרה עם ממירי מתח תיריסטורים ומנועי DC (TP - DP) מאפשרות שימוש מכשיר תיריסטורעל ידי שינוי זווית הפתיחה של התיריסטורים, התאם את המתח המסופק למנוע החשמלי.

TP - מערכות DP משמשות לכוננים חשמליים עם הספק של עד 300 קילוואט, ובמקרים מסוימים אף יותר.יש להם תכונות בקרה גבוהות ועם טווח בקרה של 10:1 - 15:1, הם אינם דורשים שימוש בטכוגנרטורים לבקרת מהירות. באמצעות משוב מהירות טכומטרי במערכות אלו, ניתן לקבל טווח בקרת מהירות של עד 30:1.

החסרונות של מערכות TP — DP הם: המורכבות היחסית של בלוקי התיריסטורים של המכשיר, עלויות הון ותפעול גבוהות יחסית, הרעה באיכות החשמל ברשת (השפעה על הרשת).

מערכות בקרה עם ממירי תדר (FC — AD) מאפשרות במנוף כוננים חשמליים, כאשר משתמשים במנועים חשמליים אסינכרוניים של רוטור סנאי, להשיג טווח בקרת מהירות גבוהה עם מאפיינים דינמיים טובים של הכונן החשמלי.