Электрический привод

Электрический привод (электропри­вод) автомобильных кранов переменного тока напряжением 380 В. В качестве ис­точника электроэнергии для питания электродвигателей механизмов крана применяют синхронные генераторы од­ной серии ЕСС5 напряжением 400 В.

На кранах КС-4561А синх­ронный генератор мощностью 30 кВт приводится во вращение от коробки от­бора мощности, установленной на корпу­се раздаточной коробки, через кар­данный вал. Движение коробке пере­дается от двигателя базового автомо­биля через его сцепление, коробку передач, карданный вал и короб­ку.

На кранах СМК-10 синх­ронный генератор мощностью 20— 30 кВт, установленный на специальной плите на кронштейнах ходовой рамы, приводится во вращение от коробки че­рез клиноременную передачу. Движение коробке передается от двигателя базо­вого автомобиля через сцепление, короб­ку передач и карданный вал.

Генераторы преобразуют механиче­скую энергию двигателей шасси базовых автомобилей в энергию электрического тока. Электрический ток подводится к си­ловому шкафу, расположенному на ходо­вой раме крана, а затем — через токоприемное устройство (токосъемник) — к поворотной раме. Далее через пульт управления и пусковое устройство ток поступает непосредственно к электриче­ским двигателям (электродвигателям) ис­полнительных механизмов. Такой привод называется многомоторным с индиви­дуальным электроприводом.

Электрическая схема включает в себя различную аппаратуру управления, с помощью которой производят пуск и остановку двигателей, устанавли­вают необходимые режимы их работы, а также контролируют работу всех устройств привода.

Рассмотрим принципиальную элек­трическую схему привода крана КС-4561А. Генератор выполнен по схеме самовозбуждения через встроенный блок кремниевых выпрямите­лей. Для автоматического поддержания напряжения при изменении нагрузки в комплекте с генератором поставляется стабилизирующее устройство. Процесс самовозбуждения и принцип работы ста­билизирующего устройства подробно описаны далее.

Перед началом работы переключа­тель, расположенный в кабине базового автомобиля, устанавливают в положение, соответствующее питанию от генератора, включают автоматический выключатель и подключают питание к специальным переключателям (на схеме не показано) электрооборудования крановой установ­ки. В кабине машинист устанавливает универсальный переключатель УП в по­ложение «Норм, работа», а все контрол­леры — в нулевые положения и возбуж­дают выключателем генератор.

При нажатии на кнопку электриче­ский ток подается катушкам магнитных пускателей, в результате чего замыкаются их блок-контакты. Блок-контакты пускателя шунтируют пуско­вую кнопку, а пускатель переходит на самопитание. Через главные контакты пускателя питание от пере­ключателя подается к контроллерам, и лебедок подъема груза, механиз­ма поворота и магнитным пускателям стреловой лебедки. При замыкании блок-контактов пускателя включается магнитный пускатель. Электропривод подготовлен к работе.

Включением контроллера или приводят в движение соответствую­щий двигатель, а нажатием кнопок или— двигатель лебедки подъема стрелы.

Грузовые лебедки (главная и вспомо­гательная) и механизм поворота приво­дятся асинхронными трехфазными элек­тродвигателями с фазным ротором мощ­ностью соответственно 15; 7,5; 5 кВт, а стреловая лебедка — асинхронным ко­роткозамкнутым двигателем мощностью 7,5 кВт.

Для включения электродвигателя рукоятку соответствующего контроллера переводят в первое положение. При этом замы­каются контакты в цепи статора соответствующего двигателя и одновременно подается на­пряжение на двигатели гидравлических толкателей тормозов грузовых лебедок, а также к электромагниту тормоза механизма поворота, которые растормаживают тормоза своих механиз­мов.

Для регулирования частоты вращения двигателей грузовых лебедок и механиз­ма поворота в цепи их роторов введены резисторы. При переводе ру­коятки контроллера в положение вто­рое — пятое сопротивление в цепи рото­ра соответствующего двигателя будет уменьшаться, а частота его вращения расти. Для расширения диапазона регули­рования частоты вращения двигателей грузовых лебедок и механизма поворота в схеме предусмотрено частотное регули­рование двигателей. Частота тока изме­няется в пределах от 37,5 до 50 Гц, а на­пряжение — от 320 до 400 В с помощью изменения частоты вращения генератора (от 750 до 1000 об/мин). Частоту враще­ния генератора изменяют путем из­менения частоты вращения двигателя базового автомобиля педалью подачи топлива.

Опускание тяжелых грузов с малыми скоростями производят в режиме дина­мического торможения, который соответ­ствует работе двигателя в качестве гене­ратора. Для перехода на работу в режи­ме динамического торможения универ­сальный переключатель УП переводят в положение «Замедленный спуск». В этом случае при нулевом положении рукоятки контроллера включены маг­нитные пускатели. Пуска­тель подключает к сети понижающий трансформатор, и напряжение подается на выпрямитель.

Если перевести рукоятку контроллера на спуск, то его контакты разомк­нутся, пускатель обесточится, блок- контакты пускателя замкнутся и включат пускатели, а блок-контакты разомкнутся и отключат пускатель. В результате этого на зажимы дви­гателя через реле постоянного то­ка будет подано постоянное напряжение от выпрямителя и по статорной об­мотке двигателя пойдет постоянный ток. Как только ток достигает 25А, реле замыкает контакты, включается пуска­тель, получает питание двигатель гид­равлического толкателя тормоза, растор­маживается лебедка и начинается опуска­ние груза. При этом частоту вращения двигателя регулируют изменением сопро­тивления в роторной цепи двигателя, переводя рукоятку контроллера в раз­личные положения на спуск. Скорость опускания зависит от массы груза и положения рукоятки контроллера.

При переводе рукоятки контролле­ра в нулевое положение включается пускатель, а пускатель отключается и двигатель останавливается. С этого по­ложения рукоятки контроллера можно производить подъем груза, не переклю­чая переключатель УП в положение «Норм, работа». Для этого переводят ру­коятку контроллера в положение «Подъем». Чтобы прекратить опускание груза в аварийной ситуации, нажимают кнопку; при этом вся пускорегулирующая аппаратура отключается и двига­тель останавливается.

Для включения двигателя стрело­вой лебедки нажимают на кнопку управления подъемом (или опу­сканием) стрелы. При этом включаются реверсивные магнитные пускатели, замыкаются контакты в це­пи статора двигателя и одновременно подается напряжение на двигатели гидра­влических толкателей тормозов, которые растормаживают тормоза лебед­ки. Частоту вращения двигателя стрело­вой лебедки регулируют с помощью ча­стотного регулирования. Останавливают двигатель кнопкой.

От коротких замыканий и перегрузок электрические машины, питающий кабель и все электрооборудование крана защи­щаются автоматическими выключателя­ми и предохранителями, уста­навливаемыми в соответствующих точках схемы.

Электрическая схема привода предус­матривает возможность питания электро­двигателей не только от генератора, но и от внешнего источника трехфазного то­ка напряжением 380 В и частотой 50 Гц. К внешнему источнику питания привод крана присоединяют через штепсельную розетку. Для подачи электроэнергии к двигателям механизмов трехполюсный пакетный переключатель устанавлива­ют в положение, соответствующее пита­нию от внешнего источника тока, отклю­чают автоматический выключатель и включают автоматический выключа­тель. В остальном все операции те же, что и при работе от генератора.

Возможность питания двигателей от внешней электрической сети общего на­значения позволяет увеличить время ра­боты двигателя внутреннего сгорания (моторесурс) базового автомобиля, сни­зить эксплуатационные расходы (так как стоимость электроэнергии во много раз меньше стоимости топлива двигателей внутреннего сгорания), а также облегчить работу машиниста, особенно в холодное время, когда возникают трудности с за­пуском дизеля.

При питании от внешних источников тока регулировать частоту вращения дви­гателей грузовой лебедки и механизма поворота крана можно только измене­нием сопротивления в цепи ротора этих двигателей. Частота вращения двигателя стреловой лебедки в этом случае не регу­лируется.

Электродвигатель привода гидрона­соса подключают к сети автоматическим выключателем. Пуск и остановку двига­теля производят кнопками, управляющими магнитным пускате­лем.

Электродвигатели грузовых и стрело­вой лебедок и механизма поворота пре­образуют энергию электрического тока, полученную от генератора или внешнего источника тока, в механическую энергию, передаваемую трансмиссией барабанам, стреле и другим рабочим органам крана.

Трансмиссия каждого рабочего органа выполнена в виде отдельных, не завися­щих друг от друга механизмов. У крана КС-4561А электродвигатель механизма поворота через одноступен­чатый конический и двухступенчатый цилиндрический редукторы передает дви­жение шестерне, находящейся в зацеп­лении с зубчатым венцом опорно-поворотного устройства. Электродвигатель грузовой лебедки главного подъ­ема передает движение барабану через редуктор. Аналогична кинематическая схема привода грузовой лебедки вспомо­гательного подъема.

Электродвигатель стреловой ле­бедки передает движение барабану через червячно-цилиндрический редук­тор.