РАЗДЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ МОСТОВОГО КРАНА
SEPARATE ELECTRIC DRIVE OF TRAVELER DISPLACEMENT MECHANISM

Изобретение относится к грузоподъемным машинам, в особенности, к электроприводу с асинхронными двигателями переменного тока, которые используются в мостовых, козловых кранах, применяемых в различных отраслях промышленности. Может быть использовано для выравнивания нагрузок между приводами механизма передвижения крана.
Если в подъемном кране используется раздельный привод, при котором каждая концевая балка моста приводится в движение своим самостоятельным приводом, причем между приводами, расположенными на различных концевых балках, не предусматривается дополнительная связь кроме самой металлоконструкции (смотри, например, Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1979. 558 с.), где на стр.258 описана работа такого механизма, согласно которому «если на одну из опорных (концевых) балок моста нагрузка меньше, чем на другую, то скорость вращения двигателя первой опоры несколько увеличивается и эта опора начинает забегать относительно второй, более нагруженной опоры. Но при этом забегании первый двигатель начинает воспринимать через металлоконструкцию моста повышенную нагрузку, разгружая двигатель второй опоры, что приводит к уменьшению скорости первого двигателя и соответствующему увеличению скорости второго двигателя. При этом скорости движения обеих опорных балок моста автоматически выравниваются. Таким образом, в процессе движения крана с раздельным приводом происходит перераспределение нагрузок между обоими двигателями за счет нагружения металлоконструкции моста в горизонтальной плоскости и за счет сил сцепления ведущих колес с рельсами.
Исследование механизмов передвижения с раздельным приводом показывает, что этот привод обеспечивает нормальную работу кранов при отношении пролета крана к его базе не более 6. При величине этого отношения более 6 отмечается повышенная упругая деформация моста крана и значительные забегания одной концевой балки относительно другой (при расположении тележки с грузом около одной из концевых балок). Для обеспечения нормальной работы крана в этом случае необходимо значительно повысить жесткость моста в горизонтальной плоскости, что связано с утяжелением моста, что весьма нежелательно.
Для выравнивания хода опор при индивидуальном асинхронном приводе некоторое применение нашла система синхронного вращения (электрического вала) в которую включаются двигатели ходовых тележек. Такое решение поставленной задачи позволяет получить синхронное вращение двигателей, однако оно не может устранить расхождение опор, вызванное неодинаковым износом колес ходовых тележек, пробуксовыванием и т.п. По указанным причинам и вследствие относительной сложности синхронного вращения не получили широкого распространения в электроприводе передвижения мостов портальных кранов, (смотри, например, стр.187 в книге Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов, М., «Энергия», 1969, изд. 2-е переработанное и дополненное. 544 с. с илл.
Техническим эффектом изобретения является выравнивание нагрузок между двигателями, для повышения КПД и повышения надежности работы крана.
Для достижения указанного технического эффекта предлагается осуществлять привод первого из ходовых колес от асинхронного электродвигателя с фазным ротором, а другое ходовое колесо от асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, причем статорные обмотки второго электродвигателя подключены к роторным обмоткам первого через согласующий трансформатор, коэффициент трансформации которого равен коэффициенту приведения статорной обмотки к обмотке ротора.
Суть предложения поясняется чертежом. Привод механизма передвижения мостового крана, включающий ходовое колесо 1, которое через редуктор 2 получает вращение от асинхронного электродвигателя с фазным ротором 3, к роторной обмотке которого через согласующий трансформатор 4, подключена статорная обмотка асинхронного короткозамкнутого электродвигателя 5, вращающего через редуктор 6 ходовое колесо 7. При этом коэффициент трансформации согласующего трансформатора 4 равен коэффициенту приведения роторной обмотки к статорной обмотке.
Электропривод работает следующим образом: при подаче напряжения питающей сети на статорные обмотки электродвигателя 3, в обмотках его ротора наводится напряжение, которое, увеличенное согласующим трансформатором 4 до напряжения питающей сети, подается на статорные обмотки асинхронного электродвигателя 5. При этом происходит запуск электродвигателей 3 и 5 в соответствии с законами электротехники. После запуска электродвигатели 3 и 5 соответственно через редукторы 2 и 6 приводят во вращение ходовые колеса 1 и 7 и развивают вращающие моменты в соответствии с моментами сопротивления на колесных парах. При равенстве моментов сопротивления электродвигатели развивают одинаковые моменты и вращаются с одинаковой скоростью. Если же равенство моментов нарушается (например, при изменении, от износа, диаметра колеса), то на ходовом колесе, у которого диаметр больше, будет и больше момент сопротивления, (например, у колеса 1). Это приведет к тому, что вращающий момент и скольжение электродвигателя 3 увеличится, а частота вращения уменьшится. Одновременно с этим рост скольжения приведет к тому, что частота тока в роторе электродвигателя 3 увеличится и увеличится частота питающего напряжения, подаваемого на статор электродвигателя 5, что приведет к увеличению частоты вращения вала электродвигателя 5, что, в свою очередь, увеличит момент сопротивления на второй колесной паре до достижения равенства нагрузок на колесных парах.
Таким образом, предлагаемое соединение обмоток асинхронных электродвигателей позволяет выравнивать нагрузки на ходовых колесах.