Выбор типа электропривода и величины питающих напряжений

Выбор рода тока для электрооборудования расточного станка имеет важное значение, поскольку с ним связаны такие показатели, как технические возможности привода, капиталовложения и стоимость эксплуатационных расходов, масса и размеры оборудования, его надежность и простота обслуживания.

Распределение энергии в электрических сетях производится трехфазным переменным током 50 Гц номинальное напряжение, которого устанавливается ГОСТом. Однако отдельные электроприемники приводятся в движение высокочастотными электродвигателями, которые должны питаться токами повышенной частоты 180-400 Гц. Установки индукционного и диэлектрического нагрева требуют питания токами повышенных и высоких частот до 10000 Гц и выше.

Сети напряжением до 1000 В служат для распределения электроэнергии внутри цехов промышленных предприятий, а так же для питания некоторых электроприемников, расположенных за пределами цеха на территории предприятия.

Для внутрицеховых сетей наибольшее распространение имеет напряжение 380/220 В, основным преимуществом которого является возможность совместного питания силовых и осветительных сетей, а так же снижение потерь энергии в цеховых электрических сетях.

Напряжение 660 В целесообразно применять на тех предприятиях, на которых по условиям планировки цехового оборудования, технологии производства и окружающей среды нельзя или трудно приблизить цеховые трансформаторные подстанции (ТП) к электроприемникам, например, химическая промышленность, нефтеперерабатывающая промышленность, угольные шахты и т. п.

Трехфазная система 220/127 В является малоэкономичной поэтому не используется для вновь проектируемых предприятий. Напряжения не выше 42 В (24 В, 36 В) применяют в помещениях с повышений опасностью и особо опасных для местного освещения и ручных переносных ламп. 

Напряжение 12 В применяется при особо неблагоприятных условиях в отношении опасности поражения электрическим током для питания переносных светильников.

По роду тока все потребители электроэнергии можно разделить на три группы: работающие от сети переменного тока нормальной промышленной частоты (50 Гц), работающие от сети переменного тока повышенной или пониженной частоты и работающие от сети постоянного тока.

На данном станке применяется электрооборудование силовая часть и цепь управления работает на постоянным током 220 В.

Для привода расточного станка возможно применение различных двигателей и систем электропривода. Их выбор определяется грузоподъемностью, номинальной скоростью движения, требуемым диапазоном регулирования скорости привода, жесткостью механических характеристик, числом включения в час и др. В настоящее время на кранах чаще всего применяют простые системы электропривода, в которых двигатели получают питание от сети переменного или постоянного тока неизменного напряжения через пускорегулировочные резисторы.

Привод с асинхронными двигателями с к.з. ротором применяется для механизмов кранов небольшой мощности (≤10—15 кВт), работающих в легком режиме. Если необходимо регулировать скорость или обеспечить точную остановку механизма, то можно использовать двух или трехскоростные двигатели.

Наибольшее распространение на кранах получил привод с асинхронными двигателями с фазным ротором и ступенчатым регулированием угловой скорости путем изменения сопротивления в цепи ротора. Такой привод достаточно прост, надежен, допускает большое число включений в час и применяется при средних и больших мощностях. С помощью резисторов в цепи ротора можно в широких пределах изменять момент при пуске, получать желаемые ускорения и плавность

пуска, уменьшать токи и потери энергии в двигателе при переходных процессах, а также получать пониженные угловые скорости. Однако этот привод не обеспечивает необходимую жесткость регулировочных характеристик и устойчивую работу при пониженных скоростях. Он неэкономичен вследствие значительных потерь энергии в пускорегулировочных сопротивлениях; кроме того, имеет место повышенный износ двигателя, электромеханических тормозов и контактной аппаратуры управления.

Если к электроприводу крановых механизмов предъявляются повышенные требования в отношении регулирования скорости, а также необходимо обеспечить низкие устойчивые угловые скорости в различных режимах, то применяют двигатели постоянного тока. Для механизмов подъема приводы на постоянном токе с питанием от сети обычно выполняются с двигателями последовательного возбуждения, которые допускают большие перегрузки по моменту и имеют мягкую естественную характеристику, что позволяет поднимать попускать легкие грузы с повышенной скоростью. Двигатели параллельного возбуждения применяют в тех случаях, когда необходимо иметь достаточно жесткие механические характеристики при низких угловых скоростях, а также обеспечить работу двигателя на естественной характеристике в генераторном режиме.

Однако использование двигателей постоянного тока влечет за собой необходимость преобразования переменного тока в постоянный, что до недавнего времени осуществлялось с помощью машинных преобразователей и связано с увеличением капитальных затрат, дополнительными потерями энергии и эксплуатационными расходами.

На кранах получили некоторое распространение также и сложные системы электроприводов с асинхронными двигателями: с вихревым тормозным генератором, с дросселями насыщения, двухдвигательный привод с регулированием скорости путем наложения механических характеристик и др.

С развитием силовой полупроводниковой техники открываются новые возможности применения двигателей постоянного и переменного тока в электроприводах крановых механизмов с питанием от тиристорных преобразователей, устанавливаемых непосредственно на кранах и подключаемых к сети переменного тока. Эти преобразователи имеют высокие энергетические и экономические показатели, повышенную механическую прочность и. долговечность, нетребовательны в эксплуатации.

На данном кране применяется асинхронный двигатель с фазным ротором, что видно на принципиальной электрической схеме.