Электропривод Советский патент 1980 года по МПК H02P3/26 B66D1/12 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в монтажных и крановых лебедках и других подъемных механизмах вертикального движения малой и средней мощности.

Известны схемы автоматизированных электроприводов для подъемных механизмов с короткозамкнутым асинхронным двигателем и электрогидравлическим тормозом, в которых за счёт суммирования реостатной характеристики асинхронного двигателя и тормозной характеристики электрогидравлического тормоза можно получить (сформировать) желаемую тормозную характеристику электропривода 1. Однако указанная схема не обеспечивает достаточной надежности при переводе привода с высокой регулировочной скорости при спуске груза.

Наиболее близким к предложенному электроприводу является электропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором и электрогидравлический тормоз. Для получения обратной связи по скорости применяется тахометр 2.

Недостаток такого электропривода заключается в том, что при опускании груза появляются сильные динамические удары.

Цель изобретения - повыщение надежности за счет предотвращения свободного падения груза и получения жестких механических характеристик электропривода при глубоком регулировании в режиме тормозного спуска.

Это достигается за счет введения контактора с тремя контактами, первый из которых, нормально разомкнутый, включен в первую фазу электродвигателя, а второй, нормально разомкнутый, с параллельно

подключенным резистором - во вторую фазу и третий нормально замкнутый - в цепь обратной связи.

На фиг. 1 изображена схема электропривода; на фиг. 2 - механические характеристики электропривода, поясняющие принцип работы системы электропривода подъемного механизма; на фиг. 3 - графически показана зависимость напряжения обратной связи по скорости в функций скорости для двигателя ДОС-52-4 (7 кВт, 380 В, 1335 об/мин при включении добавочного сопротивления 15 Ом); на фиг. 4 - осциллограммы процесса пуска при подъеме порожнего крюка для того же двигателя, включецного непосредственно в сеть (а) и по предлагаемой схеме (б). Схема состоит из приводного (основного) асинхронного короткозамкнутого электродвигателя 1, колодочного тормоза 2 с электрогидраълическим тормозом 3, управляемым от своего электродвигателя 4 через магнитный усилитель 5 с самонасыщением. Напряжение на статор основного электродвигателя 1 и электродвигателя 4 электрогидравлического толкателя подается от сети через автомат 6 и контакты реверсивных пускателей 7 и 8. Контакты блокировочного контактора 9 позволяют обеспечить работу схемы как по разомкнутой системе, так и по замкнутой системе регулирования скорости. Регулирование скорости привода производится изменением задающего сигнала по обмотке 10 магнитного усилитатя 5. Жесткость регулировочной характеристики привода поддерживается отрицательной обратной связью по скорости, снимаемой с обмотки 11. Стабильность работы по регулировочной характеристике и плавность переходных процессов, обеспечиваются гибкой обратной связью, снимаемой с обмотки 12, по напряжению электродвигателя 4. Для ограничения тока, потребляемого электродвигателем 1 из сети в режиме регулирования,в одну из фаз электродвигателя вводится дополнительное сопротивление 13. Реле 14 обеспечивает защиту от самозапуска. Работает схема следующим образом. Для подъема груза ручка командоконтроллера 15 переводится из позиции «О в позицию 3. Срабатывают пускатель 7 и контактор 9, KOTOjibie своими контактами подключают к сети основной электродвигатель 1 и электродвигатель 4. Благодаря тостоянной времени магнитного усилителя 5 и действию гибкой обратной связи по напряжению колодки тормоза 2 в процессе пуска будут разжиматься постепенно. Полный момент сопротивления на валу приводного электродвигателя 1 при этом складывается из суммы моментов от груза Мгр и тормоза MT(t), и динамика привода определяется следующим уравнением: Мдв-Мт(1) -Мгр 7| где Мдв момент, развиваемый двигателем;1 .- момент инерции привода; ускорение двигателя. Плавный отход колодок тормоза (согласно приведенному уравнению) позволяет ограничивать динамический момент привода и соответственно его ускорения при пуске (см.фиг. 4,6). Установивщаяся скорость привода при подъеме груза определяется естественной характфистикой о электродвигателя 1 и характер этикой /J момента сопротивления, обусловленного грузом (см. фиг. 2). Для опускания груза с максимальной скоростью ручка командоконтроллера 15 переводится из позиции «О в позицию «12.При этом срабатывают пускатель 8 и контактбр 9. Переходной процесс протекает в соответствии со следующим уравнением: M,(t) l|| Мде, + МгрУстановивщаяся скорость электродвигателя 1 в данном случае при работе на естественной характеристи}се j- будет определяться величиной опускаемого груза. Так, при опускании порожнего крюка (характеристика момента сопротивления на валу электродвигателя 1) электродвигатель 1 будет работать в режиме силового спуска (см. фиг. 2). При опускании тяжелого груза (нацример характеристика t момента сопротивления) электродвигатель 1 будет работать со сверхсинхронной скоростью в генераторном режиме (тормозной спуск). В позиции «2 командоконтроллера 15 блокировочный контактор 9 не возбужден, электродвигатель 1 подключен к сети двумя фазами через дополнительное сопротивление 13. Механическая характеристика 2J электродвигателя 1, включенного по такой схеме, позволяет исключить свободное -падение груза при отжатых колодках тормоза 2, так как в подобном аварийном случае скорость отпускания груза будет определяться характеристикой 6 активного момента сопротивления и регулировочной характеристикой 7 электродвигателя 1, работающего в генераторном режиме (см. фиг. 2). В режиме регулирования скорости при тормозном спуске основной электродвигатель 1 практически не развивает движущего момента и в схеме используется как датчик скорости. Сигнал, снимаемый со свободной фазы двигателя, в области посадочных скоростей почти строго пропорционален скорости (см. фиг. 3). Регулирование характеристики h и 1 (см. фиг. 2), позволяющие Получать низкие посадочные скорости, обеспечиваются за счет регулировочных свойств тормозного уст ройства, управляемого магнитным усилителем 5, охваченным жесткой отрицательной обратной связью по скорости, снимаемой с обмотки 11 (см. фиг. 2). Точность поддержания скорости на регулировочной характеристике составляет 8- 10% при диапазоне регулирования (5-10):1. Формула изобретения 1. Электропривод, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором и тахометром, включенным по цепи обратной связи на вход регулятора электрогидравлического тормоза

// отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введен блокировочный контактор с тремя контактами, первый из которых, нормально разомкнутый, включен в первую фазу электродвигателя, а второй, нормально разомкнутый, с параллельно подключенным резистором -г во вторую фазу и третий, нормально замкнутый, - в цепь указанной обратной связи. 2. Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что тахометр выполнен в виде выпрямителя, подключенного к первой фазе электродвигателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Марголин Ш. М. Точная остановка электроприводов, - М.-Л.: «Энергия, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР № 171896, кл. В 66 D 1/12, 1965 (прототип).

40

.Z

а

3 ff, 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 7,0 1,1