Лисицын Д.В., Карибаев Д.Б., Жилин А.С.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

МОДЕРНИЗАЦИЯ КРАНОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

Электрические подъёмные краны - это устройства служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов. Подвижная металлическая конструкция с расположенной на ней подъемной лебёдкой являются основными элементами подъёмного крана.

Главными механизмами мостовых и козловых кранов являются: механизм подъема, механизм перемещения крана и механизм перемещения тележки.

Электропривод перемещения крана в большинстве случаев выполняется многодвигательным, электропривод механизма подъема и механизма передвижения тележки крана могут выполняться как однодвигательными, так и многодвигательными. Причем, при использовании многодвигательных электроприводов в крановых механизмах общего назначения синхронизирующие устройства, как правило, не предусмотрены.

Предлагаемая иногда для козловых и мостовых кранов простейшая система синхронизации путем электрического согласования роторов не всегда эффективна. Причиной этого является работа электроприводов, как в двигательных, так и в генераторных режимах.

В настоящее время в отечественной практике механизмы передвижения кранов оснащают преимущественно фазными электродвигателями с неавтоматическим управлением. Короткозамкнутые двигатели находят применение лишь в некоторых моделях кранов малой грузоподъемности (3,2…5,0 т) и при скорости передвижения не свыше 0,83 м/с.

При обычно используемых системах управления регулирование скорости передвижения возможно только в результате повторных импульсных включений. Это затрудняет управление краном, снижает его производительность и резко уменьшает долговечность элементов приводов.

В настоящее время большинство мостовых и козловых кранов, эксплуатирующихся на территории Карагандинской области, оснащены релейно-контакторной системой управления и приводами с асинхронными электродвигателями с фазным ротором. Управление краном осуществляется посредством громоздких команда-аппаратов. Регулирование скорости электроприводов производится ступенчато путем ввода в цепь ротора двигателя резисторов. Так же более 75% электрических грузоподъёмных кранов отработало нормативные сроки эксплуатации и нуждается в замене или полнокомплектном ремонте.

Основными проблемами при эксплуатации таких кранов является:

- основные параметры подъемно-транспортного оборудования далеки от современных требований;

- низкое качество эксплуатационных характеристик оборудования;

- высокое энергопотребление;

- незапланированные простои оборудования;

- частые аварийные ремонтные работы;

- несоответствие современным требованиям по безопасности и технологии производства работ.

Однако замена грузоподъемных кранов на новые требует серьезных капитальных вложений, а зачастую вызывает большие затруднения по условиям транспортировки нового оборудования, демонтажа существующего оборудования и монтажа нового. Поэтому альтернативой замены, а так же решением вышеперечисленных проблем могла бы стать модернизация с применением частотного управления.

Модернизация электрооборудования с применением частотного регулирования связана с изменением концепции управления краном — переводом управления с релейно-контакторной на частотную систему. Система частотного управления обеспечивает плавное регулирование скоростей в широком диапазоне, получение малых (доводочных) скоростей, высокую точность позиционирования, что, как следствие, приводит к сокращению времени технологического цикла, повышению производительности и сохранности груза. Вследствие отсутствия пусковых токов, механических ударов и рывков, существенно повышается ресурс всех узлов и деталей, и как результат, уменьшаются расходы на запасные части, количество обслуживаний и ремонтов, и соответственно простоев оборудования уменьшаются эксплуатационные расходы. Применение частотных инверторов, способных возвращать электроэнергию в сеть при торможении (рекуперационные устройства), значительно снижает потребление электроэнергии. А главное, снижаются нагрузки на металлоконструкцию крана, что значительно продлевает остаточный ресурс его работы.

Применение частотного управления позволяет:

- увеличить точность остановки;

- снизить питающую нагрузку за счет уменьшения пусковых токов;

- обеспечить плавность пуска электродвигателей и механизмов;

- увеличить срок службы электродвигателей, механизмов металлоконструкций;

- обеспечить высокую ремонтопригодность и продлить срок безаварийной работы;

- уменьшить потребление электроэнергии;

Таким образом, модернизация крановых электроприводов с применением компактных полупроводниковых систем частотного регулирования обеспечит надежную работу оборудования и продлит сроки эксплуатации при относительно невысоких затратах.

Список используемых источников

1. Марквардт Р.В. и др. Разработка учебного макета автоматизированного электропривода с частотным управлением. Труды Международной научной конференции «Наука и образование – ведущий фактор стратегии «Казахстан-2030» (Сагиновские чтения №3) 23–24 июня 2011 г., часть 3, С. 174-175.