Файл: Живов Л.Г. Привод и автоматика самоходных кранов.pdf

характеристики с учетом уменьшения числа оборотов дизеля при увеличении нагрузки f5 = оо. Таким образом, для каждой из ха­ рактеристик жесткость и плавность иные.

Установлено, что при уменьшении числа оборотов дизеля с возрастанием нагрузки жесткость характеристик изменяется. В

1070

связи с этим диапазон регулирования при 1 = 0 равен ——= 9 85

для I = 240 А (с учетом уменьшения числа оборотов дизеля)

1390

А = - ^ = 13>90 (Для / = 100 А А = 17, для I = 150 А А = 16).

Фактически диапазон регулирования не превышает 10. Остаточ­ ный магнетизм генератора не' дает возможности снизить обороты менее 100, снижение же оборотов дизеля с увеличением нагрузки

Если бы можно было получить А = 30, то Пщы = 0,004 м/с. При такой скорости полностью достигаются любые скорости дотяжки и посадки груза, и поэтому диапазон регулирования, равный 30, обеспечивает любые режимы регулирования. Однако при увели­ чении Ушах до 15 или 20 м/мин диапазон регулирования должен быть существенно увеличен по максимальной скорости.

23

Желательно частоту вращения двигателя иметь равной 20— 30 об/мин, т. е. диапазон регулирования должен быть равен 30— 20. Жесткость характеристики 1 при Д = 50 — 38,2 = 11,8 и Дя =

тельное изменение момента на характеристиках /, 2, 3 вызывает относительно большие колебания скорости, что является весьма характерным для асинхронных двигателей с реостатным регули­ рованием.

Таким образом, краны на переменном токе имеют малый диа­ пазон регулирования и (при изменяющейся нагрузке, ветре и ук­ лоне) колебания скорости в цикле, что во многих случаях недо­ пустимо, особенно при работе по установке груза в заданную точку. Диапазон регулирования требует от существующих систем электропривода кранов значительных корректировок, чтобы по­ лучить более глубокое и устойчивое регулирование скорости.

Следующим основным параметром является эксплуатацион­ ный к. п. д. электропривода, определяемый за смену Тс. Опти­ мальный (максимальный) к. п. д. обеспечивается при нагрузке

х =

где Р — мощность на валу двигателя.

Оптимальный к. п. д. необходимо выбирать при средней квад­ ратичной нагрузке привода за эксплуатационный период, причем ее не следует смешивать со среднеквадратичной мощностью, так как последняя выбирается по наиболее тяжелому участку рабо­ ты за время, равное трем постоянным времени нагрева. Здесь же рассматривается среднеквадратичная нагрузка за продолжитель­ ное время — смену.

Электроприводы самоходных стреловых кранов работают в области малых нагрузок. Из нагрузочных диаграмм (см. рис. 1, 2 и 3) видно, что при максимальной нагрузке (Р„ — 50 кВт) электропривод работает 0,01 Тс, при 0,59 Рв период работы его в смене составляет 0,99 Тс, тогда

т. е. наивысший к. п. д. должен быть при нагрузке 0,6 Рк.

Для двигателей переменного тока, установленных на кранах грузоподъемностью 16— 100 т, при номинальной нагрузке т) = 0,8;

24

для двигателей постоянного тока, установленных на кранах гру­ зоподъемностью 25 т и более г|н = 0.85 ч- 0,88. Таким образом, при среднесменной нагрузке реальный к. п. д. гораздо ниже пас­ портного. Отсюда удельные потери электроэнергии в электропри­ воде превышают номинальные.

Удельный расход электроэнергии в кВт-ч/т является функци­ ей производительности крана:

троэнергии; Р.с — мощность холостого хода, включая мощность на

быть обеспечено только автоматическими системами управления электроприводом.

Весьма важным параметром является коэффициент качества электропривода, позволяющий оценить электропривод в эксплу­ атационном отношении.

Очевидно, что среднесменная скорость цикла определяется помимо других указанных причин тем, что машинист крана в не­ которых случаях при разгоне задерживает быстрое нарастание скорости при подъеме груза, затем резко увеличивает скорость и далее снижает ее, приноравливаясь к определенным внешним возмущающим факторам — ветру, уклону и т. д.

В связи с этим эксплуатационную оценку электроприводу на­ до давать исходя из соотношения фактически затраченных по-

25

терь й?ф и потерь номинальных Wa, т. е. W$jWs. В этом соотно­ шении в скрытом виде отображены глубина регулирования, за­ грузка электропривода, потери на регулирование и т. д.

Коэффициент качества электропривода

гателя при реостатном и любом способе регулирования и поло­ жительные качества при большом диапазоне регулирования

,системы Г— Д или системы тиристорный преобразователь — двигатель.

Чем больше а, тем ниже качество работы данной системы электропривода. Коэффициент оценки тем больше, чем ниже качественный комплекс параметров электропривода (меньше диапазон, больше расход электроэнергии, больше масса при

26

малой установленной мощности Р), поэтому при сравнении си­ стем электропривода коэффициент а различен (щ, « 2, ап).

Качество работы выше у того электропривода, у которого при основных сравниваемых равных параметрах G, Р, Q и Д меньше а, причем, если принять, что последние параметры сред­ несменные, то их должен быть также среднесменный, и он, оче­ видно, будет больше, чем при номинальных (паспортных) значениях G, Р, Q и Д.

4.КРИТЕРИИ ОПТИМАЛЬНОСТИ РАБОТЫ

Оптимальный режим работы механизма стрелового самоход­ ного крана ограничен следующими условиями: высота подъема

г.р

Н считается заданной и равной Н = j vdt, V(0 ) = 0, v^p) = 0.

о

Оптимальный режим работы кранового механизма опреде­ ляется оптимальным управлением, которое обеспечивает мини­ мально возможные потери в якоре электропривода при выполне­

данного перемещения за наименьшее время при заданном уров­ не потерь в якоре и при v — и I — / м.

Конкретизация этих определений обусловливает:

1) оптимальный график скорости, ускорения и рывка. Для

механизма подъема необходимо весьма плавное и все увеличи­ вающееся нарастание скорости при подъеме груза;

как скорость при окончании периода разгона должна быть максимальной. С другой стороны, минимальное время процесса разгона и замедления (оптимальная скоростная диаграмма) может не обеспечить минимальных усилий и потерь энергии

вякоре;

3)максимальные усилия при минимальной мощности элек­ тродвигателя и наименьшем расходе электроэнергии;

4)оптимальное передаточное число редуктора из условия

минимума потерь в якоре (роторе) электродвигателя. Оптимальные режимы системы крана должны быть обуслов­

лены: оптимальными соотношениями рабочих скоростей при совмещенной работе механизмов (наименьшим путем или наименьшим временем); максимальной производительностью и

27