Резисторы и блоки резисторов для управления электроприводом кранов

              Резисторы и блоки резисторов для управления электроприводом кранов

Грузоподъемные краны используют во всех сферах промышленности, где существует необходимость перемещения грузов большой массы. В зависимости от назначения и типа крана его характеристики и режим работы регламентируются ГОСТ 25546-82 и ГОСТ 25835-83. Одно из основных требований к механизму грузоподъемного крана – это обеспечение регулирования скорости в определенном диапазоне. Так, скорость спуска и подъема составляет порядка 3-5 м/мин, что позволяет точно установить груз. При этом пуск и остановка механизмов должны выполняться плавно для исключения раскачивания груза и динамических ударов. Одним из самых простых и надежных способов обеспечить выполнение требований нормативных документов является использование подключения электродвигателя при помощи резистивного сопротивления.

Особенности применения резисторов

Все резисторы, которые используются для грузоподъемных кранов подразделяют на следующие виды:

• Пускорегулирующие. Включают в цепи сигнализации и управления с целью плавного регулирования скорости вращения электропривода, его пуска и остановки. 
• Балластное сопротивление. Выполняет функции постоянной нагрузки в электрической цепи кранового электрооборудования.
• Разрядный резистор предназначен для создания кратковременной нагрузки в электрической цепи с целью снятия остаточного напряжения.
• Нагревательный резистор. Предназначен для нагрева пускорегулирующей аппаратуры, командоконтроллеров и реле в условиях отрицательных температур окружающей среды.

В качестве материалов для создания элементов с активным сопротивлением используют фехраль и константан, которые обладают высоким удельным сопротивлением. При этом их активное сопротивление практически не зависит от изменения температуры. 

              Назначение пускорегулирующих резисторов

В настоящее время в качестве электропривода грузоподъемных устройств и кранов широко используют асинхронные электрические двигатели с фазным ротором. Для регулирования скорости и момента вращения электропривода этого типа применяют схему подключения в питающую цепь ротора специальных пускорегулирующих резисторов. Это обеспечивает возможность получить пониженную скорость вращения электродвигателя, что является основным требованием при подъеме и опускании груза. 

Пускорегулирующие резисторы создают активное сопротивление в цепи питания обмоток электродвигателей. При выборе этих резисторов для кранового электропривода необходимо учитывать механические характеристики привода и мощность рассеяния тепловых потерь. В каждом индивидуальном случае схеме подключения кранового электропривода соответствует определенная величина механических параметров. Они отображают зависимость момента на валу двигателя от частоты вращения ротора электродвигателя. В большинстве случаев данные характеристики изображают в пересчете на относительные единицы. По этой причине сопротивление пускорегулирующих резисторов указывают в приведении к этим относительным единицам, а расчетный ток длительно допустимого режима работы указывают в процентном отношении от номинального значения для электродвигателя.

                           Характеристики пускорегулирующих резисторов

Блоки резисторов для кранового электропривода характеризуются следующими рабочими параметрами:

1. Активное сопротивление элемента, Ом.
2. Количество теплоты, которое выделяется за одну секунду при определенной температуре активной части сопротивления (мощность в установившемся режиме работы), Вт;
3. Тепловой режим работы при продолжительности включения ПВ=100; 50; 35; 25;17,7;12,5 % с длительностью цикла включения 60 секунд или кратковременно на 180,60, 30 или 20 секунд.
4. Род тока и величина рабочего напряжения, В.
5. Номинальное значение рабочего тока, А.
6. Тип климатического исполнения в соответствии с ГОСТ 15150-69.
7. Допустимый диапазон значений температуры окружающего воздуха, ⁰С.
8. Частота питающей сети, Гц.
9. Тип элемента сопротивления: фехралевая лента, проволока, константановая проволока или комбинация этих материалов.
10. Степень защиты корпуса от влияния пыли и влаги, IP.
11. Высота допустимой установки изделия над уровнем моря, м.

Конструкция блоков резисторов

Блоки резисторов представляют собой резисторы определенного типа, которые соединены в электрическую цепь и конструктивно расположены в одном корпусе. Некоторые производители используют название «ящик сопротивления» для наименования блоков резисторов собственного производства. Конструктивно блок резисторов имеет открытый корпус, состоящий из двух металлических пластин, которые стянуты шпильками. На стяжных шпильках устанавливают контактные пластины и резисторы, которые изолируют друг от друга и металлических частей блока. При наличии проволочных элементов сопротивления выводы могут подключать к изолированным от корпуса шпилькам. 

Пускорегулирующие блоки резисторов могут иметь ленточное или проволочное сопротивление. В проволочных сопротивлениях на металлической основе установлены фарфоровые изоляторы, по граням которых намотана фехралевая или константановая проволока. В ленточных резисторах по граням изоляторов намотана фехралевая лента. Некоторые типы блоков резисторов имеют комбинированную конструкцию из нескольких типов резисторов подключенных по последовательной или параллельной схеме. Благодаря этому достигается наличие преимуществ различных типов сопротивлений в одном блоке резисторов.

Разновидности блоков резисторов

Компания «КранЭлектроМаш» освоила профессиональное изготовление блоков резисторов следующих типов:

• Б6. Предназначены в качестве элементов схемы для регулирования оборотов электрического двигателя, пуска и остановки электропривода кранов. Конструкция блока Б6 отличается наличием луженых медных выводов, которые не подвержены коррозии. Для создания активного сопротивления используется фехралевая лента с количеством элементов сопротивления до шести штук. Имеет возможность работать на напряжении величиной до 660В при частоте до 60Гц или постоянном токе величиной до 440В.
• БРПФ. Используется для осуществления торможения, регулирования скорости и пуска электрического двигателя кранов различной конструкции и типа. Блок БРПФ обеспечивает режим работы ПВ=40% при наличии только естественного охлаждения. В качестве активного сопротивления используется фехралевая проволока и фехралевая лента. Данный блок может выпускаться в климатическом исполнении Т2, У2 и УХЛ2.
• БФК. Предназначены для остановки, запуска и регулирования  оборотов электрических двигателей с фазным ротором. В качестве активного сопротивления в конструкции резисторов используется константановая проволока и фехралевая лента. 
• БРФ. Главное его назначение – это регулирование скорости, ввод в работу и остановка кранового электропривода. Резистивный элемент выполнен на основе фехралевой ленты, что определяет его допустимый нагрев в диапазоне не более 370 ⁰С. Может использоваться в цепях с напряжением 660В и частотой 50 Гц или постоянного напряжения величиной до 440В. 
• БРП.  Блок резисторов БРП применяют для регулирования скорости вращения, запуска и остановки кранового электродвигателя. Активным сопротивлением в данном случае выступает фехралевая проволока. Допустимое отклонение параметров активного сопротивления этого блока во всем диапазоне допустимых режимов работы составляет не более 10%.
• ЯС-3(ящик сопротивлений). Выполняет функции балласта, элемента для остановки и пуска, регулирования оборотов кранового электропривода. Для создания активного сопротивления используется качественная константановая проволока. При этом количество резисторов в данном блоке равно одиннадцати, а различие между разными исполнениями блоков выражается в величине номинального рабочего тока и номинального сопротивления резисторов.
• Б12. Выполняет функции разрядного, тормозного, пускового или балластного, активного сопротивления. Конструкция блока включает элементы из константановой проволоки в количестве до двенадцати элементов. 
• ЯС-4. Ящик сопротивлений ЯС-4 обеспечивает торможение, пуск и регулирование скорости вращения электропривода грузоподъемных кранов. Активным сопротивлением выступает константановая проволока. Компактные габаритные размеры и широкий диапазон рабочих характеристик выгодно отличают этот блок резисторов.
• БСР. Блоки резисторов силового типа используют для электродинамического торможения и реостатного пуска тяговых электрических двигателей постоянного тока на электровозах: К10, К7, К14 и других рудничных электровозах. Элементом активного сопротивления служит фехралевая лента, что обеспечивает допустимый нагрев блока до 370⁰С.