Особенности работы и предъявляемые требования к электроприводам грузоподъемных устройств

К обширной группе грузоподъемных устройств относятся электроприводы судовых грузоподъемных механизмов общего назначения (лебедки, краны), электроприводы лифтов, шлюпочных и буксирных лебедок, электроприводы плавучих кранов, траловых лебедок и рыбопромысловых механизмов.

Электроприводы лебедок и кранов работают в напряженном повторно-кратковременном режиме. Нагрузка электропривода изменяется в широких пределах — от холостого хода до номинальной величины, причем возможны также перегрузки.

Основное требование, предъявляемое к электроприводам грузовых лебедок и кранов,— обеспечить высокую производительность. Чем выше производительность судовых грузоподъемных механизмов, тем меньше продолжительность грузовых операций, короче стоянки судов в портах и экономичнее их эксплуатация.

В настоящее время применяют быстроходные лебедки со сравнительно высокими скоростями подъема полного груза (40— 50 м/мин). Дальнейшее увеличение скорости подъема полного груза из-за небольшой высоты подъема сокращения времени цикла почти не дает. В то же время нужно иметь более высокие скорости для работы с пустым гаком и грузами массой, меньшей номинальной. Кроме того, для плавного трогания, опускания и перемещения груза нужны низкие скорости.

Таким образом, для безопасной и высокопроизводительной работы электропривод грузовой лебедки или крана должен допускать регулирование частоты вращения в 3—3,5 раза больше и в 5—6 раз меньше номинальной.

Большое влияние на производительность грузоподъемного механизма оказывает время разгона и торможения. Нужен большой пусковой момент, но в то же время он не должен быть слишком большим, так как при большом ускорении можно разорвать такелаж. Система торможения должна быть эффективной и надежной.

Электроприводы лебедок и кранов должны обеспечивать надежную работу при кренах судна и дифферентах, быть надежными и безопасными, иметь простую и удобную систему управления, быть компактными, недорогими и экономичными.

Наиболее приспособленным для работы в качестве электропривода грузоподъемного устройства является компаундный электродвигатель постоянного тока. Он обеспечивает плавный пуск с достаточным пусковым моментом, хорошо приспособлен для работы в повторно-кратковременном режиме с частыми пусками и торможениями, имеет необходимое число скоростей и хорошие тормозные характеристики.

Однако общеизвестные преимущества переменного тока неоспоримы. На морском флоте 86% электроприводов грузоподъемных устройств работают на переменном токе. Особенно надежен асинхронный короткозамкнутый электродвигатель переменного тока. Для электроприводов грузовых лебедок и подъемных механизмов грузовых кранов рационален привод с трехскоростным асинхронным электродвигателем, а для механизмов поворота крана и изменения вылета стрелы—с двухскоростным. Переход с одной скорости на другую осуществляется переключением обмотки статора (изменением числа пар полюсов).

Значительно реже применяют асинхронные электродвигатели специальных конструкций, которые дают несколько улучшенные рабочие характеристики, но требуют в эксплуатации тщательного ухода.

Схему электропривода грузоподъемного устройства обычно выполняют контакторной; она имеет хорошую автоматизацию, чтобы исключать опасные режимы работы. Например, при переводе рукоятки управления с нулевого положения в третье электродвигатель все равно работает сначала на первой скорости, затем автоматически переходит на вторую и третью.
Длительная работа контакторов схемы в режимах частых включений и выключений приводит к их неполадкам, из-за чего применяют бесконтактный электропривод на базе тиристоров.

Дальнейшее развитие электропривода грузоподъемных устройств идет по пути совершенствования электрооборудования с многоскоростными асинхронными двигателями, а также внедрения тиристорных электроприводов постоянного и переменного тока.