Электродвигатель привода насоса гидравлических лифтов - часть 1

Работа гидравлического лифта и подъемника заключается в поднятии грузов, каждый раз разных. Может случаться, что кабина (платформа) поднимается пустой и затем спускает вниз груз, или же она поднимается более или менее нагруженной, а потом опускается без груза. При этом желательно, чтобы скорость подъема и опускания не зависела от нагрузки.

В гидравлических лифтах и подъемниках скорость подъема, при прочих равных условиях, определяется производительностью насоса, которая, в свою очередь, является функцией числа оборотов электрического мотора.

В связи с этим, необходимо использовать тип электродвигателя, у которого скорость вращения вала практически не зависит от изменения нагрузки.

Этому условию в наибольшей степени соответствуют асинхронные двигатели переменного трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, отличающиеся высокой надёжностью, простотой конструкции и низкой стоимостью.

Типовая конструкция блока мотор-насос, представленная на рис.4.3, дает достаточно полное представление об особенностях конструкции асинхронного двигателя, предназначенного для работы в среде рабочей жидкости, и представлена на рис.4.3

Одной из особенностей такого двигателя является отсутствие внешнего корпуса. Его роль выполняет набор пластин магнито-провода статорной обмотки 6, с передней и задней стороны которого располагаются крышки подшипников ротора 4, 5, стянутые шпильками.

Отсутствие корпуса двигателя улучшает условия теплоотвода и охлаждения статорных обмоток рабочей жидкостью.

Кроме того, по соображениям безопасности и надежности работы применяется маслостойкая изоляция обмотки статора.

Для обеспечения плавного разгона ротора при пуске и плавного замедления вращения ротора при отключении электропитания, на заднем конце вала ротора устанавливается маховик (под колпаком крышки 5).

Отсутствие скользящих контактов у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором делает их практически незаменимыми при установке блока мотор-насос непосредственно в баке с рабочей жидкостью.

Недостатком асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором являются значительные пусковые токи, зависящие от приведенной к валу величины крутящего момента внешних сопротивлений.

Электродвигатель привода насоса гидравлических лифтов

Рис.4.3 Общий вид конструкции блока мотор-насос: 1 - напорный трубопровод жидкости под давлением; 2 - стальная сетка фильтра всасывающей части насоса; 3 - винтовой насос; 4 - передняя крышка подшипника двигателя; 5 - задняя крышка, закрывающая маховик на валу ротора; 6 - магнито-провод статорной обмотки

Электродвигатель привода насоса гидравлических лифтов

Рис.4.4 Схема переключения фазных обмоток двигателя со схемы звезда на треугольник

Специфика работы гидропривода лифтов позволяет ограничить пусковые токи.

В этих лифтах для обеспечения плавности разгона кабины в начальный момент включения двигателя, насос практически работает в холостом режиме, направляя рабочую жидкость на слив в бак. Система управляющих клапанов постепенно увеличивает сопротивление в напорной магистрали насоса; давление жидкости растет и по достижению определенного уровня она направляется в гидроцилиндр, обеспечивая плавный разгон поднимающейся кабины. Поэтому электродвигатель запускается практически без нагрузки и только после набора рабочей скорости загружается моментом внешних сопротивлений,

В связи с этой особенностью работы гидропривода пусковые токи электродвигателя примерно равны току при установившемся движении груженой кабины (платформы).

Это позволяет использовать асинхронные моторы с короткозамкнутым ротором мощностью 30 ч 40 кВт и более без пиковой перегрузки силовой электросети.

Если мощность мотора превышает 10 ч 15 кВт, для дополнительного снижения пусковых токов используется переключение фаз обмотки статора со схемы звезда на - треугольник (рис.4.4). Необходимые переключения осуществляются контакторами К1 и К2.

В качестве альтернативной меры для снижения пусковых токов последовательно с обмотками фаз статора включаются активные сопротивления калиброванных по параметрам резисторов. Наличие постоянно включенных резисторов во время работы двигателя создаёт дополнительные бесполезные потери мощности и увеличивает стоимость эксплуатации лифта.

При использовании схемы переключения фаз статорной обмотки фазное напряжение уменьшится:

Нетрудно заметить, что при таком ступенчатом способе пуска двигателя пусковой ток, как и крутящий момент, уменьшается в три раза.

Однако уменьшение крутящего момента не имеет каких либо негативных последствий, так как двигатель должен преодолевать небольшой момент внешних сопротивлений, создаваемых насосом, работающим практически в холостом режиме.

При применении подобной схемы пуска двигателя необходимо регулировать распределительные клапаны и устройство коммутации так, чтобы переключение со звезды на треугольник происходило до момента, когда клапаны начнут увеличивать давление рабочей жидкости в напорной линии.

Процесс переключения со звезды на треугольник должен быть настолько быстрым, чтобы не увеличивалось время разгона ротора двигателя до рабочей скорости в связи с уменьшением величины избыточного момента при переключении обмоток.

При несоблюдении этого условия в момент переключения могут возникать значительные пики токовой нагрузки и все преимущества схемы плавного пуска будут утрачены.