Рабочие режимы и механические характеристики крановых электродвигателей

На рис. 2.2 показаны упрощенные механические ха­рактери­стики электродвигателей электроприводов подъема и перемеще­ния крана для основных рабочих режимов. В I и III квад­рантах располагаются характеристики двигательного режима, во II и IV квадрантах — характеристики тор­мозных режимов. Обозначения на рисунке: М_д — вра­щающий момент двигателя, М_с — момент статической нагрузки.

Рисунок 2.2. Упрощенные механические характеристики для основных рабочих режимов электродвигателей кранов.

Двигательный режим. Предположим, что двигатель подъема включен так, что имеет механическую характе­ристику 1. Тогда при моменте нагрузки М_С = М₂ двига­тель, работая со скоростью n₂, осуществляет подъем гру­за. Момент двигателя совпадает в этом случае с направлением движения и противоположен по направлению моменту статической нагрузки.

Двигательный режим используется также при спуске легких грузов или пустого крюка, когда тормозящий мо­мент трения в механизме подъема превышает по величи­не момент, создаваемый грузом (крюком). Двигатель ра­ботает, например, на характеристике 3, развивая момент М_д = —М₆ и скорость —n₆. Этот режим получил наиме­нование силового спуска.

Противовключение. При большом грузе (М_с=М₁ и той же механической характеристике 1 двигателя подъ­ема происходит спуск груза со скоростью, соответствую­щей —n₁. Двигатель при этом работает в режиме противовключения, так как он включен на подъем (смотреть по направлению момента), но под дей­ствием момента нагрузки его ротор вращается в проти­воположном направлении. В данном случае движущим моментом является момент, развиваемый грузом М_с, а тормозным – момент двигателя М_д. Такой режим спуска груза называется тормозным спуском.

Режим противовключения применяется также для торможения и реверсирования двигателя перемещения крана, если, например, во время движения крана в на­правлении «вперед» переключить двигатель на направ­ление «назад».

Рекуперативное торможение. Режим генераторного (рекуперативного) торможения получается при скорости двигателя выше скорости идеального холостого хода n_o. Предположим, что двигатель передвижения крана (кото­рый находится на открытом воздухе) работал в двига­тельном режиме на характеристике 2 со скоростью п₃, преодолевая статический момент М_С=М₃. Внезапно по­дул сильный попутный ветер, сила которого оказалась достаточной не только для преодоления сопротивления движению, но и могла угнать кран, если бы двигатель не стал создавать тормозной момент -М₄, вращаясь со скоростью n₄>n₀ и рекуперируя энергию в сеть.

Для двигателя подъема режим рекуперативного тор­можения применяется при тормозном спуске грузов, например, на характеристике 3 при М_с=М₅ и |n₅|>n₀ или на характеристике 5 при том же значении момента и

|n’₅|>-n’₀.

Динамическое торможение. Этот режим осуществля­ется при работе двигателя генератором на внешнее со­противление. Он используется при тормозном спуске гру­за на малых скоростях (характеристика 4, точка. М₅, —n"₅), а также для торможения привода до остановки.