Электропривод и автоматизация механизма вертикального перемещения крана-штабелёра

Бродовиков Евгений Алексеевич

Аннотация


Крановое оборудование является одним из основных средств комплексной механизации всех отраслей народного хозяйства. Подавляющее большинство грузоподъемных машин, изготовляемых отечественной промышленностью, имеет привод основных рабочих механизмов, и поэтому действия этих машин в значительной степени зависит от качественных показателей используемого кранового оборудования.
Склады представляют собой сложное хозяйство. Наибольшее распространение получили системы с кранами-штабелерами, укладывающими грузы в штабеля или стеллажи с помощью грузозахватных устройств.
Краны-штабелеры позволяют рационализировать складское хозяйство, экономить производственные площади, освободить значительное количество вспомогательных рабочих, открывают широкие возможности складирования. Кран-штабелер — это подъемно-транспортная машина циклического действия, которая передвигаться по рельсам. Кран оборудован вертикальной колонной, по которой перемещается грузовой захват.
Электропривод большинства грузоподъемных машин характеризуется повторно-кратковременном режимом при большей частоте включения, широком диапазоне регулирования скорости и постоянно возникающих значительных перегрузках при разгоне и торможении механизмов.
Закономерное усложнение технологических процессов приводит к росту требований к электроприводу, раскрывающихся в требованиях к точности регулирования и времени пуска, а также поддержания постоянства электромагнитного момента, чего прямой пуск не может обеспечить. Как следствие, требуется система управления электроприводом, способная обеспечить необходимое качество регулирования. Такие же требования предъявляются и к преобразователю частоты.
Современный электропривод переменного тока включает в себя приводной преобразователь частоты со звеном постоянного тока и инвертором с широтно-импульсной модуляцией. В настоящее время наиболее широко применяются преобразователи с автономными инверторами напряжения. Поскольку в качестве источника питания используется 3-х фазная сеть переменного тока, то в состав преобразователя частоты входит 3-х фазный управляемый или неуправляемый выпрямитель.
В 1971 году F. Blaschke предложил принцип построения системы управления асинхронным двигателем, в котором использовалась векторная модель АД с ориентацией системы координат по потокосцеплению ротора. Сущность предложенного метода, получившего впоследствии название векторного, заключалась в использовании в системе управления передаточных функций обратных по отношению к передаточным функциям векторной модели АД, что позволяло получить в качестве независимых входных переменных системы величины, входящие в уравнение электромагнитного момента. Поэтому этот принцип называется также прямым управлением моментом.