Доброго времени суток! Пишу диплом по главному подъёму мостового крана. Хочу менять старый двигатель постоянного тока на асинхронный с частотником. Проблема в следующем: по расчётам должен получаться двигатель порядка 200 кВт со скоростью 450-500 об/мин. Таких двигателей практически нет, я мало что нашёл. Можно ли взять двигатель с большим числом оборотов и с помощью ПЧ настроить на нужную скорость, с сохранением перегрузочной способности? Проблема в том, что в этом случае придётся брать двигатель завышенной мощности, что экономически нецелесообразно, например, чтобы получить 200 кВт 450 об/мин, мне нужно взять 253 кВт и 750 об/мин из другого "скоростного ряда". Как обойти такие ограничения, есть ли какие то хитрости. Менять механическую часть не планируется. Прошу приводчиков помочь в этом вопросе.

Поскольку диплом - примените редуктор. Заодно преподу покажете экономичекое обоснование такого решения.

Вы имеете ввиду заменить уже имеющийся редуктор на другой с передаточным числом побольше?

Это ж какая грузоподъемность у этого крана?

260 тонн - главный подъём. Просто, стоят механизмы с малым передаточным числом, оттого и не требуется быстроходный двигатель. Привод двухдвигательный. Расчёт ведётся в расчёте на то, чтобы один двигатель в случае отказа второго, смог благополучно доставить груз.

У вас не сказано, какую мощность имел постоянник. Дело в том, что напрямую заменить постоянник на асинхронник равной мощности не получится, у них разные нагрузочные характеристики. У постоянника момент на малых оборотах и при трогании намного выше, и при замене сожжено немало асинхронников. Так что асинхронник должен выбираться заведомо с 1,5-2 кратным запасом.
Только недавно участвовал в отпевании асинхронника с частотником, которые были установлены на экструдере вместо постоянника 110кВт.
Не надо ещё забывать, что на малых оборотах потребуется принудительное охлаждение, т.е. наездник.

Да, забыл сказать. 150 кВт



Интересно, вот про это не знал. А в чём же тогда преимущество асинхронника с частотником, если приходится ставить двигатели большей мощности? За счёт чего экономия достигается?

Экономия достигается за счёт дешевизны асинхронного двигателя и меньших эксплуатационных расходов. Но как тяговые асинхронники уступают постоянникам. Мощность двигателя постоянного тока в меньшей степени зависит от скорости, за счёт чего он способен развивать большой момент на малых оборотах, асинхронник же при увеличении нагрузки выходит из синхронизации, при этом резко падает момент и растёт потребляемый ток. Полную мощность асинхронник развивает только при номинальных оборотах.
Внимательно прочитайте:
http://www.intechnics.ru/article14.htm

Ну в практической части все верно, только есть несколько теоретических ошибок:
1. В данных предложениях нужно вместо "мощность" говорить "крутящий момент". Потому что независимо от типа двигателя мощность на нулевой скорости равна нулю: P = M * w.
2. В двигателе постоянного тока крутящий момент на нулевой скорости (пусковой момент) сопоставим с пусковым моментом асинхронного двигателя, но для этого необходимо как минимум применить ПЧ с векторным управлением. Многие думают, что асинхронники - плохие тягачи, однако практика говорит о другом. Просто нужно изучить тему механических характеристик АД при регулировании частоты питающей сети.
3. АД и ДПТ могут кратковременно выдать двукратный пусковой момент. Если передержать, то оба двигателя могут перегреться.


Вообще защита должна защищать, оборудование не должно выходить из строя. Преобразователь был с векторным управлением?

P.S. Привет, arctic-electron-redneck
Я забыл про сименсовскую серию двигателей 1PL6, это те же 1PH7/1PH8, только имеют низкую степень защиты от воды и пыли IP (дырявенькие). Такие двигатели имеют чуть бОльшую мощность при тех же размерах из-за лучшего охлаждения. В октябре 2014 начинают потихоньку сниматься с производства.

Я же не утверждаю, что мощность не зависит от скорости, я имел в виду, что тяговые ДПТ проектируются так, что могут развивать номинальную мощность при скоростях, в несколько раз меньших максимальной скорости. Это ограничивается, в основном, коммутационной способностью коллектора и сечением обмоток и охлаждением. АД тоже могут быть специально спроектированы для работы на малых оборотах и больших моментах, однако, думаю, такие намного менее доступны.
Цитата из приведенной ссылки:
"В отличии от стандартного асинхронного двигателя с фиксированной базовой (номинальной) частотой вращения (синхронные скорости 3000/1500/1000/... об/мин на 50 Гц), двигатель постоянного тока может быть спроектирован с базовой частота вращения в диапазоне примерно от 300 до 4000 об/мин для каждой рабочей точки."
Мой опыт говорит, что ДПТ может кратковременно выдать от 5 до 10 крат по моменту, в зависимости от его исполнения (смешанное возбуждение). И попытки заменить его асинхронником были безуспешны, даже трёхскоростной (750/1000/1500) АД приемлемых габаритов и большей мощности не мог преодолеть момент трогания. В конечном итоге двигатель необходимой мощности был подобран, но его пришлось выносить за пределы оборудования, используя клиноременную передачу.
Двигатель и тиристорный привод заменили без меня, меня позвали лишь диагностировать смерть двигателя. Он вышел бы из строя независимо от режима ЧП, просто из-за перегрева. Экструдер требует довольно широкого диапазона регулирования оборотов в зависимости от изделий, от расхода материала, и если постоянник его обеспечивал без внешнего охлаждения, то асинхронник той же мощности и на те же номинальные обороты спёкся через пару часов. Ему было необходимо принудительное охлаждение. Момент вращения двигателя привода шнека экструдера мало зависит от скорости, в отличие от насосов и вентиляторов. Как и у кранов, впрочем. В результате был заменен и частотник и двигатель на 160 кВт, а также установлен вентилятор для обдува двигателя.
Да и мнение, что ДПТ сложнее в эксплуатации, моей практикой (около 30 лет в эксплуатации приводов) не подтверждаются. Качественные двигатели работали десятилетиями без капитального ремонта, даже без замены щёток. И даже отечественные серий П-21, П-51 при регулярном текущем обслуживании работали до полного морального и физического устаревания оборудования. Я видел собственными глазами английские двигатели дореволюционного выпуска в рабочем состоянии. У них обмоточный провод имел ещё нитяную изоляцию с пропиткой шеллаком. Размерами, правда, они в разы превосходили аналогичные современные.

Вам следует присмотреться к компактным индуктивным двигателям типа АДЧРМ (если их пустили в производство), 1PH8 (Сименс) или у других производителей. Эти асинхронники реально компактнее, т.к. не имеют ребер охлаждения, глубоких пазов и т.д.

Во-первых, есть специальные крановые двигатели (МТН, MTKF и др.).
Во-вторых, по применению асинхронных двигателей с ЧП: во всех справочниках и рекомендациях указано, что необходим внешний обдув, если нагрузка- не вентиляторного типа.
И еще. Для удержания груза есть магнитный тормоз..

"Можно ли взять двигатель с большим числом оборотов и с помощью ПЧ настроить на нужную скорость? Проблема в том, что придётся брать двигатель завышенной мощности, например, чтобы получить 200 кВт 450 об/мин, мне нужно взять 253 кВт и 750 об/мин из другого "скоростного ряда". Как обойти такие ограничения, есть ли какие то хитрости"

Увы, хитростей никаких нет. Либо двигатель большей мощности, либо менять редуктор.

Попробуйте этот редуктор http://www.zetek.ru/products/motor_reduktor/

Последние несколько лет развиваются АД с постоянными магнитами, и многие частотники поддерживают такие движки, яскава например.
http://www.szemo.ru/abb_low_magnet.php
Здесь каталог таких движков, есть и на низкие обороты, момент на низких оборотах впечатляет.
Для диплома наверно самое удачное решение.
-----------------
подбирайте по моменту, не по киловаттам.