Система управления мостовым краном

В настоящее время применяются различные системы управления электроприводами мостовых кранов, но наиболее совершенной является СУ электроприводами переменного тока с частотными преобразователями и управлением от контроллера.
Схема СУ показана на рис. В качестве частотных преобразователей используются преобразователи частоты MOVITRAC 31 С110-503-4-00 и С370-503-4-00 фирмы SEWEvrodrive, которые выполняются с промежуточным звеном постоянного тока, с синусоидальной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) выходного напряжения инвертора. Устройства подключаются непосредственно к трехфазной сети переменного тока напряжением от 3 х 380 до 3 х 500 В, частотой 50 или 60 Гц.
Они обеспечивают изменение трехфазного выходного напряжения до значения напряжения сети с пропорционально увеличивающейся выходной частотой до настраиваемого значения базовой частоты, находящейся в интервале 50... 150 Гц (для специальных характеристик от 5 до 400 Гц). Эта особенность дает возможность управления трехфазными АД с постоянным моментом до достижения номинальной частоты, а выше нее — с постоянной мощностью.
Все входы и выходы системы потенциально развязаны. В электронной схеме имеется импульсный блок питания, который функционирует независимо от частоты сети и в широком диапазоне напряжений — от 380 до 500 В.
Пост оператора реализован на базе клавишной панели FBG 31С-01, в состав которой входят текстовый дисплей с подсветкой, тремя языками на выбор и мембранная панель с шестью клавишами. На дисплей выводятся расширенное и краткое меню параметров. Клавишная панель обеспечивает: отображение выходной частоты, тока, температуры и других измеряемых величин; фиксацию неисправностей; считывание и коррекцию всех параметров; сохранение данных.
Для управления механизмами подъема и передвижения используются эргономичные ручные манипуляторы типа «джойстик».
Система управления электроприводами мостового крана реализована на контроллере с возможностью его связи с ПК по последовательному интерфейсу RS-485 для обмена информацией с верхним уровнем управления и уровнем дистанционного управления. В состав контроллера входят модули ввода и вывода, обрабатывающие сигналы, приведенные в табл. 4.4.
Рассматриваемая СУ реализует следующие функции:
1) принимает команды управления от ручного манипулятора — джойстика: «Подъем» — релейный сигнал, «Спуск» — релейный сигнал, «Нейтральное положение (останов)» — релейный сигнал и «Задание скорости» — аналоговый сигнал;
2) обеспечивает пусковой момент на валу электродвигателя М = 2МН;
3) при получении команды «Подъем» СУ выдает релейную команду на включение электромеханического привода, принимает блокировочный сигнал о снятии электромеханического тормоза, начинает движение вверх со скоростью, определяемой аналоговым сигналом «Задание скорости» от джойстика. При положении джойстика 1 обеспечивается минимальная скорость подъема, при положении джойстика 6 — максимальная. При установке джойстика в нейтральное положение («Стоп») привод осуществляет динамическое торможение и по достижении минимальной скорости подает релейную команду на отключение электромеханического тормоза, а также отключает выходное напряжение преобразователя;
4) при получении команды «Спуск» привод создает тормозной момент на валу двигателя и выдает релейную команду на включение электромеханического тормоза, принимает блокировочный сигнал о снятии тормоза и начинает движение вниз со скоростью, определяемой аналоговым сигналом «Задание скорости» от джойстика. При спуске груза в положении джойстика 1... 5 осуществляется тормозной спуск, в положении 6 — двигательный. При положении джойстика 1 обеспечивается минимальная скорость спуска, при положении 5 — максимальная;
5) при переводе джойстика в нейтральное положение для достижения высокоточной посадочной скорости груза в конце динамического торможения выдерживается время останова электродвигателя при помощи торможения импульсами постоянного напряжения согласно приведенной на рис. 4.118 характеристики разгона и торможения (f„, fmax, f^ — частота соответственно при пуске, максимальная, при останове; tp, tT, /'OCT — время соответственно разгона, торможения, останова). При поступлении команды «Нейтральное положение» («Стоп») выдается релейный сигнал на отключение электромеханического тормоза. После этого отключается выходное напряжение преобразователя;
6) в преобразователе реализовано два независимо программируемых времени разгона и торможения в пределах 0,01 ...600 с. Дополнительно к этим значениям можно осуществлять программирование пользователем еще 12 значений времени разгона (торможения) в зависимости от положений джойстика;
7) в преобразователе реализована функция «обхода» заданной частоты, исключающая работу двигателя на задаваемой оператором частоте вращения, при которой возникает механический резонанс в комплексе «электродвигатель — механическая нагрузка»;
8) после получения команды «Аварийный стоп» преобразователь осуществляет торможение, выдает релейную команду на отключение электромеханического тормоза и отключает выходное напряжение;
9) преобразователь обеспечивает: защиту от недопустимой перегрузки и короткого замыкания, в том числе на землю; защиту от недопустимых перенапряжений на силовых элементах; блокировку работы при недопустимых отклонениях питающего напряжения и его исчезновении; защиту от неполнофазного режима работы; защиту от неисправности в блоках и узлах преобразователя;
10) при аварии преобразователь выдает релейный сигнал «Авария», релейный сигнал на отключение электромеханического тормоза и снятие питающего напряжения с его выходов;
11) преобразователь имеет функцию адаптации для оптимального управления конкретным электродвигателем.