[实用新型]直驱式起重机走行机构用永磁同步电动机

说明书

技术领域

本实用新型属于起重机技术领域，涉及起重机的走行机构，尤其涉及直驱式起重机走行机构用永磁同步电动机。

背景技术

起重机走行机构作为典型的机械、电气为一体的设备，担负着起升各种物品位置移动的重要任务，是各类起重机、吊车的主要核心部件，其中电动机是它的“心脏”部分，即动力源部件。

目前，起重机走行机构采用的电动机拖动系统主要可以分为以下三类：

1、三相异步交流电动机拖动系统

这是起重机走行机构的电力拖动发展的第一阶段，普通的三项异步交流电动机通过联轴器、传动杆、减速机的减速等措施来满足起重机走行机构的性能和要求。由于鼠笼异步电动机很难满足起重机走行机构起动和调速性能的要求，因此多采用绕线型异步电动机进行拖动。绕线型异步电动机转子回路串电阻后能限制起动电流和提高起动转矩，并能在一定范围内调速。这种系统具有结构简单，坚固耐用，维护方便，价格低廉，安装调试方便等优点。缺点是起动阶段电能损耗较大，当用于要求频繁启动或不同运行速度的多水平起重机走行机构时，这个问题更为突出。由于靠切除转子回路电阻进行调速，所以系统的调速性能不好，调速范围小且为有级调速。

2、发电机组-直流电动机拖动系统

由于绕线型异步电动机的调速性能不够理想，所以人们便开始采用这种拖动方式。直流电动机的机械特性为直线，调速性能更好，工作更加可靠。发电机-直流电动机拖动系统，主提升电动机为它励式直流电动机，由同步电动机驱动的直流发电机对其直流供电，通过改变直流发电机的励磁大小改变直流电动机电枢两端的电压，从而改变电动机的转速，达到起重机行走的调速目的。这种系统采用磁放大器和电机放大机两级放大的速度闭环调速方式。给定部分送来的信号，加到双拍磁放大器的给定绕组，经放大后供给电机放大机的给定绕组，经再次放大后接发电机的励磁绕组。磁放大器和电机放大机的反馈绕组按负反馈接法分别接到各自的输出端，磁放大器构成外反馈环节，电机放大机构成电压负反馈环节，使磁放大器和电机放大机具有较理想的特性。通过与起重机走行机构硬轴连接的测速发电机获得测速反馈信号，加到磁放大器速度反馈绕组和给定信号进行综合比较，构成速度负反馈环节。发电机-电动机直流拖动系统的特点是过载能力强，所需设备均为常规定型产品，供货容易，运行可靠，技术要求不高，对系统以外的电网不会造成有害的影响。缺点是效率低，平均只有75％左右；调速范围由于剩磁影响不能过大；设备复杂、庞大、占地面积大等。目前，这种系统已较少采用。

3、晶闸管整流装置供电的直流拖动系统

自20世纪60年代初到70年代，在这近20年的时间里，伴随着电力电子技术的飞速发展，晶闸管整流装置供电的直流拖动系统得到迅速发展和普及，这是起重机走行机构电力拖动发展的第二阶段。为获得可逆运行特性和实现四象限调速，这种系统通常有两种电气控制方案：一种是电枢可逆自动调速方案，通过改变直流电动机的电枢电压的极性，改变起重机走行机构运行方向；另一种是磁场可逆自动调速方案，通过改变直流电动机励磁电流方向，来改变起重机走行机构的运行方向。不论采用哪种方案，调速方法一般以调压为主，调磁为辅，电枢可逆方案需改变电动机电枢回路电流的方向，由于电枢回流电感较小，时间常数小(约几十毫秒)，反向过程进行快，因此适用于频繁起动，制动的多水平提升系统。但是，这种方案主回路需要两套容量较大的晶闸管变流装置，一次性投资较大，起升机容量较大，这个问题就越突出。磁场可逆方案，主回路只用一套晶闸管变流装置，励磁回路采用两套晶闸管变流装置。由于励磁功率较小，时间常数大(约零点几秒到数秒)，因此，这种系统反向过程较慢，在采用强迫励磁之后，其快速性可得到一定程度的补偿，但切换时间仍在几百毫秒以上。应当指出，磁场可逆系统在电动机反转过程中，当励磁电流改变方向时，应使电动机的电枢电压为零，以防止电动机在切换过程中由于失励磁而“飞车”，这不仅增大了反向过程的死区，也增加了控制系统的复杂性。