5 Электроприводы грузовых кранов

5.1 9.19.1Общая характеристика грузовых кранов

Краны осуществляют следующие операции:

1) подъем и спуск груза или пустого гака;

2) поворот стрелы с грузом и без;

3) изменение вылета стрелы;

4) передвижение крана.

Подъем и спуск груза осуществляется аналогично грузовым лебедкам и все процессы также аналогичны.

Электроприводы поворота работают в повторно-кратковременном режиме. Цикл их работы органически связан с циклом работы электропривода механизма подъема и имеет с ним общий период, выполняя горизонтальное перемещение груза. За каждый период механизм дважды разгоняется и дважды тормозится, выполняя поворот крана с грузом и обратный холостой поворот. В общем виде цикл работы состоит из следующих операций: подъем груза, перенос груза в горизонтальной плоскости, опускание груза, расстройка груза, подъем холостого гака и обратное перемеще­ние в горизонтальной плоскости, опускание холостого гака и застрой­ка груза.

В процессе поворота осуществляется разгон поворотной платформы со стрелой и грузом, который висит на тросе. При разгоне груз отстает от нока стрелы, а при торможении – опережает его. Т.е. происходит раскачивание груза на тросе, поэтому электропривод должен автоматически гасить колебания груза. Продолжительность включения механизма поворота

ПВ = 20÷35%. Работы на судне приходится вести и с креном, что создает дополнительную нагрузку.

Нагрузка на привод механизма складывается из:

1) трения в опорах механизма;

2) ветровой нагрузки;

3) нагрузки, связанной с креном судна.

Для привода применяют при скорости перемещения груза 1,6-2,0 м/с – двухскоростные двигатели, а при 2м/с – трехскоростные.

Важной особенностью механизма поворота является большая механическая инерция, определяемая весом поворотной конструкции с подвешенным грузом и скоростью поворота.

Статические нагрузки, преодолеваемые механизмами поворота, как правило, симметричны, т.е. не зависят от направления вращения крана.

Механизмы изменения вылета стрелы по условиям работы близки к механизмам поворота. Ограничения раскачивания груза также необходимо, как и для механизма поворота. Поэтому требования к скоростным характеристикам механизмов изменения вылета стрелы и поворота аналогичны.

Обеспечение высокой производительности является основным тре­бованием, предъявляемые к кра­нам. Уменьшение продолжительности цикла повышает производи­тельность, уменьшает время стоянки судна в портах и повышает рента­бельность его работы. Уменьшение продолжительности цикла мож­но достигнуть путем увеличения скорости электропривода, сокраще­ния продолжительности пусков, торможений и работ по застропке и расстройке грузов.

5.1.1 Статические и динамические нагрузки электропривода механизма поворота

Рисунок 5.1 – Схема механизма поворота

Силы трения возникают в двух подшипниках и в подпятнике. Эти силы определяется значением реакций, зависящих от веса крана и груза, а также от ветровой нагрузки. Работа крана ограничивается углом крена 5º.

Расчет выполняется для наиболее тяжелого случая – максимального вылета стрелы и груза, считая, что все силы действуют в одной плоскости и не изменяются.

1. Значения реакций в опорах можно определить на основании равновесия сил и моментов.

Gcosγl_c + GsinγH_c + G_крcosγl_д + G_крsinγН_д – хН_а = 0

Значение реакции в верхнем подшипнике:

.

В нижнем подшипнике:

х₁ = х – (G+Gкр) sinγ.

В подпятнике:

у= (G+G_кр) cosγ.

Моменты трения в опорах:

а) в верхнем подшипнике:

М₁ = хμr₁;

б) в нижнем подшипнике:

М₂ = х₁ μr₂;

в) в подпятнике:

М₃ = r₂,

где r₁ – радиус верхнего подшипника, м;

r₂ - радиус нижнего подшипника, м;

μ – коэффициент трения подшипников.

Для подшипников скольжения μ=0,08-0,1.

Для подшипников качения μ=0,015-0,02

Полный момент трения: М_тр=М₁+М₂+М₃.

2) ветровая нагрузка.

Действие ветра принимается горизонтальным.

Точка приложения силы ветра совмещается с центром тяжести крана «Д» (рис.5.2).

Удельное давление ветра Р_в = принимают 400Па.

За расчетную площадь парусности S_кр принимается площадь, ограниченная контуром конструкции крана за вычетом проемов между элементами конструкции. Поскольку направление ветра принято горизонтально, то при крене судна сила будет F_В cosγ.

Рисунок 5.2 – Разложение силы ветровой нагрузки в плоскости поворота крана

F_в = Р_в (S_кр sinβ + S_гр).

S_груза принимают 2м²/т при грузоподъемности 2 т и 1м²/т при грузоподъемности 10 т.

М_в = F_вcosγ sinβl_д = Р_в (S_кр sinβ + S_гр) l_д cosγ sinβ.

3) нагрузка, обусловленная креном судна.

При повороте крана, работающего с креном, происходит поднятие нока стрелы «С», а также центра тяжести «Д». Нагрузки по поднятию веса груза и крана создают дополнительный момент сопротивления:

М_{гр.крен} = (Gl_c+ G_кр l_д) sinγ sinβ,

где γ = 5˚, а β – угол поворота.

При обратном повороте без груза М_крен уменьшается.

4) динамические нагрузки.

Динамические нагрузки электропривода поворота связаны с необходимостью разгона и торможения крана. При заданном ускорении ξ_доп динамический момент двигателя - :

М_дин = j_Σ ξ_доп,

где j_Σ – суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции;

ξ_доп = 1,0 рад/с² для механизма поворота ( для стрелы а_доп = 0,7м/с²).

Суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции движущихся масс для механизма поворота намного больше собственного момента инерции двигателя.

Приведенный динамический момент для разгона:

М_{дин разг.} = j_дв. ξ_доп + j_{м .}

Для торможения:

М_{дин торм.} = j_дв. ξ_доп + j_м ξ_допη_м

Суммарные нагрузочные характеристики для прямого и обратного поворотов крана получены по выражению:

М_б = М_тр + М_в + М_гр + М_дин.

Рисунок 5.3 – Нагрузочные характеристики механизма поворота крана

Статический момент сопротивления на баллере крана, приведенный к валу электродвигателя поворота:

.

При выборе электродвигателя определяется его номинальный момент, для чего принимается перегрузочная способность λ_м и наибольший момент по нагрузочной диаграмме.

М_н=(1,2÷1,5) .

Номинальная скорость принимается ω_н=(0,1÷0,3)i рад/с, n_н= (1÷3)i об/мин.

Рисунок 5.4 – Нагрузочная диаграмма двигателя механизма поворота крана

Нагрузочная диаграмма двигателя поворота крана:

t₁ – поворот с грузом на максимальный угол;

t₂ – обратный поворот без груза;

t_п1 – разгон по установившейся скорости;

t₀₁ – пауза (спуск груза, растропка, подъем гака;

t₀₂ – пауза (спуск груза, застропка, подъем груза.);

t_п2 – разгон без груза.

Проверка электродвигателя по условиям допустимого нагрева производится так же, как и для двигателя грузовой лебедки.

Проверка на перегрузку производится из условия:

М_мах=М_ст.мах+ М_дин ≤ М_доп,

где М_мах – максимальный возможный момент при повороте;

М_ст.мах – максимальный статический момент сопротивления при β=90˚;

М_доп – допустимый момент кратковременной нагрузки.

Для ДПТ:

М_доп = λ_м М_н,

где λ_м -перегрузочная способность двигателя по каталогу.

Для АД необходимо учитывать возможность снижения напряжения на 10%.

М_доп = · λ_м М_н = 0,81 λ_м М_н

Кроме того АД с короткозамкнутым ротором таким же путем надо проверять по пусковому моменту.

5.1.2 Электроприводы механизмов поворота и передвижения

Общая характеристика. Электроприводы поворота работают в пов­торно-кратковременном режиме. Цикл их работы органически связан с циклом работы электропривода механизма подъема и имеет с ним об­щий период. При грузовых операциях механизм поворота принимает участие в каждом цикле, выполняя горизонтальное перемещение гру­за. За каждый период цикла механизм дважды разгоняется и дважды тормозится, выполняя прямой поворот крана с грузом и обратный хо­лостой поворот к месту последующей погрузки.

В процессе поворота осуществляется разгон поворотной платфор­мы со стрелой и грузом, который висит на длинной гибкой подвеске (тросе). При разгоне груз отстает от носа стрелы, а при торможении — опережает его, т. е. происходит раскачивание груза на тросе, что за­трудняет погрузочно-разгрузочные операции и снижает производи­тельность крана. Поэтому важное требование, предъявляемое к элек­троприводу механизма поворота, это автоматическое гашение колеба­ний груза.

Работа механизма поворота является сравнительно легким режи­мом. Поскольку в процессе цикла движения поворот с подъемом мо­гут быть совмещены лишь на малых участках пути, механизмы поворо­та в течение цикла имеют сравнительно продолжительные паузы, скла­дывающиеся из времени застропки и расстройки груза и времени рабо­ты подъемного механизма. Относительная продолжительность вклю­чения электроприводов механизма поворота составляет ПВ-20 - 35 %.

Характерной особенностью судовых кранов является возможность их работы при наличии крена и дифферента у судна во время грузовых операций. Поворот системы происходит при этом не в горизонтальной плоскости и поворотному механизму приходится преодолевать допол­нительную нагрузку, связанную с поднятием груза. Поэтому нагруз­ка на привод механизма поворота складывается из трех факторов: трения в опорах механизма, ветровой нагрузки и нагрузки, связанной с креном судна.

Для привода механизма поворота применяют двух- и трехступен­чатое регулирование скорости (1:2 и 1:2:3). Число ступеней выби­рают в основном в зависимости от требуемых параметров механизма и условий его работы. Если нет специальных требований 'относитель­но минимальной скорости перемещения груза, то при скоростях точ­ки подвеса 1,6—2 м/с и ниже применяют двухступенчатое, а при ско­рости точки подвеса больше 2 м/с — трехступенчатое регулирование скорости. Односкоростные системы привода не используются.

Важнейшей особенностью механизма поворота является большая механическая инерция, определяемая весом поворотной конструк­ции с подвешенным на ноке стрелы грузом и скоростью по­ворота.

Статические нагрузки, прео­долеваемые механизмами пово­рота, как правило, симметричны, т. е. не зависят от направления вращения крана. Поэтому в электроприводах механизмов поворота применяются симмет­ричные схемы управления.

Механизмы изменения выле­та стрелы судовых кранов по условиям работы весьма близки к механизмам поворота. Ограни­чения раскачивания груза в процессе изменения вылета стре­лы осуществляется также, как и для механизмов поворота. По­этому требования к скоростным характеристикам механизмов из­менения вылета стрелы и пово­рота аналогичные.

Статические и динамические нагрузки электропривода меха­низма поворота. Основными статическими нагрузками электропри­вода механизма поворота являются: сопротивление трения в опорах механизма; ветровое сопротивление; нагрузка, обусловленная кре­ном судна.

5.2. Энергетика электродвигателей в грузовом электроприводе

Современный электропривод судовых грузоподъемных механизмов характеризуется сложным циклом выполнения грузовых операций. Электродвигатели приводов работают с частыми пусками, изменения­ми скоростей и торможениями. Расход электроэнергии в переходных режимах таких электроприводов имеет важное значение при их про­ектировании.

Для правильной оценки теплового режима электродвигателей важ­нейшим является нахождение потерь энергии, определяющих на­грев на различных этапах работы электродвигателей. Потери энергии в электроприводах постоянного тока.

Постоянные потери включают в себя потери в стали и механические потери.

Рассмотрим энергетические соотношения при пуске двигателя не­зависимого возбуждения.

Мощность, потребляемая двигателем из сети Р, расходуется на преодоление нагрузки Риех, создание запаса кинетической энергии вращающихся масс электропривода и на покрытие потерь в электродви­гателе.

Таким образом, при пуске двигателя вхолостую из сети потребля­ется энергия, равная двойному запасу кинетической энергии якоря, половина ее сообщается якорю в виде кинетической энергии, а вторая половина теряется в сопротивлениях якорной цепи электродвигателя.

Следует подчеркнуть, что при пуске двигателя независимого воз­буждения вхолостую от источника постоянного напряжения на по­тери в переходном режиме не влияет значение тока в якорной цепи, с которым пускается двигатель. Эти потери не зависят от числа пуско­вых ступеней и их сопротивлений, от формы механических характе­ристик и от длительности переходного процесса.

Для электроприводов грузоподъемных устройств, где переходные процессы занимают значительное время в рабочем цикле, уменьшение потерь энергии является важной проблемой. Это облегчает тепловой режим двигателя и улучшает экономические показатели работы элек­тропривода.

Для уменьшения потерь нужно снизить запас кинетической энергии электропривода. Этого можно до­стигнуть путем применения электродвигателя специального испол­нения с пониженным значением момента инерции якоря. Применение двух двигателей половинной мощности вместо одного также позволяет уменьшить общий момент инерции привода.

Другим способом уменьшения потерь энергии при пуске является ступенчатое изменение угловой скорости идеального холостого хода со0, например, если разгон вала двигателя производить в несколько ступеней приложенного к двигателю напряжения в системе управляе­мый преобразователь.

5.2.1 Аппаратура управления и устройства защиты электроприводов грузоподъёмников

Режимы и условия работы аппаратуры. Режим работы грузоподъем­ного механизма и его электрооборудования является тем основопола­гающим требованием, которое закладывается при подборе аппарату­ры управления и защиты электроприводов. Судовые грузоподъемные механизмы характеризуются большим разнообразием режимов ра­боты как по значению статической нагрузки и ее продолжительности, так и по частоте включений. Соответствующий запас прочности ап­паратуры управления и защиты выбирают, исходя из определенных выработанных практикой норм, отнесенных к стандартизированным ре­жимам грузоподъемных механизмов. Все многообразие режимов ра­боты грузоподъемных кранов и их электрооборудования сводится к следующим четырем режимам работы: легкий (Л), средний (С), тяже­лый (Т) и весьма тяжелый (ВТ). В дальнейшем может быть введен пя­тый режим работы — особо тяжелый с продолжительностью включе­ния до 100 % при числе включений 600 и более в час.

Специфическими особенностями аппаратуры, используемой в гру­зоподъемных механизмах, являются: более высокие требования к из­носоустойчивости контактных аппаратов и по коммутационной способ­ности, а также работа в повторно-кратковременном режиме с частыми перегрузками в режимах пусков и торможений электроприводов.

Требования, предъявляемые к аппаратуре. Аппаратура грузоподъ­емных устройств должна отвечать следующим основным требованиям, вытекающим из стандартов на крановые аппараты и аппаратуру низ­кого напряжения.

Механическая износоустойчивость характеризует ап­параты, имеющие движущиеся части, и определяется числом циклов включения-отключения (ВО).

Электрическая износоустойчивость характеризуется допусти­мым числом циклов ВО токов, наблюдаемых в нормальных условиях эксплуатации. Электрическая изно­соустойчивость для аппаратов со сменными контактами определяет­ся периодом до смены контактов и составляет 15% механической износоустойчивости для контактов и кулачковых контроллеров и 15 % — для реле, переключателей, командоконтроллеров и блок-кон­тактов контакторов.

Для аппаратов с несменными контактами электрическая износо­устойчивость равна механической.

Для обеспечения достаточной надежности электрических цепей все контактные соединения должны иметь устройства, предохраняю­щие от самоотвинчивания, и достаточно высокие контактные нажатия в коммутационных аппаратах.

Электрическая прочность изоляции судовой аппаратуры прове­ряется переменным синусоидальным током частотой 50 Гц для подтвер­ждения наличия надлежащих запасов прочности в изоляции. Электри­ческая прочность проверяется между токоведущими частями и корпу­сом, а также между токоведущими частями разной полярности.

Аппаратура должна выдерживать следующие испытательные на­пряжения в течение одной минуты: 500В при напряжении сети до 24 В; 1500 В при напряжениях сети до 220 В; 2000 В при напряжениях сети до 500 В.

Для электроприводов грузоподъемных устройств, работа кото­рых при определенных условиях может привести к повреждениям электрооборудования и угрожать безопасности обслуживающего пер­сонала, должно быть предусмотрено ручное отключающее устройство безопасности, обеспечивающее отключение от сети электропривода.

Тормозные устройства большинство грузоподъемных механизмов снабжается механическими тормозными устройствами нормально зам­кнутого типа с приводом растормаживания от электромагнитов или электрогидравлических устройств. Это необходимо для точной останов­ки механизмов, а также для удержания груза или механизма в стро­го фиксированном положении. В приводах применяются две системы тормозов: пристраиваемые к двигателям тормоза в основном дисково­го типа с электромагнитным приводом и колодочные тормоза, устанав­ливаемые на механизмах и имеющие привод от электромагнитов или от электрогидравлических толкателей.

Тормозные электромагниты применяются переменного и постоян­ного тока, а в зависимости от длины хода якоря они делятся на коротко­ходовые (ход 1—5 мм) и длинноходовые (ход 20—120 мм).

В настоящее время применяется несколько разновидностей приво­дов тормозов грузоподъемных устройств: электромагниты постоянного тока соленоидного типа с ходом якоря 30—80 мм; трехфазные электромагниты переменного тока с ходом 30— 50 мм; электрогидравлические толкатели с приводом переменного тока и ходом рабочего органа 40—60 мм; короткоходовые электромагниты постоянного тока с ходом яко­ря 3—5 мм; однофазные электромагниты переменного тока с ходом привода 2—3 мм.

Конструктивные особенности тормозных устройств и коммутаци­онной аппаратуры, применяемой в судовых грузоподъемных устройст­вах, будут рассмотрены ниже.

Устройства защиты. От надежности и исправности работы защиты, от правильной регулировки аппаратов защиты зависит не только нор­мальная безопасная работа всего электрооборудования, но и безопас­ность обслуживающего персонала. Поэтому к аппаратам защиты предъявляются весьма жесткие требования.

Для предотвращения работы оборудования в ненормальных и ава­рийных режимах применяют следующие виды защиты:

- защиту от короткого замыкания;

- защиту от перегрузок;

- грузовую защиту;

- минимальную защиту.

Защита от короткого замыкания является защитой мгновенного действия и осуществляется плавкими предохранителями, реле мак­симального тока и автоматическими выключателями. Вероятность короткого замыкания в электроприводах грузоподъемных механизмов выше, чем в стационарных электроустановках, поэтому эта защита является важнейшим элементом электробезопасности. Защиту от ко­ротких замыканий в цепях управления обычно осуществляют плавкими предохранителями или автоматическими выключателями с устав­ками не выше 20 А. Защита электродвигателей грузоподъемных меха­низмов плавкими предохранителями недопустима и на практике не применяется, так как при сгорании предохранителя в одной фазе возможна аварийная ситуация.

Защита от перегрузок—защита от повреждений, вызываемых дли­тельным превышением допустимого по нагреву значения тока. Эта за­щита с выдержкой времени. Причиной перегрузки может быть неисправ­ность механизма, тормоза или использование другого эксплуатацион­ного режима. Назначение защиты — отключить двигатель при возник­новении перегрузки, при этом чем меньше время срабатывания защиты, тем меньше вероятность повреждения электропривода. В качестве эле­мента защиты используются электромагнитные токовые реле и тепло­вые реле.

В грузовой защите, также как и в защите от перегрузок, контроли­руется ток, потребляемый электродвигателем. Однако при превышении установленного значения тока электропривод не отключается, а пере­водится на новый облегченный режим работы, который для него более безопасный.

Минимальная защита обеспечивает безопасную работу электропри­водов подъемно-транспортных машин, при которой работающие элек­тродвигатели при уменьшении напряжения сети ниже заданного предела отключаются. Разновидностью минимальной защиты являет­ся нулевая, осуществляющая отключение электродвигателей при пол­ном исчезновении напряжения сети. Часто оба вида защиты обеспечи­ваются одними и теми же аппаратами.

Электроприводы грузоподъемных механизмов, кроме защиты, обо­рудуются различного вида блокировками, назначение которых обеспе­чение возможности возникновения необходимых и устранение воз­можности возникновения нежелательных состояний в электромехани­ческой системе. Например, нулевая блокировка, обеспечивающая не­возможность самопроизвольного запуска электропривода после ис­чезновения и последующего восстановления напряжения в электриче­ской сети.

Блокировка от перехода механизмами предельного положения осу­ществляется конечными выключателями.

5.3. Автоматизированные системы управления электроприводами грузоподъёмников

5.3.1 Схема электропривода механизма подъема

При включении QF1 и QF2 постоянное напряжение через V, S3 подается на реле времени КТ1, которое включает КТ2 и КТ3 и разрывает питание контакторов третьей скорости К3V и К4V и реле КТ5.

КТ2 и КТ3 шунтируют S3 и разрывают цепь К1V и К2V и КТ4.

Подъем:

В 1 положении: замкнуты S5, S7, S9.

Через S7 запитывается контактор «подъема» К2В, который включает КМ и отключается КТ3.

КМ подает питание на тихоходную обмотку (2р = 24) и тормоз УВ. Двигатель работает.

Во 2 положении: дополнительно замыкается S11, включая К1V, К2V и КТ4.

Контакты К1V и К2V подключают вторую скорость (2р = 8) и отключают первую.

В 3 положении дополнительно замыкается S13 и по истечении выдержки времени КТ1 включаются К3V, К4V и реле КТ5. Включается третья скорость и отключается вторая.

При быстром переводе командоконтроллера из третьего положения «подъем» в нулевое остаются замкнутыми S3, S5, S6.

Не получают питание К3V, К4V и КТ5.

К3V и К4V отключает третью скорость и включает вторую. Двигатель переходит из двигательного режима в режиме рекуперативного торможения на период выдержки времени КТ5. По истечение времени КТ5 отключает К1V и К2V, КТ4 и включает КТ2 и КТ3.

Двигатель переходит работать на режиме рекуперативного торможения на первой скорости.

По истечение выдержки времени КТ4 отключает К2В и КМ. Двигатель и тормоз не получают питание. Тормоз затормаживает ротор электродвигателя.

FP1 – FP5 от перегрузки.

SQ1 и SQ2 конечные выключатели; SP – ограничитель грузоподъемности.

Рисунок 5.5 – Схема электропривода механизма подъема крана

5.3.2 Схема электропривода механизма поворота

Двигатель двухскоростной асинхронный. Две его обмотки соединены последовательно. Быстроходная обмотка соединена в звезду. У тихоходной все шесть концов выведены в клеммную коробку.

В «0» положении замкнуты Q1,2,3,5 в схеме управления. Через SQ1, Q1 (SQ2 и Q2), Q5, К2V получает питание К1V и замкнет свои контакты в КМ в схеме управления и К1V в силовой схеме и разомкнет К2V.

КМ зашунтирует контакты Q3 и К1V и подключит контактор в силовой сети. Схема готова к работе.

В 1 положении влево замкнуты Q2,4,5, 7.

Через контакты Q4 и Q7 подается питание на двигатель на тихоходную обмотку и тормоз, быстроходная обмотка зашунтирована К1V.

В 2 положении влево замкнуты Q2,4,7,9.

Отключается К1V контактом Q5 и подключается К2V контактом Q9. В силовой цепи К2V подключает быстроходную обмотку и шунтирует тихоходную.

Вправо схема работает аналогично, только вместо Q4 и Q7 замыкаются Q6 и Q8 и двигатель вращается в другую сторону.

Функцию нулевой защиты выполняет КМ. От перегрузки защищают FP.

Рисунок 5.6 – Схема электропривода механизма поворота крана

5.3.3 Электропривод передвижения крана

Схема данного электропривода (рис. 5.7) дана для одной фазы.

В качестве приводных двигателей используют АД с фазовым ротором. Кран имеет 4 опоры, опирающиеся на две тележки (т.е.8 АД).

Скорость движения порядка 10 м/мин.

Электропривод обеспечивает плавное, бесступенчатое регулирование скорости от нуля до номинальной. Каждый АД имеет электромагнитный тормоз. В цепь ротора постоянно включен резистор R, который увеличивает критическое скольжение и пусковой момент двигателя.

Рисунок 5.7 – Схема электропривода передвижения крана

Регулирование осуществляется изменением подводимого напряжения к статору АД, которое осуществляется тиристорным регулятором напряжением, который управляет работой всех 8 АД. В каждую фазу АД включены по два тиристора VS3 и VS6.

При перемещении рукоятки командоконтроллера изменяет положение (движок «П») и на схему подается соответствующее напряжение, которое задает скорость двигателя. Это напряжение через У3 подается на суммирующий усилитель скорости У4. На У4 также подается напряжение от тахогенератора ВR, пропорциональное действительной скорости. На выходе У4 получается разность напряжений. От полярности этого напряжения зависит направление момента, а от его значения – значение момента.

Выходное напряжение с У4 подается на блок логики БЛ, который определяет направление вращения и дает сигнал на релейный блок РБ, осуществляющий включение К1В или К2В. Кроме того, с У4 напряжение подается на У5, который сравнивает его с сигналом от действительного значения тока, поступающего от ТА. Таким образом, У5 регулирует скорость благодаря изменению момента двигателя.

С У5 поступают сигналы на сравнивающие устройства СУ1 и СУ2, на которые поступают также сигналы, вырабатываемые генераторами пилоообразного напряжения ГПН1 и ГПН2. СУ совместно с генератором импульсов ГИ вырабатывают сигнал управления тиристорами. Сигнал усиливается У1 и У2, и через импульсные трансформаторы ИТ1 и ИТ2 поступает на VS3 и VS6. Блок питания БП и ГПН получают питание от трансформатора управления ТРУ.

Неисправности (отсутствие ±15В, асимметрия токов в фазах двигателя, отсутствие движения крана в заданном направлении) контролирует блок помех БПХ, который при наличии одной из неисправностей дает сигнал на РБ и двигатель отключается.

5.4 Особенности электроприводов грузовых лифтов

Назначение и устройство грузовых лифтов. Для вертикального перемещения людей и грузов используются лифты. Несмотря на большое разнообразие конструкций пассажирских и грузовых лифтов, ос­новным оборудованием для них являются: кабина (платформа), подъем­ная лебедка, шахта с машинным помещением, направляющие, огра­ничители скорости с натяжным устройством, система отводных блоков, шахтные двери и аппаратура управления и сигнализации. Для грузовых лифтов применяют лебедки двух типов: барабанного и с канатоведущим шкивом. Барабанные лебедки применяются в ос­новном для грузовых лифтов и подъемников. Такие лебедки являются неуравновешенными механизмами, нагрузка привода которых опреде­ляется суммой весов всех поднимаемых частей — кабины, полезного груза и канатов. Иногда для улучшения экономических показателей в лебедках подобного типа исполь­зуется противовес(контргруз).

Кинематическая схема судового лифта с канатоведущим шкивом и противовесом показана на рис. 5.8. В таких лебедках кана­ты огибают канатоведущий шкив 5, не закрепляясь на нем. Движение производится благодаря трению менаду канатами и ручьями шкива.

Рисунок 5.8 – Кинематическая схема лифта с канатоведущим шкивом и противовесом: 1- центробежный ограничитель скорости; 2- отводные и направляющие шкивы; 3- электродвигатель; 4- редуктор; 5- канатоведущий шкив; 6- кабина; 7- противовес; 8- клеммная коробка; 9- гибкий кабель; 10- направляющие противовеса; 11- направляющие кабины

Тяговое усилие от электродвигате­ля 3 к кабине б лифта передается посредством двухконцевой лебедки с редуктором 4. Связь между шки­вом 5 и главными канатами осу­ществляется вследствие трения, а не жестким креплением, как в ба­рабанных лебедках.

При работе лифта кабина 6 пе­ремещается вдоль направляющих 11, которые охватываются ролика­ми. Противовес 7, уравновеши­вающий часть веса груженой каби­ны, также движется вдоль своих направляющих 10. Питание аппаратов управления и сигнализации в кабине осуществляется по гибкому кабелю 9.

Лебедка и все связанные с ней механизмы располагаются над шах­той или в нижней части шахты в специальном машинном помещении. В нем же монтируется магнитная станция управления лифтом.

К лифтам предъявляются весьма строгие требования в отношении надежности работы и безопасности пользования. Причиной несчаст­ных случаев может быть обрыв канатов кабины или противовеса, дви­жение кабины с открытыми дверями, превышение скорости движения кабины выше допустимой, ослабление натяжения канатов ограничи­теля скорости и др. Поэтому все лифты снабжаются различными меха­ническими и электрическими устройствами, призванными обеспечить безопасную эксплуатацию лифтов.

В электрооборудование лифтов входит аппаратура общего приме­нения (контакторы, электродвигатели, кнопки управления и др.). Для управления лифтами применяется также специальная электро­аппаратура.

Основным узлом, обеспечивающим автоматическую работу лифта, является узел контроля положения кабины в шахте. На судах чаще всего для этих целей используются размещаемые в шахте на уровне каждой палубы трехпозиционные перекидные этажные переключа­тели.

Системы электроприводов судовых лифтов. Характерная особен­ность судовых лифтов заключается в том, что они работают при ма­лых скоростях и высотах подъема груза. Так, скорости грузовых лиф­тов составляют 0,1—0,4 м/с, пассажирских — 0,3—0,7 м/с. Поэтому в электроприводах судовых лифтов применяют в основном следующие электродвигатели: двигатели постоянного тока параллельного возбуждения, они при­меняются на судах преимущественно старой постройки, где судовая электростанция выполнена на постоянном токе; односкоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым рото­ром. Обычно они применяются для грузовых лифтов и подъемников; двухскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым рото­ром. Эти двигатели нашли широкое применение в электроприводах пассажирских лифтов.

Наиболее широкое распространение в судовых лифтах получили приводы с односкоростным асинхронным двигателем с короткозамкну­тым ротором. Низкая рабочая скорость грузовых и буферных лифтов позволяет обеспечить необходимую точность остановки простейшим способом: отключением электродвигателя от сети и наложением меха­нического тормоза.

В электроприводах современных пассажирских лифтов, которые имеют сравнительно высокие скорости движения кабины (> 5 м/с), применяются двухскоростные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели обычно имеют на статоре две не­зависимые обмотки с соотношением числа пар полюсов 1:3 или 1:4. Одна из обмоток обеспечивает рабочую (высокую) скорость движения кабины лифтов, а другая обмотка с большим числом полюсов — по­ниженную скорость дотягивания до уровня точной остановки кабины на этаже.

Для лифтов используются асинхронные двигатели с повышенным скольжением и пусковым моментом, а в качестве тормоза широко при­меняются колодочные тормоза. Одна из конструкций колодочного пружинного тормоза с приводом от короткоходового электромагнита постоянного тока показана на риcунке 5.9.

Рисунок 5.9 – Колодочный пружинный тормоз с короткотоходовым электромагнитом: 1 - тормозные колодки, 2 - тормозной шкив, 3 - рычаги, 4 -электромагнит, 5 - якорь электромагнита, 6 -шток, 7- скоба, 8 - пружина, прижимающая колодки к шкиву

В судовых лифтах нашли преимущественное распространение элек­троприводы с релейно-контакторным управлением, как наиболее про­стые, надежные и имеющие небольшие вес, габаритные размеры и стоимость.

Для грузовых лифтов используется только наружное управление и сигнализация.

Типовые схемы управления лифтами. Электроприводы с односкоростными асинхронными короткозамкнутыми двигателями. Эти электроприводы нашли наиболее широкое применение для судовых грузовых лифтов. Для лифтов с односкоростными асинхронными двигателями применяются унифицированные схемы управления. На рисунке 5.10 приведена схема электропривода односкоростного лифта на две остановки.

 

Рисунок 5.10 – Схема электропривода односкоростного лифта на две остановки

Управление лифтом осуществляется посредством кнопок SB2 и SB3. Выбор направления вращения после нажатия кнопки производится автоматически этажными переключателями SQ1L и SQ2L в зависимости от места нахождения кабины. Подача команд управления осуществляется в течение времени, необходимого для сборки силовой схемы (включения контактора КМ1). Команда, поданная одной из кнопок поста управления, не может быть изменена до остановки лифта.

Положение дверей шахты контролируется выключателями SA1 и SA2. Предусмотрены также конечные выключатели SQ1 и SQ2, расположенные вверху и внизу шахты.

Цепи управления и сигнализации питаются от понижающего трансформатора Т и защищаются от токов короткого замыкания плавкими предохранителями FUI— FU4. Электродвигатель защищается от перегрузок тепловыми реле КК1 и КК2. Контакты дверных выключателей SQ3 и SQ4 и вспомогательный контакт линейного контактора КМ1 управляют сигнальными лампами «Занято» HL. Кнопками вызова SBS и SB6 включаются звонки НА1 и НА2.

Эксплуатация лифтов. При эксплуатации электрооборудования лифтов необходимо в первую очередь руководствоваться инструкциями заводов-изготовителей.

Особенности технического обслуживания электроприводов лифтов согласно правилам технической эксплуатации судового электрооборудования заключаются в следующем.

1. Осмотр механизма лифта, сопровождающийся разборкой, может производиться лишь после установки противовеса на опору и надежного закрепления кабины.

2. При управлении лифтом из машинного помещения во время ис-пытаний и регулировки отдельных его элементов, при передвижении кабины на уровень палубной площадки после вынужденной остановки кабины или срабатывания конечного выключателя, при снятии кабины или противовеса с ловителей или буфера предварительно необходимо:проверить, закрыты ли двери шахты, и вывесить на дверях всех посадочных палуб плакаты, запрещающие открывание дверей; отключить все другие аппараты управления; строго выполнять рекомендации инструкции по обслуживанию лифта и требования безопасности.

3. Регулировку конечных выключателей, дверных контактов и других элементов рекомендуется выполнять, как правило, при движении кабины лифта вниз.

5.4.1 Электроприводы шлюпочных волновых подъёмников

Грузоподъемные механизмы, предназначенные для работы на вол­нении, называются волновыми подъемниками. Это специальные лебед­ки и краны, у которых режимы работы определяются законами вол­нения. Волновые подъемники можно разделить на две группы: механизмы, предназначенные для подъема катеров, шлюпок или других плавсредств с волны: механизмы, предназначенные для грузовых операций между суда­ми на волнении. Работа волновых подъемников подробно описана в работах.

Характерной особенностью подъема плавсредств с волны является следующее. При подходе волны происходит быстрое поднятие, например, шлюпки, что приводит к ослаблению шкентеля (см. рис. 5.11). При спаде волны происходит сильный рывок, который еще боль­ше усиливается вследствие подса­сывающего действия воды. Такая динамическая нагрузка во много раз может превосходить статиче­скую.

Рисунок 5.11 – Возникновение слабины шкентеля при подъёме шлюпки с волны

Для исключения рывков необ­ходимо, чтобы при подъеме грузов с волны шкентель всегда оставался натянутым, т. е. чтобы скорость выбирания шкентеля была равна или больше скорости вертикально­го качания плавсредств на волне. Реальное волнение описывается сложными математическими зависимостями.

С допустимой для практики точностью волнение можно считать гармоническим колебательным движением, поэтому за огибающую профиля волны может быть принята синусоида с длиной волны L и высотой «h». Периодом волны Т_в считается время, в течение которого гребень волны проходит условно расстояние, равное длине волны.

Т_в = ,8 .

Наибольшую амплитуду, повторяющуюся через 4 –10Т_в, принимают =1,4h₀ или определяют по закону:

h = ,

где h₀ – максимальная высота волны.

Скорость частиц воды на поверхности волны:

,

v=v₀sin(ωt + π/2),

,

где v₀ – максимальная скорость вертикального перемещения.

Основные требования к электроприводу:

1.Обеспечение начала подъема без рывка.

2.Шкентель должен иметь натяжение к моменту подъема груза на гребень волны.

3.Исключение повторного удара поднимающегося груза последующей волной.

Эти требования можно осуществить так:

Волновой подъемник имеет два двигателя: один из них является тяговым, а второй – скоростной. Тяговый обеспечивает выбирание слабины шкентеля со скоростью 0,2 – 0,25 м/с.

Скоростной выбирают так, чтобы он обеспечил выбирание шкентеля со скоростью ≥ -0,5 и имел время разгона при выбирании шкентеля вхолостую не более Т_в/10.

Мощность тягового двигателя выбирается по номинальной грузоподъемности и скорости подъема.

Мощность скоростного двигателя:

Р≥ кВт,

где J_дв – момент инерции двигателя,

J_мех – момент инерции механизма, приведенный к валу двигателя,

ω-угловая скорость двигателя при подъеме холостого гака,

Т_в - период волны,

Р_ст – статическая мощность при подъеме холостого гака,

К_п – кратность пускового момента. Для ДПТ=1-1,6, для двигателей переменного тока выбирается по каталогу.

Мощность тягового двигателя:

Р_ст = (G_н + G₀)(2 кВт,

где G_н – номинальная грузоподъемность;

G₀ – вес гака и части троса;

V_п – скорость груза при подъеме только двигателя подъема;

η_н - номинальный КПД механизма.

Схемы управления – обычные командоконтроллерные с грузовыми и скоростными реле.

5.5 Особенности работы электрооборудования грузоподъёмников с электроприводом

Электропривод включает в себя электропривод гидронасоса и гидродвигатель. В таких приводах удачно сочетаются преимущества электро и гидроприводов, как, например, значительная мощность создания больших усилий, высокая точность регулирования, оптимальное протекание переходных процессов и др.

В электроприводе с валом электродвигателя соединяется гидронасос, преобразующий механическую энергию в потенциальную или в кинетическую энергию рабочей жидкости, которая, поступая в гидродвигатель по системе гидропередач, снова преобразуется в механическую энергию.

В качестве гидронасосов обычно используются поршневые насосы постоянной или переменной подачи, или центробежные. Гидродвигатели могут быть как возвратно-поступательного, так и вращающегося типа.

По принципу регулирования скорости гидроприводы делятся на два вида: 1) объемные, в которых используются регулировочные свойства гидромашин, чаще всего изменение подачи гидронасоса; 2) дроссельные, в которых используются специальные краны-дроссели, изменяющие количество жидкости, поступающей к гидродвигателю. В судовой практике в основном используются гидроприводы с объемным регулированием.

Электрогидроприводы, используемые в грузоподъемных механизмах, обладают небольшой инерционностью и обычно применяются в тех механизмах, к которым предъявляются высокие динамические требования.

Защита от перегрузок в электрогидроприводах осуществляется посредством применения перепускных клапанов, которые срабатывают при повышении давления жидкости сверх допустимого.

Основными достоинствами электрогидравлических приводов являются следующие:

-возможность создания больших моментов и усилий: сравнительно небольшие вес и габаритные размеры; широкий диапазон регулирования скорости, простота осуществления реверсирования;

- высокое быстродействие;

К недостаткам электрогидроприводов относятся: низкий общий к. и. д. установки; большая сложность изготовления; высокая строительная и эксплуатационная стоимость.

5.5.1 Техническая эксплуатация электроприводов судовых грузоподъёмных механизмов

Общие указания. Общие требования по технической эксплуатации электрооборудования, включая электрические средства автоматизации, определяют правила технической эксплуатации судового электрооборудования. Соблюдение правил и тщательный уход за электрооборудованием обеспечивают надежную и безотказную работу электроприводов грузоподъемных механизмов. Уход за электроприводами грузоподъемников, предусматривающий профилактический (без разборки) осмотр, соблюдение чистоты электрооборудования или частичную и полную разборку, выполняется в основном во время хода судна и в сроки, указанные в правилах. Строгое соблюдение сроков проведения технического обслуживания в соответствии с утвержденным планом-графиком технического обслуживания является гарантией исправного технического состояния электрооборудования и постоянной готовности его к работе.

Перед началом работы грузовых лебедок и кранов электромеханик должен внимательно осмотреть все электрооборудование, которое будет находиться в работе при грузовых операциях. Проверить работоспособность основного оборудования: контроллера, командоконтроллера, магнитных станций, электромагнитных и механических тормозов, всех конечных выключателей и блокировок.

Перед пробным пуском необходимо внимательно осмотреть исполнительные двигатели и механическое оборудование, убедиться, нет ли посторонних предметов вблизи вращающихся частей, проверить наличие всех защитных кожухов, осмотреть пускорегулирующие аппараты, убедиться, что они готовы к пуску и находятся в положении «Стоп». Если электродвигатель длительное время не работал, перед пуском его осматривают более тщательно и проверяют наличие и целостность щеток, пружин щеткодержателей, нет ли масла и влаги на обмотках, чистоту коллектора (колец) и т. д. При возможности прокручивают вручную якорь (ротор) на 1—2 оборота, проверяя, не мешает ли что-нибудь его вращению.

Следует также измерить сопротивление изоляции электродвигателя с пускорегулирующей аппаратурой. Если появилось какое-либо сомнение в готовности механического оборудования грузоподъемного устройства, необходимо до пробного пуска доложить об этом механику, ответственному за данное оборудование.

После осмотра и соответствующих проверок, объем которых зависит от продолжительности периода бездействия электропривода, подают питание на схему управления и опробуют электропривод в действии. Убедившись, что грузоподъемный механизм находится в рабочем состоянии и что все защиты и блокировки исправны, необходимо доложить вахтенному помощнику о готовности электропривода к работе.

К управлению грузоподъемными механизмами допускаются специально проинструктированные лица из числа судовой команды (по назначению администрации судна) или специалисты порта. Ответственность за соблюдение допускаемых режимов работы грузоподъемных механизмов возлагается на помощника капитана, руководящего грузовыми операциями.

При работе грузовых устройств члены электрогруппы должны постоянно контролировать работу электроприводов. Необходимо периодически следить за нагрузкой и нагревом электрооборудования, нагревом подшипников, действием аппаратуры управления, защиты, контроля, блокировки и сигнализации. Запрещается пользоваться в работе кнопкой шунтирования конечного выключателя, ограничивающего максимально допустимый вылет или угол поворота стрелы. Также запрещается выводить из действия конечные, путевые и дверные выключатели и средства защиты электроприводов.

Электропривод должен быть немедленно отключен, если появился запах гари и дым из двигателя, магнитной станции или аппаратуры автоматики; замечена значительная вибрация и недопустимый нагрев подшипников.

При самопроизвольной остановке электропривода, например из-за срабатывания средств защиты, повторно запускать электродвигатель не рекомендуется. Необходимо отключить питание, выяснить причину остановки, устранить ее и только после этого вновь включить электропривод.

В процессе работы электроприводов приходится встречаться с различными неисправностями, причем причины одной и той же неисправности в разных случаях могут быть разными. Для быстрого определения и устранения неисправностей требуется известный навык, который приобретается с течением времени в процессе работы по эксплуатации судового электрооборудования.

После окончания грузовых операций поставить рукоятки командо- контроллеров (контроллеров) в нулевое положение, отключить питание от электроприводов и вновь тщательно осмотреть все электрооборудование. После остывания пускорегулирующей аппаратуры, двигателя и резисторов закрыть вентиляционные лючки; выключить вентиляцию и закрыть магнитные станции. Закрытие электрооборудования в горячем состоянии способствует конденсации влаги в корпусах электроаппаратов.

Техническое обслуживание электроприводов грузоподъемных механизмов, наряду с выполнением обычных профилактических работ, предусматривает тщательное и постоянное наблюдение за состоянием уплотнений электрооборудования, установленного на открытых палубах, поскольку по данным от 50 до 90 % отказов электродвигателей обусловлено снижением сопротивления изоляции ниже допустимых норм из-за неудовлетворительно выполненных уплотнений выводных коробок, концов валов, фланцевых соединений корпуса с подшипниковыми щитами и др.

Все электроприводы грузоподъемных механизмов должны регулярно, не реже одного раза в месяц, проворачиваться. Во избежание наклепа подшипников проворачивание электроприводов, установленных в местах с повышенной вибрацией, рекомендуется выполнять чаще, исходя из условий эксплуатации.

Техническое обслуживание аппаратуры. Надежная и четкая работа электрических аппаратов, а также срок их службы в значительной степени зависят от правильно организованного технического обслуживания и ухода за ними в процессе эксплуатации.

Контакторы. Основными характеристиками контакторов, определяющих их нормальную работу, являются раствор, провал и нажатие контактов. Раствор контактов (рис. 5.12, б) представляет собой размер А, т. е. расстояние между двумя наиболее близкими точками разомкнутых контактов. Провал контактов характеризуется размером В (рис. 5.12, а). По мере износа контактов значение раствора увеличивается, а провал уменьшается. Пределом уменьшения провала является половина расстояния В. Контроль за значением провала обязателен при каждом осмотре, поскольку от него зависит конечное контактное нажатие Рк (Рн — начальное контактное нажатие).

Обеспечение нормального контактного нажатия является важной характеристикой надежной работы контактора.

Рис. 5.12 - Контактный узел электромагнитных контакторов

Малое нажатие ведет к повышенному износу, недопустимому нагреву и свариванию контактов, а большое нажатие может привести при включении к задержке в промежуточном положении.

Значительное влияние на работу контакторов оказывает состояние контактных поверхностей. В процессе работы контакты оплавляются, а на стенках дугогасительных камер появляются копоть и нагар. Оплавленные медные контакты необходимо зачистить бархатным напильником, не нарушая формы контактов. Контакты из сплавов, содержащих серебро, зачищать не следует, необходимо только удалить копоть с самих контактов тряпочкой, смоченной спиртом или другим растворителем. Зачищать контакты наждачной бумагой запрещается.

Важно очистить дугогасительные камеры от копоти и нагара, поскольку нагар является проводником тока, что может привести к перебросу дуги на заземленные части контактора.

Если при включении контактора электромагнитная система переменного тока, находясь в замкнутом состоянии, гудит с дребезжанием, это ненормально. Причинами неисправности могут быть: неплотное прилегание якоря к магнитопроводу; неисправность короткозамкнутого витка; заедание, препятствующее самоустановке якоря на магнитопроводе; пониженное напряжение.

Реле. Надежность работы реле во многом зависит от правильной регулировки и настройки. Весьма важно проверить правильность работы механической части реле. Во время проверки все части механизма и детали реле тщательно очищаются от пыли мягкой кисточкой и продуваются воздухом. Цапфы осей механизма смазывают маслом МВП или аналогичным ему маслом. Перед смазкой необходимо тщательно промыть и высушить смазываемые части. В каждый узел вводить минимальную дозу. Во время смазки и при последующих операциях смазанные детали тщательно оберегать от пыли и загрязнений.

Особое внимание при проверке реле необходимо уделять контакам. При подгорании контактов или появлении на них окислов необходимо тщательно зачистить контакты надфилем, отполировать и промыть спиртом. Нельзя чистить контакты наждачной бумагой или другими абразивными материалами. Также нельзя смазывать контакты каким-либо жиром.

Объем, характер проверки и настройки характеристик реле зависит от назначения и конструктивного исполнения. При этом необходимо в первую очередь руководствоваться инструкциями заводов изготовителей.

Контроллеры и командоконтроллеры. После каждого длительного перерыва в эксплуатации необходимо проверить состояние всех деталей контроллера, осмотреть контакты, выводы, удалить пыль и грязь. Чистка и регулировка контактов производится так же, как у контакторов. Чистка контактов наждачной или стеклянной бумагой недопустима, поскольку частицы абразива остаются на контактных поверхностях и в значительной степени увеличивают переходное сопротивление. Линия касания контактов должна составлять не менее 70 % ширины контактов. При обслуживании необходимо проконтролировать прочность крепления всех деталей и контактов, целостность пружин, свободу перемещения фиксирующих роликов. Изношенные детали подлежат замене на запасные. Для предупреждения появления коррозии и увеличения срока службы пружин рекомендуется их покрывать тонким слоем технического вазелина, при этом следует следить, чтобы смазка не попала на контакты, так как это способствует их обгоранию.

Конечные выключатели. При осмотре выключателей прежде всего проверяется легкость поворота вала выключателя, исправность и состояние контактов, а также надежность устройства самовозврата в исходное состояние. После осмотра, чистки и замены неисправных деталей на запасные производят регулировку уставки конечных выключателей.

Для регулировки выключателей стрела, платформа, кран или грузовой шкентель поочередно ставятся в положения, соответствующие отключению данного механизма, т. е. в положение, при котором выключатель должен срабатывать. В этом положении выключатель устанавливается так, чтобы соответствующие контакты разомкнулись. При этом следует учесть некоторое упреждение срабатывания выключателей для учета свободного выбега механизма. От надежности работы конечных выключателей зависит безаварийная и безопасная работа грузоподъемных механизмов, поэтому проверка их работы должна производиться перед каждым началом грузовых операций.

Электромагнитные тормоза. В процессе эксплуатации особое внимание должно уделяться проверке и регулировке электромагнитных тормозов грузоподъемных устройств, поскольку от надежности их работы зависит безопасность работы этих приводов.

Надежная работа тормозных устройств обеспечивается посредством регулярного периодического осмотра, ухода и настройки механизма. При осмотре выполняются следующие мероприятия: контроль хода подвижного сердечника и его восстановление при износе тормозных накладок, смазка всех подвижных частей, выявление и устранение люфтов в сочленениях.

Неисправности тормозных устройств проявляются в основном в виде отказов срабатывания (растормаживания) и повышенного шума (гудения).

Отказ срабатывания может произойти из-за замерзания смазки в холодное время года, смятия стыка магнитопровода переменного тока или износа немагнитной прокладки у электромагнитов постоянного тока.

Появление повышенного гудения электромагнитов переменного тока связано, обычно, с неполным включением, что сопровождается повышенным током в катушке и ведет к быстрому выходу ее из строя. Усиленное гудение также может быть из-за нарушения целостности короткозамкнутого витка магнитопровода и при витковом замыкании в катушке.

Электропривод включает в себя электропривод гидронасоса и гидродвигатель. В таких приводах удачно сочетаются преимущества электро- и гидроприводов, как, например, значительная мощность создания больших усилий, высокая точность регулирования, оптимальное протекание переходных процессов и др.

Принцип действия гидропривода и описание некоторых типов гидропередач даны в работе.

В электроприводе с валом электродвигателя соединяется гидронасос, преобразующий механическую энергию в потенциальную или в кинетическую энергию рабочей жидкости, которая, поступая в гидродвигатель по системе гидропередач, снова преобразуется в механическую энергию.

В качестве гидронасосов обычно используются поршневые насосы постоянной или переменной подачи, или центробежные. Гидродвигатели могут быть как возвратно-поступательного, так и вращающегося типа.

По принципу регулирования скорости гидроприводы делятся на два вида: 1) объемные, в которых используются регулировочные свойства гидромашин, чаще всего изменение подачи гидронасоса; 2) дроссельные, в которых используются специальные краны-дроссели, изменяющие количество жидкости, поступающей к гидродвигателю. В судовой практике в основном используются гидроприводы с объемным регулированием.

Воспользуемся понятием удельная подача q, под которой будем понимать подачу за один оборот. Для нерегулируемых гидромашин удельная подача не изменяется, т. е. q = const.

Механические характеристики гидроприводов аналогичны механическим характеристикам системы генератор-двигатель. Характеристики жесткие и наклон их зависит главным образом от герметичности гидромашин, т. е. от объемного к. п. д

В электроприводе потери энергии имеются как в электродвигателе, так и в гидравлическом приводе. Энергетика работы электродвигателя рассмотрена ранее, поэтому для оценки экономичности работы электропривода рассмотрим потери мощности и к. п. д. гидравлических машин.

Известно, что в гидравлических машинах имеются следующие потери: объемные (потери расхода жидкости), гидравлические (потери давления), механические (потери на трение).

В установившемся режиме при постоянном расходе жидкости и давлении баланс мощности гидравлической машины можно представить уравнением

Электрогидроприводы, используемые в грузоподъемных механизмах, обладают небольшой инерционностью и обычно применяются в тех механизмах, к которым предъявляются высокие динамические требования.

Защита от перегрузок в электрогидроприводах осуществляется по-средством применения перепускных клапанов, которые срабатывают при повышении давления жидкости сверх допустимого.

Основными достоинствами электрогидравлических приводов являются следующие: возможность создания больших моментов и усилий: сравнительно небольшие вес и габаритные размеры; широкий диапазон регулирования скорости, простота осуществления реверсирования; высокое быстродействие;

К недостаткам электрогидроприводов относятся: низкий общий к. и. д. установки; большая сложность изготовления; высокая строительная и эксплуатационная стоимость.