2.5 Порівняльна оцінка і вибір системи управління

Для керування електроприводами вантажних лебідок та кранів в основному застосовують контролерну і контакторну системи. Управління електролебідки за допомогою контролерів, особливо барабанних, набагато важче, ніж у другому випадку, тим більше, що Лебідчик зазвичай доводиться керувати одночасно двома електроприводами. Тому слід вважати найбільш прийнятною з точки зору експлуатації контакторну систему з командо контроллерним управлінням.

З розвитком напівпровідникової техніки з'явилася можливість створення регульованого тиристорного електропривода з електродвигунами постійного струму, питомого від мережі змінного струму. Тиристорне управління дозволяє одержати плавне, глибоке регулювання частоти обертання електродвигуна і тим самим збільшити продуктивність вантажних пристроїв.

Перевагою такого привода є також відсутність контакторної апаратури управління, що є основою забезпечення високої надійності.

Систему керування електроприводом вибираю релейно - контакторну з командо-контролерним управлінням. Така система дозволяє автоматизувати процес управління лебідкою і виконати наступні функції:

1. Захист від неправильного реверсування;

2. Захист від неправильного гальмування;

3. Захист від несправності схеми;

4. Захист від струмів КЗ, перевантаження і нульову.

2.6 Вибір способу пуску, регулювання швидкості і гальмуванн.

Обґрунтування і вибір способу пуску.

Асинхронні двигуни мають досить погані пускові властивості так як пускові струми великі і перевищують номінальний у 4-7 разів. А пускові моменти не значні так як в момент пуску двигун являє собою для мережі індуктивне навантаження:

М = См ∙ ф ∙ I ∙ cos φ

А з цього cos φ дуже малий.

Так як потужність вибраного двигуна значно менше одиничної потужності генераторів суднової електричної станції. То при прямому пуску, пускові струми не викликають не допустимих провалів напруги

Для даного електроприводу вибираю прямий пуск спільно з тиристорним блоком. Застосування тиристорів дозволяє здійснити без дугову комутацію.

Завдяки використанню такого комплексу електрична зносостійкість магнітного контролера складає циклів включено-відключено з частотою 600 включень на годину.

Обґрунтування і вибір способу регулювання швидкості.

Регулювання кутової швидкості АД можна здійснювати чотирма основними способами: зміною активного опору, включеного в ланцюг ротора АД з фазним ротором; зміною частоти струму живильної мережі; перемиканням обмоток статора на різне число пар полюсів; зміною напруги подається на обмотку статора. Отримати плавне регулювання швидкості АД в широких межах можна шляхом зміни реакторного опору, що включається в ланцюг обмотки статора АД. Однак даний спосіб не використовується.

Регулювання швидкості двигуна шляхом зміни частоти струму, живильної мережі, забезпечує можливість плавного регулювання швидкості. Але спосіб дорогий так як вимагає додаткового електронного перетворення частоти.

Найбільш поширеним способом регулювання є регулювання зміною числа пар полюсів. Спосіб забезпечує ступінчасте регулювання. Для більшості виробничих механізмів даний спосіб забезпечує необхідний режим роботи. Для реалізації даного способу на поверхні статора укладаються кілька незалежних обмоток розрахованих на різне число пар полюсів або одна секція обмотки, в якій можна проводити перемикання з трикутника на подвійну зірку.

Регулювання швидкості зміною ковзання використовується в асинхронних двигунах з фазним ротором і реалізується двома способами:

1. У ланцюг ротора включається активне опір (регулювальні опору) які перемикаються за допомогою контакторних груп, чим більше ступенів перемикання, тим регулювання плавніше.

2. Можливе включення в ланцюг ротора джерел ЕДС, які забезпечують можливість зміни струму ротора, а отже і режиму роботи двигуна.

Виходячи з вище описаного, для даного електроприводу доцільно буде використовувати регулювання швидкості шляхом зміни числа пар полюсів.

Характеристика використовуваних видів гальмування.

Асинхронні двигуни можуть працювати в наступних гальмівних режимах: в рекуперативному (над синхронному) з віддачею енергії в мережу, противовключення і динамічного гальмування. Також для гальмування використовують електромагнітне гальмо.

Рекуперативне гальмування виникає коли під дією зовнішніх сил ротор двигуна розкручується до швидкості більшої ніж швидкість поля при цьому ковзання стає негативним, а отже струм і момент міняють знак, тобто момент стає гальмівним, і є гальмівним до тих пір поки швидкість ротора знову не стане менше швидкості поля.

Гальмування противовключенням забезпечується шляхом зміни порядку чергування двох будь-яких фаз. При цьому магнітне поле змінює напрямок обертання. Ковзання стає негативним, що обертає момент змінює знак. З початку є гальмівним, а за тим розкручує двигун протилежному напрямку до номінальної швидкості.

Динамічне гальмування забезпечує можливість практично миттєвої зупинки двигуна і реалізується у двох варіантах: постійним струмом або за допомогою конденсаторів. При подачі на обмотки статора постійного струму поле статора стає нерухомим. Ротор, прагнучи наздогнати поле зупиняється так як ковзання стає негативним, а момент гальмівним.

Дана схема забезпечує гальмування електромагнітним гальмом у парі з противовключенням.