起重機通常采用直流電機作為主要驅動動力源,主要的原因如下:
1. 功率密度高: 直流電機與交流電機相比,具有較高的功率密度。對于起重機這類負載變化大、瞬時功率需求高的場合,直流電機能夠提供所需的大功率輸出。
2. 扭矩特性優(yōu)異: 直流電機的扭矩特性與負載變化的適應性更好,能夠精確控制起重機的起升、下降和行走速度,保證起重過程的平穩(wěn)性和安全性。
3. 控制性能強: 直流電機的轉速和轉矩可以獨立控制,通過功率電子技術可實現(xiàn)連續(xù)可變速、平滑啟動停止等功能,滿足起重機對精確控制的需求。
4. 可靠性高: 直流電機結構簡單,較交流電機更加可靠,更適合惡劣環(huán)境下的長期運行。
通常情況下,起重機使用的直流電機主要有以下幾種:
1. 直流串勵電機
- 特點: 起動轉矩大,轉速隨負載變化而變化,適合于間斷性載荷。
- 應用: 常用于小型起重機的起升電機。
2. 直流分勵電機
- 特點: 轉速基本恒定,可進行精確控制,適合于連續(xù)性載荷。
- 應用: 常用于大型起重機的行走電機和起升電機。
3. 直流復合勵磁電機
- 特點: 具有串勵和分勵電機的優(yōu)點,起動轉矩大,轉速基本恒定。
- 應用: 適用于中大型起重機的起升電機和行走電機。
4. 永磁直流電機
- 特點: 結構簡單,無勵磁繞組,效率高,適合于小功率應用。
- 應用: 常用于起重機的輔助電機,如轉向電機、制動電機等。
對于800噸級以上的超大型起重機,通常會采用更加強大的驅動系統(tǒng),如:
1. 交流異步電機 + 變頻器驅動
- 優(yōu)點: 結構簡單,維護容易,適合大功率應用。
- 缺點: 控制性能略差于直流電機。
2. 永磁同步電機 + 伺服驅動
- 優(yōu)點: 功率密度高,控制性能優(yōu)異,適合高精度控制。
- 缺點: 成本較高,對電源質量要求較高。
3. 線性電機驅動
- 優(yōu)點: 機械結構簡單,可實現(xiàn)直線運動,控制精度高。
- 缺點: 功率密度較低,成本較高,適用于特殊場合。
在選擇起重機電機時,還需綜合考慮功率容量、工作環(huán)境、運行特性等因素,同時結合起重機的具體應用場景和使用需求進行優(yōu)化設計。此外,電機驅動系統(tǒng)的輔助功能,如制動系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)等,也是確保起重機安全可靠運行的關鍵。
綜上所述,直流電機憑借其優(yōu)異的性能特點,仍是起重機主驅動系統(tǒng)的首選。但隨著電力電子技術的不斷進步,交流電機與永磁電機等新型電機驅動方案也正在逐步應用于大型起重機領域,為起重機的發(fā)展注入新的動力。
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