*111915*

Технические науки/1. Энергетика

Д.С. Миронов, С.Н. Сидоров.

Ульяновский государственный технический университет, Россия

Ресурсосберегающий электропривод крана-штабелера в режиме оптимального позиционирования

Одно из перспективных направлений в области автоматизации погрузо-разгрузочных работ состоит в использовании cтеллажных механизированных складов, оснащённых кранами-штабелёрами. По сравнению с напольными электроштабелёрами и автопогрузчиками краны-штабелёры имеют ряд неоспоримых преимуществ, в числе которых наиболее высокая степень использования складского помещения, минимальные удельные затраты на обслуживание и складирование грузов, возможность полной автоматизации приёма – выдачи грузов и многое другое.

Рис.1. Схема мостового крана-штабелёра: 1- мост; 2- тележка; 3-поворотная платформа; 4-колонка; 5- телескопическое устройство; 6- грузоподъёмник; 7- кабина оператора.

Все перемещения представленных на рис.1 подвижных частей склада: тележки, моста, механизмов подъема и спуска грузоподъемника должны быть механизированы, а комплектация ориентирована на использование плавно-регулируемых реверсивных электроприводов. Большинство выпущенных в стране кран-штабелеров работают с использованием двигателей постоянного тока (ДПТ) (серий 2П, 4П, 4ПФ, ДП), различной мощности и реверсивных тиристорных преобразователей (РТП) серий ЭПУ1, ЭПУ2, ЭПУ5, ЭТУ, БОГ и др. Полная замена указанных приводов на асинхронные электроприводы в ряде случаев не представляется целесообразным по причине простоты реализации с помощью систем РТП-ДПТ пуско-тормозных режимов с рекуперацией энергии в питающую сеть и плавности перемещения на низких скоростях в режиме позиционирования. Привлекательности и конкурентоспособности системы РТП-ДПТ добавляет представленный в докладе новый способ управления вентильными комплектами [1,2], устраняющий главные недостатки РТП – возможности возникновения при малых скоростях прерывистого тока нагрузки и наличия в схеме громоздких уравнительных реакторов.

Рис.2. Осцилограммы выпрямленного напряжения и тока нагрузки опыного образца реверсивного преобразователя с комплементарно-фазовым управлением в нижней части диапазона регулирования.

Основной целью разработки ресурсосберегающего электропривода крана-штабелёра явилась оптимизация динамических режимов перемещения тележки грузоподёмника с наибольшей производительностью и минимальным энергопотреблением в условиях меняющегося в широких пределах веса перемещаемых грузов и соответственно, момента инерции механизма. Задача решается вариационным методом путём отыскания оптимальной диаграммы тока при заданном соотношении между длительностью рабочего цикла и паузы в повторно-кратковременном режиме работы привода. Представленные на рис.2 диаграммы позволяют сравнить протекание режима позиционирования при двух вариантах изменения тока по законам квазилинейной (а) и прямоугольной (б) диаграмм.

Рис.3. Оптимизированные диаграммы комплементарно-фазового управления РТП с помощью импульсных последовательностей ИП1,ИП2: 1- напряжения и 2-тока якоря; 3- мгновенной мощности энергопотребления; 4- частоты вращения вала; 5- задающего сигнала на входе регулятора тока.

Литература:

1.Патент РФ №2444112. Реверсивный тиристорный преобразователь без уравнительных реакторов. / Д.С. Миронов, С.Н. Сидоров. Опубл. 27.02.2012.

2. Миронов Д.С., Сидоров С.Н. Влияние способа управления на динамические свойства реверсивного вентильного преобразователя. - Электротехнические комплексы и системы управления. №1/2012. – С. 16-24.