Технические науки/12. Автоматизированные системы управления на производстве

Андреев Е.В.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

Исследование и модернизация двухдвигательного электропривода мостового крана

На промышленных предприятиях, а также во многих отраслях производства широко распространенны мостовые краны, выполняющие различные подъемно-транспортные работы. Возрастающие требования к эксплутационным показателям крановых механизмов приводят к необходимости применения по возможности простых и надежных электроприводов, удовлетворяющих производственным требованиям. Для мостовых кранов, механизма передвижения тележки, в настоящее время, рационально применение двухдвигательного асинхронного электропривода, когда исключается сложная кинематическая цепь, в том числе длинные трансмиссионные валы, связывающие ведущие колеса обеих сторон. Особенность этих установок заключается в том, что каждая ходовая тележка, должна иметь собственный регулируемый привод.

При работе мостовых кранов с большими пролетами возможно проскальзывание приводных колес и заклинивание реборд колес о головки рельсов. Так как статическая нагрузка на опоры в общем случае различна, а механические характеристики используемых электродвигателей механизма не строго идентичны, то вполне вероятны неравномерные нагрузки электродвигателей и их несогласованное вращение [1].

Одним из возможных решений, для устранения вышеописанных недостатков, является автоматическое регулирование импульсным способом с использованием микропроцессорных средств, что позволяет повысить технический уровень систем управления и упростить эксплуатацию кранового механизма передвижения тележки.

Современный этап автоматизации характеризуется ростом степени интеграции полупроводниковой техники и переход от релейно-контакторных средств управления и защиты электромеханических систем, к средствам силовой электроники – микроконтроллерам – со встроенным набором специализированных периферийных устройств .

Для повышения надежности и уровня автоматизации электропривода разработано импульсное автоматическое управление двухдвигательным асинхронным электроприводом, функциональная схема которого представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Функциональная схема импульсного автоматического

управления двухдвигательным асинхронным электроприводом

Микропроцессорная система управления выполнена в виде однокристального микроконтроллера, содержащего порт ввода, аналого-цифровой преобразователь, центральный процессор, таймер, порт вывода, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, широтно-импульсный модулятор. Основные узлы и устройства связывает внутренняя двунаправленная шина данных.

Принцип действия автоматического импульсного управления двухдвига-тельным асинхронным электроприводом заключается в том, что в соответствии с полученной информацией, от датчиков тока статора и датчиков ЭДС, текущие параметры преобразовывают в цифровые коды, на основе которых вычисляют и формируют импульс, обеспечивающий изменение скорости, в соответствии с заданным законом регулирования.

Разработанное импульсное автоматическое управление двухдвигательным асинхронным электроприводом в цепи роторов, позволяет регулировать скорость системы электропривода автоматически, вне зависимости от различия их параметров, чем достигается точность установки, а изменяя время включения тиристорных ключей, можно регулировать длительность импульса, что позволяет расширить диапазон регулирования скорости вращения электропривода.

Наряду с вышеизложенным применение импульсного автоматического управления двухдвигательным асинхронным электроприводом в цепи роторов позволяет обеспечить равномерную загрузку электродвигателей системы, что повышает надежность и уровень автоматизации, а, следовательно, ведет к упрощению обслуживания электрооборудования.

Литература:

1. Лисицын Д.В. Исследование электромеханических процессов в многодвигательных электроприводах одноковшовых экскаваторов// Международная научная конференция: «Наука и образование – ведущий фактор стратегии «Казахстан-2030», 2009г. вып.2.: изд-во КарГТУ, с.373-374.