Двигатель крана


Электродвигатели переменного тока мостовых кранов

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Машинисту мостового крана

Электродвигатели переменного тока мостовых кранов

Для привода механизмов грузоподъемных кранов применяют в основном трехфазные асинхронные электродвигатели.

В зависимости от исполнения обмоток ротора различают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым и фазовым ротором.

Трехфазный асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора. Корпус статора выполнен литым. Внутри корпуса укреплен сердечник, представляющий собой полый цилиндр, который набирают из отдельных изолированных друг от друга листов электротехнической стали толщиной 0,3—0,5 мм. На внутренней стороне полого цилиндра выполнены пазы для укладки статорной обмотки, состоящей из трех отдельных обмоток, называемых фазами асинхронного двигателя. Эти обмотки изготовляют из изолированного медного провода круглого или квадратного сечения и укладывают в пазы полого цилиндра со сдвигом относительно друг друга на 120°. Концы каждой из обмоток выводят на вводной щиток электродвигателя к маркированным контактным зажимам. Зажимы, к которым подключают начало каждой обмотки, маркируют С1, С2, СЗ, а зажимы для концов обмоток — С4, С5 и Сб.

С помощью перемычек на зажимах фазы статора можно соединить в звезду или треугольник. Поэтому один и тот же электродвигатель может быть подключен к сети на любое из указанных в паспорте напряжений при соблюдении соответствующего соединения фаз. Например, если обмотки статора рассчитаны на напряжение 380/220 В, то это означает, что напряжение, указанное в числителе, соответствует соединению обмоток статора звездой, а в знаменателе — треугольником.

Рис. 38. Крановый асинхронный электродвигатель переменного тока серии MTF с фазовым ротором

Асинхронный двигатель изготовляют с короткозамкнутым или фазовым ротором. Сердечник ротора набирают из отдельных тонких изолированных листов электротехнической стали. Он имеет пазы на внешней поверхности; его закрепляют на вращающемся валу 5, который опирается на подшипники, размещенные в переднем и заднем подшипниковых щитах. Подшипниковые щиты закрепляют болтами на станине статора.

При выполнении ротора короткозамкнутым его обмотка состоит из медных, латунных или алюминиевых стержней, расположенных в пазах сердечника и соединенных между собой по торцам сердечника замыкающими кольцами из того же материала. Стержни не изолируются друг относительно друга между собой и от замы» кающих колец, поэтому обмотка ротора получается в виде «беличьей клетки», т. е. короткозамкнутой.

При выполнении ротора фазовым его обмотка состоит из трех отдельных обмоток (фаз ротора), уложенных в пазы сердечника со сдвигом относительно друг друга на 120°. Обмотка ротора соединена только звездой, причем начала фаз подсоединяют к контактным кольцам, закрепленным на валу. Контактные кольца изготовляют из стали или латуни и с изоляцией относительно вала и друг друга. С помощью щеточного устройства, представляющего собой медно-графитовые щетки, прижимаемые пружинами к кольцам, и установленные в щеткодержателях, обмотку ротора подключают к пусковому или пускорегулировочному резистору.

Для ограничения силы тока при пуске и создания значительного пускового момента в цепь ротора вводят пусковой резистор, обладающий активным сопротивлением.

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя переменного тока оснсзан на использовании взаимодействия вращающегося магнитного поля с проводником. Вращающееся магнитное поле, создаваемое обмоткой статора, наводит в обмотке ротора ЭДС индукции. Наличие ЭДС индукции приводит к возникновению в проводниках обмотки ротора электрического тока. В результате взаимодействия проводников с вращающимся магнитным полем возникают действующие на них выталкивающие силы, которые создают момент, вращающий ротор. При увеличении частоты вращения ротора уменьшается частота вращения проводников обмотки ротора относительно создаваемого обмоткой статора, вращающегося магнитного поля. При этом ток в обмотке ротора и, следовательно, вращающий момент двигателя уменьшаются. В предельном случае, когда ротор и магнитное поле статора имеют одинаковую частоту вращения, т. е. вращаются синхронно, проводники обмотки ротора не пересекают силовые линии магнитного поля статора, ток в обмотке ротора отсутствует, а вращающий момент двигателя становится равным нулю. Однако даже при разгоне незагруженного двигателя частота вращения ротора всегда будет меньше частоты вращения магнитного поля статора, называемой синхронной частотой вращения асинхронного двигателя, поскольку на валу ротора присутствует момент сопротивления вращению, обусловленный, например, сопротивлением в подшипниках вала. Поэтому электродвигатели переменного тока, работа которых основана на использовании этого принципа, называют асинхронными.

Число пар полюсов определяется числом обмоток в каждой фазе статора. Например, если каждая фаза состоит из двух обмоток, то число пар полюсов магнитного поля, образованного всем л фазами, будет равно двум, а синхронная частота вращения при частоте питающего тока 50 Гц ло=1500 об/мин.

Частоту вращения асинхронных электродвигателей с коротко- замкнутым ротором можно регулировать двумя способами: изменением частоты питающего тока и изменением числа пар полюсов статора. В первом случае необходимо использование специальных источников переменного тока или преобразователей частоты. Во втором случае в пазах статора укладывают несколько обмоток с различным числом пар полюсов. Коммутация обмоток для изменения числа пар полюсов производится специальными переключателями. Поскольку рассмотренные способы регулирования частоты вращения требуют дополнительного сложного оборудования, коротко- замкнутые асинхронные электродвигатели в мостовых кранах находят ограниченное применение.

Наиболее широкое распространение в электроприводе подъемно- транспортных машин нашли асинхронные электродвигатели с фазовым ротором. Эти двигатели позволяют регулировать частоту вращения достаточно простым способом путем введения резистора в цепь ротора.

Изменение направления вращения трехфазных асинхронных двигателей осуществляется изменением направления магнитного поля етаторной обмотки. Для этого необходимо переключить (поменять местами) любые два провода питающей сети, подводимые к обмотке статора.

Читать далее: Двигательный и тормозной режимы крановых электродвигателей мостовых кранов

Категория: - Машинисту мостового крана

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Электрический привод мостовых кранов

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Узлы мостовых кранов

Электрический привод мостовых кранов

Электрический привод имеет широкое применение благодаря-следующим своим особенностям: возможности установки самостоятельного двигателя к каждому механизму крана, что значительно упрощает конструкцию и управление механизмами; высокой экономичности; относительной простоте регулирования скорости в значительных пределах и удобству реверсирования механизмов; безопасности работы, простоте устройства и надежности предохранительных устройств; возможности работы со значительными кратковременными перегрузками.

Несмотря на то, что электродвигатели постоянного тока позволяют обеспечить глубокое и плавное регулирование скорости и повышенную скорость холостого хода, они не находят применения в мостовых кранах общего назначения, так как для их питания необходимы электромашинные или статические преобразователи. Наличие последних значительно сказывается на стоимости крана и его эксплуатационных расходах.

Рис. 5.1. Механические характеристики электродвигателей переменного тока:1 — с фазовым ротором; 2 — с короткозамкнутым ротором; п0 — частота вращения ротора без нагрузки; Мтах — опрокидывающий момент

В мостовых кранах общего назначения применяют, как правило, специальные, с повышенной прочностью асинхронные электродвигатели, предназначенные для частых пусков и перегрузок, серий МТ (МТБ) и МТК, трехфазного тока. Двигатели серии МТ с фазовым ротором имеют наибольшее распространение, двигатели серии МТК с короткозамкнутым ротором используются только при ненапряженной работе. Механические характеристики этих двигателей (рис. 5.1) в своей рабочей части жесткие, поэтому их скорость движения изменяется весьма мало при значительном изменении нагрузки. Поэтому во многих случаях с достаточной для практических расчетов точностью можно считать, что скорость двигателя переменного тока не зависит.от нагрузки.

Используемые в крановом приводе электродвигатели в основном имеют три режима работы: кратковременный, с длительностью периода неизменной постоянной нагрузки 10, 30, 60 и 90 мин; повторно-кратковременный с относительной продолжительностью включения ПВ 15, 25, 40 и 60% при продолжительности цикла не более 10 мин; повторно-кратковременный при тех же значениях ПВ и частых пусках и торможениях (30, 60, 120 и 240 в час).

Двигатели с короткозамкнутым ротором включаются непосредственно в сеть, в связи с чем сила тока при пуске превышает в 4—6 раз силу номинального тока при установившемся движении. Максимальный пусковой момент короткозамкнутого двигателя ограничен величиной его критического (опрокидывающего) момента Мтах- Средний пусковой момент /Сср за период пуска для этих двигателей подсчитывают по приведенным в каталогах на двигатели кратностям пускового {Кп) и максимального {Кш) моментов. Кратность среднего момента за период пуска.

Поскольку крановое оборудование рассчитывают на обеспечение надежной работы при падении напряжения в сети до 85% от номинального, средний пусковой момент короткозамкнутого двигателя определяют по зависимости.

Рис. 5.2. Кривые разгона механизма с приводом от электродвигателя переменного тока с фазовым ротором

Возможность применения короткозамкнутых двигателей должна быть проверена расчетом, при котором необходимо определить получаемые ускорения при пуске, что имеет особое значение для механизмов передвижения, где при резком приложении пускового момента возможно пробуксовывание ходовых колес по рельсам. Для ограничения пускового или максимального момента этих двигателей применяют включение статора через активное или реактивное сопротивление. Регулирование их скорости производится ступенчато, переключением полюсов в диапазоне 1 : 4. Число пусков ограничивается значительными потерями в двигателе, а перегрузки — его нагревом и максимальным моментом.

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором имеют мощность от 1,4 до 37 кВт, частоту вращения 1000 и 750 об/мин и массу — от 70 до 530 кг. При средних и больших мощностях они выполняются в двухскоростном исполнении.

Электродвигатели с фазным ротором включают в сеть с помощью активных регулируемых сопротивлений (реостатов), вводимых в цепь ротора, что позволяет довести начальный пусковой момент до МтаХ. В зависимости от величины сопротивления, включенного в цепь двигателя, разгон его ротора происходит по соответствующей искусственной характеристике (рис. 5.2). В начальный момент ток ограничен максимальным сопротивлением, при этом характеристика 1 двигателя наиболее крутая. Разгон двигателя и механизма происходит по линии а — б, и частота вращения возрастает от 0 до nv Затем производится уменьшение сопротивления, включенного в цепь ротора, и двигатель переходит на характеристику 2, по которой разгон осуществляется до частоты вращения я2. После этого снова выключается часть сопротивления, ток возрастает, и разгон ротора двигателя по характеристике 3 происходит до скорости п3. Наконец, при полностью выключенном сопротивлении двигатель переходит на свою естественную характеристику 4, на которой он работает при скорости я4, соответствующей моменту внешнего (статического) сопротивления Мс.

Без применения дополнительных устройств, при значительных загрузках двигателя возможно регулирование скорости в сторону уменьшения до 50% от номинальной. Для регулирования скорости в диапазоне 1 : 5 используются схемы динамического торможения, дроссели насыщения или автоматически управляемые электрогидравлические толкатели.

Максимальный пусковой момент двигателя с фазовым ротором ограничен реостатными характеристиками; величину момента принимают по каталогу электродвигателей в зависимости от типа двигателя в пределах 1,8—2,5 номинального момента.

Основным номинальным режимом для двигателей является повторно-кратковременный режим с относительной продолжительностью включения ПВ 25 . В технических данных электродвигателей приводятся такие данные для режимов с ПВ 15; 40 и 60. Продолжительность рабочего цикла (продолжительность включения плюс пауза) при этом равна 10 мин.

При включении электродвигателя в сеть в обмотке статора возникает вращающееся магнитное поле, которое наводит в замкнутой обмотке ротора электродвижущую силу, создающую в цепи ротора ток. При разгоне до скорости установившегося движения в двигателе протекает пусковой ток; затем ток ротора становится пропорциональным механической нагрузке двигателя.

Величина s = (я0 — п)/п0 называется скольжением. При отсутствии нагрузки частота вращения п мало отличается от синхронной скорости я0, и скольжение весьма мало. При увеличении нагрузки на валу двигателя скольжение увеличивается и частота вращения п уменьшается. При переходе скольжения через некоторое значение двигатель останавливается. Такое скольжение, а также соответствующий ему момент двигателя называют максимальным или критическим.

Зависимость частоты вращения двигателя от величины развиваемого им момента называется механической характеристикой двигателя. При постоянной скорости во время установившегося движения момент, развиваемый электродвигателем, равен моменту статического сопротивления. С увеличением момента, создаваемого нагрузкой, скорость двигателя уменьшается. Различают мягкие и жесткие характеристики. Если скорость двигателя мало изменяется при значительном увеличении нагрузки, характеристика, двигателя считается жесткой, если же скорость двигателя при увеличении нагрузки уменьшается значительно, то характеристика двигателя считается мягкой. При этом, чем больше изменяется скорость двигателя, тем более мягкой считается его характеристика.

Асинхронные двигатели на всем диапазоне развиваемых ими моментов в пределах почти до максимальных имеют довольно’ жесткие естественные характеристики.

Перегрузочные способности двигателей трехфазного тока выражаются отношением максимального вращающего момента к номинальному. При ПВ 25% эти отношения при мощности 5; 5—10 и более 10 кВт выражаются соответственно величинами 2,3; 2,5 и 2,8.

У электрических двигателей различают два основных режима работы: двигательный и тормозной. Во время подъема груза и при передвижении тележки или крана двигатели работают в двигательном режиме. Работая в тормозном режиме, двигатель замедляет движение груза, тележки или крана и тем самым предотвращает возможность движения с недопустимыми скоростями. В тормозном режиме работают двигатели механизма подъема и передвижения при электрическом торможении.

Если при опускании легких грузов или пустого крюка моменты, создаваемые массой грузов, не в состоянии преодолеть сопротивления, возникающие внутри механизма, то при опускании тяжелых грузов моменты, создаваемые массой грузов, настолько велики, что способны вызвать ускоренное движение груза и вращающихся частей механизма подъема. Поэтому в первом случае двигатель работает в двигательном режиме (силовой спуск), обеспечивая движение груза вниз и преодоление сопротивлений внутри механизма, а во втором случае — в тормозном режиме (тормозной спуск), препятствуя падению груза и ускоренному движению всех вращающихся частей механизма.

Электродвигатели с фазовым ротором имеют мощность от 1,4 до 160 кВт, синхронную частоту вращения 100, 750 и 600 об/мин и массу-от 51 до 1900 кг. Они допускают частые пуски и торможения, а их перегрузка ограничивается максимальным моментом двигателя и его нагревом. Однако эти двигатели имеют и определенные недостатки: вся энергия скольжения, пропорциональная уменьшению скорости, выделяется в виде тепла; при работе двигателей на искусственных характеристиках промежуточные скорости.

Рис. 5.3. Конструктивная схема (а) и характеристика (б) тормозного генератора

Схема электропривода с тормозным генератором вихревого тока работает на принципе сложения механических характеристик асинхронного двигателя и тормозного генератора.

Тормозной генератор (рис. 5.3, а) с тормозным моментом 20 кгс-м предназначен для работы с электродвигателями мощностью 16—30 кВт. Он содержит стальной статор 2 с продольно расположенными полюсами 4 и ротор 6 с короткозамкнутой обмоткой. Статор фланцем 5 прикрепляется к корпусу электродвигателя или редуктора, а ротор насаживается соответственно на вал 1 двигателя или входной вал редуктора. Между полюсами статора расположена обмотка возбуждения

Рис. 5.4. Кривые возбуждения тормозных генераторов (цифры на кривых—ток возбуждения в А)

У различных типов тормозных генераторов тормозной момент лежит в диапазоне 15—450 кгс-м при частоте вращения от 300 до 1500 об/мин и регулируется силой тока в обмотке возбуждения (рис. 5.4). Хотя мощность потерь в виде тепла вызывает нагрев ротора, его температура (около 40°С) не вызывает повреждения обмотки и сокращение срока эксплуатации генератора.

В связи с тем что ротор тормозного генератора, соединенный с валом электродвигателя, является дополнительной маховой массой, процесс торможения, регулируемый изменением силы тока возбуждения, протекает без толчков. Стопорный тормоз накладывается на шкив уже заторможенного тормозным генератором механизма. Агрегат возбуждения тормозного генератора включает в себя питающий трансформатор, токовое реле (для механизмов подъема) и регулируемое сопротивление. Последнее обеспечивает четыре фиксированные величины возбуждения, т. е. четыре различные скорости привода со ступенями 1 : 3 : 5 : 10. Возбуждение осуществляется постоянным током напряжением ПО или 220 В.

Для обеспечения плавного пуска асинхронных двигателей и регулирований их скорости применяются схемы регулирования с использованием тиристоров.

Читать далее: Гидравлический привод мостовых кранов

Категория: - Узлы мостовых кранов

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Электродвигатели кранов

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Грузоподъемные краны предприятий

Электродвигатели кранов

Электродвигатель — электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую энергию вращения ротора. Электродвигатель состоит из четырех основных сборочных единиц: неподвижной — статора, подвижной— ротора и двух подшипниковых щитов, на подшипники которых опираются концы вала ротора. Подшипниковые щиты при помощи болтов крепят к торцам статора.

В грузоподъемных кранах общего назначения, как правило, применяют специальные краново-металлургические асинхронные электродвигатели трехфазного переменного тока серий МТ и МТК, обладающие повышенной прочностью и перегрузочной способностью, а также предназначенные для частого включения и выключения. Перегрузочную способность двигателя ограничивает величина его критического (опрокидывающего) момента и температура его нагревания, а число включений ограничивают потери электроэнергии в двигателе.

Рис. 76. Крановые асинхронные электродвигатели: а — серии МТК, б — серии МТ

Статор трехфазного асинхронного электродвигателя состоит из чугунного (стального) корпуса /, в полости которого размещен цилиндрический магнитопровод 2, набранный из штампованных листов активной электротехнической стали (рис. 76, а). Для снижения магнитных потерь и температуры магнитопровода листы изолируют друг от друга лаком. На внутренней поверхности магнитопровода по его длине выполнены продольные пазы, в которых размещены секции обмотки статора 3, навитые из круглого медного провода с темпера- туростойкой изоляцией.

Обмотка статора двигателя выполнена в виде трех секций (катушек) или групп катушек, шесть выводных концов которых снабжены кабельными наконечниками, имеют маркировку начал трехфазной обмотки CI, С2, СЗ и ее концов С4, С5, С6 и выведены в зажимную коробку 8, расположенную вверху на корпусе двигателя.

Как правило, крановые электродвигатели выпускают на напряжение 380/220 В, поэтому в зависимости от фактического напряжения в сети и требуемой схемы включения обмотки концы проводов соединяют в различных сочетаниях. При напряжении сети 380 В секции обмотки статора соединяют в звезду (Y), т. е. концы проводов С4, С5, С6 соединяют вместе, а к началам С1, С2, СЗ присоединяют питающие провода трехфазной сети (рис. 77, а, б). При напряжении сети 220 В секции обмотки статора соединяют в треугольник (Л), при этом концы проводов С1 и С6, С2 и С4, СЗ и С5 соединяют попарно и к образовавшимся трем точкам присоединяют питающие провода (рис. 77, в, г). С целью исключения возможных ошибок схемы подключения питающих проводов к секциям обмотки двигателя указаны на внутренней стороне крышки зажимной коробки.

Ротор электродвигателя представляет собой цилиндр, собранный из листов активной электротехнической стали (магнитопровода) и закрепленный на валу, который вращается в подшипниковых щитах. Для охлаждения двигателя в процессе работы служит вентилятор 6, установленный на валу (см. рис. 76, а). На образующей поверхности ротора выполнены продольные пазы, в которых размещена обмотка. Именно тип обмотки ротора определяет конструкцию и серию асинхронного электродвигателя.

Короткозамкнутый ротор двигателя серии МТК состоит из медных или алюминиевых стержней круглого либо прямоугольного сечения, припаянных или отлитых за одно целое с бронзовыми или алюминиевыми кольцами большого сечения, насаженными на вал. Такая обмотка по внешнему виду напоминает и носит название «беличье колесо».

Рис. 77. Схемы соединения обмоток статораэлектродвигателя: в звезду: а — схема, б — соединение концов обмоток в зажимной коробке; в треугольник: в — схема, г — соединение концов обмоток в зажимной коробке

В пазы фазного ротора двигателя серии МТ заложена обмотка 9 из медного провода, состоящая, как и обмотка статора, из трех секций (катушек) или групп катушек. Указанная обмотка не имеет электрического соединения с питающей электросетью. Секции обмотки ротора соединены в звезду, концы которой выведены на медные контактные кольца 10, закрепленные на валу ротора (см. рис. 76, б). Контактные кольца изолированы от вала ротора так, что изолирующие перегородки выступают над рабочими поверхностями колец. С контактными кольцами взаимодействуют, осуществляя постоянный электрический контакт, подпружиненные медно- графитовые щетки 11 марки М-1 по ГОСТ 2332—75, установленные с возможностью перемещения в неподвижных щеткодержателях 12 на корпусе двигателя. Контактные кольца образуют коллектор (от одноименного латинского слова — собиратель) — устройство для обеспечения надежного постоянного подвижного электрического контакта между вращающейся обмоткой ротора и неподвижными аппаратами управления. Коллектор устанавливают в корпусе двигателя со стороны, противоположной вентилятору. Очевидно, что двигатель с фазным ротором имеет большую длину, чем с ко- роткозамкнутым ротором. Провода цепи управления током ротора, идущие от зажимов щеткодержателя, выводят в зажимную коробку, размещенную на боковой поверхности корпуса двигателя.

Асинхронные двигатели трехфазного переменного тока имеют маркировку, состоящую из букв и цифр. Первые буквы показывают исполнение двигателя (серию): МТ — с фазным ротором, МТК — с короткозамкнутым ротором. Последняя буква обозначает класс нагревостойкости изоляции. В настоящее время ГОСТ 185—70 предусматривает выпуск крановых электродвигателей с нагревостойкой изоляцией класса F (до + 155° С) и с изоляцией класса Н (до температуры +180°С). Первая цифра трехзначного числа (0…7) характеризует размер наружного диаметра статорных листов, вторая цифра указывает модернизацию двигателя и третья (1…3) —длину сердечника статора двигателя данного габарита. Последняя цифра, стоящая после тире, обозначает число полюсов статора двигателя. Например, маркировка MTF 312—6 обозначает крановый электродвигатель с фазным ротором, с классом нагревостойкости изоляции F (температура до +155° С), 3-го размера, модернизированный, 2-й длины, шестиполюсный. Отечественная промышленность выпускает крановые электродвигатели мощностью 1,2…30 кВт при частоте вращения ротора 11…16,2 с-1 и массе 51…345 кг. В двигателях 0…3 размера установлены шариковые, а 4…7 — роликовые подшипники качения. Ротор двигателя состоит из симметричных относительно оси вращения деталей и сборочных единиц, поэтому, как правило, его не балансируют.

Двигатели постоянного тока требуют применения дорогостоящих и сложных по конструкции преобразовательных устройств (переменный ток в постоянный), имеют большие габариты, массу и стоимость, поэтому широкого применения на грузоподъемных кранах не получили. Эти двигатели главным образом применяют на специальных кранах металлургических производств.

Читать далее: Аппараты ручного управления

Категория: - Грузоподъемные краны предприятий

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Генераторы и электродвигатели кранового исполнения

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Электросхемы кранов на железнодорожном ходу

Генераторы и электродвигатели кранового исполнения

В качестве источника тока на дизель-электрических кранах применяются генераторы постоянного и переменного тока.

Наибольшее применение находят генераторы переменного тока в силу того, что краны, работающие на переменном токе, могут быть подключены к внешним силовым сетям и сохранять дорогостоящие крановые силовые установки, а также в силу того, что электросхемы и пускорегулирующая аппаратура при переменном токе значительно упрощаются.

Характерной особенностью работы генератора на кране так же, как и для двигателей, является непостоянство нагрузки, резкие ее изменения при включении и отключении отдельных механизмов крана, как машины прерывистого действия.

Исходя из этой особенности к генераторам, устанавливаемым на кранах, предъявляются особые требования обеспечения постоянства напряжения при резком изменении нагрузок, чего не наблюдается при работе генератора в стационарных условиях. Поэтому крановые генераторы снабжаются специальными стабилизирующими устройствами, сглаживающими колебания напряжения при изменении внешней нагрузки.

На дизель-электрическом кране КДЭ-151 установлен генератор переменного трехфазного тока ЕС-93-4С с самовозбуждением через механический выпрямитель, посаженный на один вал с ротором генератора. Мощность генератора 75 кет, рабочее напряжение 400 в, скорость вращения ротора 1 500 об/мин.

Генератор закрытый с аксиальной вентиляцией посредством центробежного вентилятора, установленного на валу генератора, состоит из следующих основных частей: чугунной станины, статора, сердечника статора, обмотки статора, изготовленной из теплостойкого провода марки ПСД, чугунных литых щитов с опорами для вала и вентиляционными окнами, сердечника ротора, обмотки ротора, подшипников вала, траверсы со щетками, механического выпрямителя и стабилизирующего устройства.

Обмотка статора ООС (см. рис. 74) выполнена из мелких секций с изоляцией класса В и соединена в звезду с выводом нулевого провода.

Кроме основной обмотки ООС, статор имеет дополнительные обмотки возбуждения ДОС, фазовые концы которой подсоединены к стабилизирующему устройству, а вторые концы прикреплены к щиткам, попарно соединенным и укрепленным на кольце траверсы.

Разрезное кольцо механического выпрямителя MB набрано из холостых и рабочих пластин, равных по количеству полюсам статора. Рабочие пластины (ламели), через одну соединенные между собой перемычками, образуют две ветви, концы которых соединены с концами обмотки ОР ротора. При вращении ротора остаточный магнетизм сердечника ротора индуктирует в дополнительной статорной обмотке ДОС ток переменного направления, поступающий на механический выпрямитель. Там он преобразуется в э. д. с. постоянного тока и поступает в обмотку возбуждения ротора ОР. В результате создается дополнительный магнитный поток, который, складываясь с остаточным, создает увеличение э. д. с. в дополнительной обмотке, а следовательно, и в обмотке ротора. Этот процесс продолжается до тех пор, пока на зажимах генератора не установится номинальное напряжение в 400 в.

При подключении к генератору нагрузки через обмотку статора ООС станет проходить ток, в результате чего статор начнет создавать поток, противодействующий магнитному потоку ротора. В итоге напряжение на зажимах генератора станет падать, при этом с увеличением нагрузки увеличивается и падение напряжения.

Для восстановления напряжения и поддержания его в определенных пределах на данном генераторе имеется стабилизирующее устройство типа СУ-75К, смонтированное на верху корпуса генератора. Это устройство состоит из двух трансформаторных блоков, каждый из которых имеет три трансформатора.Первичная обмотка каждого трансформатора сделана из медной полосы с малым числом витков, а две вторичные обмотки имеют: одна 32 витка, другая 4 витка.

Первичные обмотки всех трансформаторов включены в цепь основных обмоток статора, а вторичные обмотки подключены к компаундирующим сопротивлениям КСС.

Нагрузочный ток, проходя через первичные обмотки трансформаторов, индуктирует во вторичных обмотках дополнительный ток, который подается к сопротивлениям КСС, в результате чего на сопротивлениях падает напряжение. Падение напряжения на каждом фазовом сопротивлении КСС является источником дополнительной э. д. с, которая, складываясь с э. д. с. дополнительной обмотки статора ДОС, 1 поступает на механический выпрямитель MB. Чем большая э. д. с. подается на выпрямитель, тем больше и магнитный поток ротора.

При изменении внешней нагрузки изменяется и ток во вторичных обмотках трансформаторов, при этом с увеличением тока нагрузки увеличивается падение напряжения на фазовых сопротивлениях КСС. Наоборот, с уменьшением нагрузочного тока снижается величина падения напряжения на сопротивлениях.

При увеличении внешней нагрузки увеличивается размагничивающее действие статорной обмотки, но вследствие влияния вторичных обмоток трансформаторов повышается магнитный поток ротора и результирующий магнитный поток сохраняется, в результате чего напряжение на зажимах генератора поддерживается в пределах 400—360 в.

При снижении внешней нагрузки происходит обратное явление, также обеспечивающее колебания напряжения лишь в определенных пределах. Расчет вторичных обмоток трансформаторов и их соединение между собой выполнены так, что стабилизация напряжения обеспечивается при нормальной работе генератора левым блоком, а при опускании груза — правым блоком стабилизирующего устройства.

Особенностью работы генератора на этом кране является и то, что генератор может работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя при выполнении операции опускания груза. При подъеме груза генератор работает как источник тока для питания электродвигателя лебедки подъема; в этом случае работает левый блок трансформаторов стабилизирующего устройства. При опускании груза его вес, воздействуя на электродвигатель, раскручивает его, двигатель переводится для работы в режиме генератора, а сам генератор в это время работает в режиме двигателя и становится нагрузкой. Этим обеспечивается опускание грузов с необходимой скоростью. При этом автоматически через контакты блок-контактора ВК включается правый блок трансформаторов.

Фазовые сопротивления установки СУ включены последовательно с сопротивлением КСС, что позволяет производить регулировку стабилизирующего устройства в зависимости от внешних климатических условий.

На кранах ЭКД-25 и ЭКД-50установлен генератор типа ДГ-60/102А, в котором стабилизация напряжения достигается иным путем.

Этот генератор также является источником переменного трехфазного тока 400 в и 50 периодов. Мощность генератора 48 кет при cos ф=0,8. Число оборотов 750 об/мин.

Конструктивно генератор имеет корпус с восемью башмаками обмоток возбуждения, соединенных последовательно и питаемых постоянным током от вспомогательного якоря.

Внутри корпуса размещен главный якорь переменного тока и сидящий на одном с ним валу вспомогательный якорь постоянного тока.

Конструкция якорей и их обмоток выполнена таким образом, что генератор при изменении внешней нагрузки поддерживает стабильное напряжение в пределах + 5% номинального тока.

Достигается это соответствующими размерами обмоток и активного железа якорей, а также тем, что провода обмотки якоря возбуждения проложены в пазах главного якоря.

При изменении внешней нагрузки на генератор изменяется реакция главного якоря, в результате чего изменяется электродвижущая сила э. д. с. в проводниках обмотки возбуждения, а следовательно, изменяется магнитный поток главного якоря, обеспечивая напряжение в номинальных пределах.

Подрегулировка номинального напряжения осуществляется посредством ручного регулятора, включенного последовательно обмотке возбуждения.В качестве электродвигателей для привода механизмов кранов, как правило, используются типовые электродвигатели, выпускаемые промышленностью в специальном крановом исполнении.

Крановые электродвигатели имеют повышенную прочность и предназначены для частых пусков, обладают повышенной перегрузочной способностью и малым маховым моментом.

Основным видом крановых двигателей являются электродвигатели трехфазного переменного тока с фазовым ротором. Наибольшее применение в железнодорожных кранах нашли применение электродвигатели с фазовым ротором серий МТ и МТК. На отдельных механизмах кранов, наименее нагруженных, иногда применяются электродвигатели общепромышленного исполнения с короткозамкнутым ротором серии АО или АОС.

Читать далее: Осмотр электрического оборудования кранов

Категория: - Электросхемы кранов на железнодорожном ходу

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Выбор мощности двигателей крановых механизмов. — МегаЛекции

Электродвигатели кранов работают в тяжелых условиях (ударная нагрузка, значительные перегрузки, повторно-кратковременный режим работы с частыми пусками и реверсами и т.д.), поэтому к ним предъявляют особые требования в отношении надёжности т удобства эксплуатации. Для привода механизмов кранов выпускаются специальные крановые двигатели повторно-кратковременного режима, отличающиеся от двигателей общего применения повышенной прочностью конструкции, увеличенной перегрузочной способностью, более нагревостойкой изоляцией и меньшим моментом инерции ротора за счет уменьшения его диаметра и увеличения длинны. Основное конструктивное исполнение крановых двигателей – закрытое, с горизонтальным валом, на лапах.

Основным (номинальным) режимом работы крановых двигателей является режим при ПВном = 25%. В справочной литературе приводятся данные и для режимом при ПВ, равном 15,40,60 и 100%.

Наибольшее распространение получили крановые асинхронные двигатели серии МТ и МТВ с фазным ротором и с короткозамкнутым ротором серии МТК и МТКВ. Напряжение двигателей 220,380 и 500В; мощности при ПВном =25%: серии МТ – от 1.4 до 7.5 кВт, МТКВ – до 37 кВт. В серию МТ входят также металлургические двигатели (для тяжелых условий работы) серии МТМ с фазным ротором на мощности от 2.2 до 125 кВт при ПВ = 40% и серии МТКМ с короткозамкнутым ротором на мощности от 2.2 до 28 кВт при ПВ = 40%.

Крановые двигатели постоянного тока выпускаются с последовательным, независимым и смешанным возбуждением – серия ДП и новая серия Д. Напряжение двигателей 220 и 440 В; мощность при ПВном = 25% от 2.5 до 185 кВт.

Выбор мощности двигателя механизма мостового крана производят, исходя из нагрузочной диаграммы механизма, т.е. графика Рс = f(t) или Мс = φ(t) за цикл работы.

Во многих случаях построения точной нагрузочной диаграммы кранового механизма затруднительно из-за разнообразных и часто меняющихся операций, выполняемых краном. В первую очередь это относится к механизмам цеховых кранов грузоподъёмностью до 10 – 20т. Основной для выбора мощности двигателя в таких случаях может служить расчетный цикл, состоящий для механизма подъема из четырех рабочих операций (подъем и спуск груза Gном, подъем и спуск пустого грузозахватывающего приспособления) и для механизма передвижения моста или тележки из двух операций ( передвижение с грузом Gном в одном направлении и без груза в обратном направлении).

Для расчетного цикла предполагают известным режим работы механизма (легкий, средний и т.д.), т.е. можно задаться значением продолжительности включения ПВрасч . Известны также номинальная скорость движения Ʋном, м/с, и наибольшее перемещение L, м, механизма.

Приняв, что для каждой i-й рабочей операции Ʋp.i = Ʋном и Lp.i = L, можно определить продолжительность операции tp.i,с:

tp.i = L/Ʋном.

Тогда суммарное время работы механизма Ʃtp.i,c, за цикл.

Ʃtp.i = itp.i.

Суммарное время пауз Ʃto.i, c, находится из соотношения

причем это время делится равномерно между операциями.

Время цикла ,с,

Tц = Ʃtp.i + Ʃto.i

По формулам определяют значение статической мощности Pc,I или момента Мс,I на валу двигателя для всех рабочих операций, после чего можно построить нагрузочную диаграмму механизма. При помощи этой диаграммы находят эквивалентную за суммарное время рабочих операций статическую мощность Рс.а.р, кВт, приведенную к ближайшей стандартной продолжительности включения ПВном (если ПВрасч неравно ПВном) по формуле

Далее по каталогу предварительно выбирают двигатель на мощность Pдв = Рном,кВт, при ПВном по условию

Pдв≥КзPc.э.p

где Кэ = 1.1-1.4 – коэффициент запаса, учитывающий дополнительную загрузку в периоды пуска и электрического торможения.

Номинальная угловая скорость двигателя wном, рад/c, должна соответствовать заданной номинальной скорости.

Для выбранного двигателя строят механические характеристики в соответствии с принятой схемой управления и рассчитывают времена пуска iп.i и электрического торможения tT.i привода,с:

где JƩ – приведенный к валу двигателя момент инерции привода ; ꙍс.i – угловая скорость двигателя, рад/с , соответствующая установившийся скорость механизма Ʋy,I, м/с, и определяемая по характеристикам ꙍ= f(M) – см.,Мп(т),ср,I – среднее значение момента двигателя при пуске (торможении),H*m; Мс.t. статический момент на валу двигателя при данном переходном процессе, Н*м; знак перед Мc.t учитывает направление действия Мс.i по отношению к Мп(т).ср.i.

Средний путь ,м, проходимый механизмом за время пуска или торможения находят как

где R – радиус барабана подъёмной лебедки или ходового колеса тележки (моста), м;ip и iп – передаточные числа редуктора и полиспаста (для механизма подъема).

Тогда время ty.i. c, движение механизма с установившейся скоростью Ʋy.i. в течении i-й рабочей операции:

По полученным данным строят нагрузочную диаграмму двигателя М = f(t) за цикл работы с учетом динамических нагрузок

Далее по нагрузочной диаграмме двигателя определяют фактическую продолжительность включения ПВфакт и затем находят приведенный к стандартному значению ПВном эквивалентный момент, Н*м, двигателя за суммарное время работы:

где коэффициент 0.75 учитывает ухудшение охлаждения двигателя с самовентиляцией; для двигателя с независимой вентиляцией этот коэффициент равен единице.

Окончательную проверку выбранного двигателя по нагреву выполняют по условию

Mном⫺Ма.р,

где Мном – номинальный момент двигателя при ПВном

Практика расчетов показывает , что если отношение Ʃty.t/(Ʃtп,i+Ʃtт,i)>10, то влияние динамических нагрузок на нагрев двигателя можно пренебречь т.е. по условиям нагрева предварительный выбор двигателя в этих случаях будет и окончательным. Обычно это имеет место для двигателей механизмов подъема и передвижения тележек. Напротив, для двигателей механизмов передвижения мостов динамические нагрузки существенно влияют на нагрев двигателя.

Выбранный по условиям нагрева двигатель проверяют по условиям допустимой кратковременной перегрузки и надежности пуска.

Двигатель удовлетворяет требованиям в отношении допустимой перегрузки, если выполняется условие

0.8λМном⫺Мс,max,

где Мс,max, - максимальное значение статического момента на валу двигателя, возможное при эксплуатации и испытаниях крана; λ – перегрузочная способность двигателя; 0.8 – коэффициент, учитывающий для асинхронных двигателей снижение напряжения сети на 10%.

Правильно выбранный двигатель должен обеспечивать надежный разгон привода, для чего требуется выполнение условия

Мп,ср = (М1+М2)/2⫺1.5Мс,max.

где Мп,ор – средний пусковой момент двигателя , определяемый по каталожным данным для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором или по пусковой диаграмме для двигателей постоянного тока и асинхронным с фазным ротором

М1 и М2 – максимальный и минимальный моменты двигателя при пуске, причем необходимо, чтобы было выполнено условие М2⫺1.2Мс,max.

Заключительным этапом проверки выбранного двигателя является оценка ускорений и замедлений механизма при пуске и торможении привода.

Максимальное значение среднего за период пуска (торможения) линейного ускорения(замедления) механизма aср.max, м/с, определяется по формуле

Аср,max = Ʋy/tп(т),min

где tп(т),min – наименьшее возможное в цикле работы время пуска (торможение) механизма при выбранном двигателе, с; величину tп(т),minможно определить по формуле; Ʋy – значение установившейся скорости, до которой разгоняется или с которой тормозится механизм, м/c

Двигатель удовлетворяет требованиям , если соблюдается соотношение

аср,max≤адоп

где адоп – максимальное допустимое ускорение(замедление)

Для механизмов подъема мостовых кранов адоп = (0.2 – 0.3)м/c2, для механизмов передвижения адоп = (0.6 – 0.8) м/c2. При невыполнении условий привод механизма крана будет работать с чрезмерно большими динамическими моментами , что вызовет удары в механических передачах, раскачивание грузов и повышенный износ оборудования.

С другой стороны, ускорение (замедление) механизмов не должны быть меньшими определенных значений, чтобы процессы пуска и торможения не затягивались. Здесь ориентиром может служить максимально допустимое время пуска, которое для механизмов подъема лежит в пределах 3-5 с, для механизмов передвижения 10-15с.

 

 

megalektsii.ru

Характерные неисправности механизмов и электрооборудования крана и способы их устранения

Неисправность Вероятная причина неисправности Способ устранения Механизмы Редуктор и двигатель нагреваются до температуры более 80 °С Ужесточение режима эксплуатации Прекратить работу и дать остыть редуктору Отсутствие, недостаточное количество или загрязнение смазочного материала Промыть редуктор, сменить или пополнить смазочный материал * Повышенный износ зубчатых колес редуктора а подшипников опор валов Проверить состояние зубчатых передач и подшипников, устранить неисправности * Буксование ходовых колес при пуске и в процессе движения крана или тележки Загрязнение рельсов, попадание смазочного материала на рабочую поверхность приводных ходовых колес Очистить рабочие поверхности рельсов и ходовых колес * При движении крана наблюдаются рывки и толчки Не работает один из двигателей раздельного механизма передвижения крана Устранить неисправность привода ** Неисправен крановый путь, изношены ходовые колеса Отремонтировать крановый путь, проточить дорожки катания ходовых колес * Повышенный перекос крана вследствие забегания одной из сторон крана Перекошены оси ходовых колес Устранить перекос * Различная частота вращении колес ходовых тележек Проверить состояние пусковых сопротивлений электропривода с таким расчетом, чтобы оба двигателя имели одинаковую частоту вращения **; проверить диаметры ходовых колес и при необходимости проточить дорожки катания * Утечки смазочного материала из редуктора Слабо затянуты болты крышек уплотнений Подтянуть болты Двигатель механизма передвижения нагревается, скорость передвижения замедлена Чрезмерно затянута замыкающая пружина тормоза Отрегулировать тормоз * Двигатель механизма передвижения нагревается, скорость передвижения замедлена Чрезмерно затянута замыкающая пружина тормоза Отрегулировать тормоз * Искривлены или изношены рельсы Выправить или реставрировать рельсы * Не вращаются или нагреваются блоки Отсутствие смазочного материала; неисправность подшипников Устранить неисправность, промыть и заполнить смазочным материалом подшипники * Повышенный износ каната Несоответствие каната форме и размерам ручьев блока Заменить канат* Отсутствие смазочного материала Смазать канат * Канаты закручиваются Применен канат односторонней свивки Применить канат крестовой свивки * Неправильно запасован канат Произвести перепасовку каната * Канат закручен в результате неправильной размотки бухты Растянуть канат и вновь запасовать, не допуская закручивания * Тормоз не размыкается Обрыв в цепи питания привода Устранить обрыв ** Сгорела катушка электромагнита или обмотка электродвигателя толкателя Сменить катушку или толкатель ** Повышенный ход якоря электромагнита вследствие чрезмерного износа накладок Отрегулировать тормоз * Чрезмерно затянута замыкающая пружина Установить правильную осадку пружины * Заедание рычажной системы Смазать пальцы шарниров рычагов Напряжение питания привода ниже номинального Отрегулировать напряжение сети ** Электрооборудование Вводный рубильник и аварийный выключатель включены, но при нажатии кнопки «Пуск» контакторы защитной панели не срабатывают Разомкнут концевой выключатель двери Закрыть дверь, замкнуть выключатель Перегорели плавкие предохранители на защитной панели или в цепи управления Проверить целостность плавких предохранителей и при необходимости заменить В одном из контроллеров не замкнута цепь контактов в нулевой блокировке Сдвинуть рукоятки контроллеров в любое положение и поставить затем в нулевое положение Отсутствует контакт в цепи одного из реле максимального тока Проверить плотность прилегания контактов реле ** Повреждена катушка контактора При необходимости заменить катушку ** При нажатии кнопки «Пуск» контактор включается, а при снятии пальца с кнопки отключается Не закрываются нормально открытые блок-контакты контактора защитной панели Проверить плотность прилегания блок-контактов и при необходимости их отрегулировать ** Отсутствует контакт блокирующих кулачков контроллера Проверить плотность прилегания кулачков и при необходимости отрегулировать ** При включении рубильника защитной панели сгорает предохранитель в цепи управления Замыкание на «землю» в цепи управления Устранить замыкание ** После включения рукоятки пульта управления ротор двигателя не вращается Обрыв в сети питания Устранить обрыв ** Перегорели предохранители в цепи управления Сменить предохранители ** При включении двигателя на первых ступенях контроллера наблюдается резкий разгон механизма Короткое замыкание в обмотке ротора Осмотреть выводы обмоток и устранить замыкание ** Понижен крутящий момент двигателя Межвитковое замыкание в статоре Устранить замыкание ** Перегрузка двигателя Проверить загрузку двигателя и устранить перегрузку Местный нагрев обмотки статора Пониженное напряжение сети Проверить и отрегулировать напряжение ** Обрыв в цепи одной из фаз Устранить обрыв ** Замыкание на корпус в двух местах обмотки одной фазы Устранить замыкание ** Искрение и повышенный износ щеток Перегрузка двигателя Снизить нагрузку до номинальной Щетки заклинены, перекос щеток Отрегулировать положение щеток ** Загрязнены щетки и кольца Очистить щетки и кольца, протереть растворителем и зачистить щетки ** Биение колец, поверхности колец имеют риски Отшлифовать щетки и кольца ** Недостаточное прижатие щеток к кольцам Отрегулировать усилие прижатия щеток ** Марка щеток выбрана неправильно Заменить щетки ** Перекос щеткодержателя Устранить перекос ** Повышенный нагрев и искрение контактов реле и контакторов Слабое нажатие контактов Отрегулировать усилие нажатия ** Износ контактов Заменить контакты ** Повышенный нагрев катушек реле Повышенное напряжение питания Снизить напряжение питания ** Межвитковое замыкание в катушке Заменить катушку ** При включении двигателя механизма подъема отключается контактор защитной панели Не замкнуты контакты ограничителя подъема груза Заменить выключатель ** Повреждена обмотка двигателя Проверить обмотки двигателя ** Затянут тормоз, поврежден привод тормоза Проверить регулировку и исправность привода тормоза При включении электродвигателя механизм подъема не работает, причем двигатель или тормоз издает гудящий звук Обрыв или отсутствие контакта в цепи одной из фаз Осмотреть, зачистить или сменить щетки ** Электродвигатель работает с перебоями, рывками, особенно при подъеме груза Загрязнение или недостаточная плотность прилегания контактов в пускателях Зачистить контакту и обеспечить их хорошее прилегание ** Загрязнение контактов конечных выключателей Зачистить контакты конечных выключателей ** Обрыв в цепи сопротивлений или отсутствие контакта в контроллере Проверить состояние цепи сопротивлений, проверить прилегание роторных кулачков и щеток ** Электродвигатели не включаются Отсутствие или сильное падение напряжения сети Устранить неисправность питающей сети ** Отказ предохранителей в цепи управления Замените плавкие предохранители ** Разрыв в цепи контактора или в цепи управления Восстановить цепь ** Искрение и перегрев контактов контроллера Неправильная фиксация рукоятки контроллера Проверить исправность фиксирующего механизма, не допускать установки контроллера в промежуточное положение

* Выполняется совместно со слесарем ремонтной бригады.

** Выполняется совместно со слесарем-электриком.

www.stroitelstvo-new.ru

Электрооборудование мостовых кранов

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Электрическое оборудование

Электрооборудование мостовых кранов

Кроме перечисленного электрооборудования и аппаратуры на мостовых кранах, может возникнуть потребность в следующих оборудовании и аппаратуре.

1. Трансформатор для переносной лампы напряжением на 12 В, применяемой при ремонте, подключается к верхним зажимам рубильника, чтобы можно было воспользоваться освещением при отключении оборудования. На кранах, питающихся от сети постоянного тока, в кабине крановщика должен находиться аккумулятор напряжением 12 В и емкостью не менее 50 А-ч с тем, чтобы его работа продолжалась не .менее одной смены (8 ч). Лампа мощностью 50 Вт при напряжении 12 В потребляет зачас тока около 4 А, а для работы в течение смены потребуется 4X8 = 32 А-ч, и аккумулятор указанной емкости вполне достаточен. Аккумулятор желательно иметь щелочной, так как от него нет вредных для аппаратуры испарений.

По правилам техники безопасности корпус трансформатора, а также один из концов вторичной обмотки заземляют, чтобы при повреждении изоляции обмоток корпуса трансформатор не находился под напряжением сети, а следовательно, не представлял опасности в случае прикосновения к нему.

2. Переносные лампы, применяемые на кранах, должны иметь защитную сетку и пластмассовый патрон; провод нужен шланговый марки ШРПС со штепсельной вилкой для подключения к розетке.

Очень удобны для питания переносных ламп пониженным напряжением однофазные аппараты местного освещения типа АМО-3. Аппарат состоит из следующих узлов: трансформатора типа ТПБ-50, предохранителя типа ПК и включателя типа ВТ-2, заключенных в штампованный стальной кожух. Номинальная мощность трансформатора 50 Вт, масса аппарата 3,3 кг. Аппараты рассчитаны на первичное напряжение 500, 380, 320 или 127 В и вторичное напряжение 36, 12 или 6 В.

3. Для заземления обмотки низшего напряжения трансформатора имеются винт и скоба. В качестве звукового сигнала на кране наиболее удобен электрический звонок громкого боя или ревун. На кранах с небольшой нагрузкой иногда применяют ручной колокол. Рекомендуется применять кнопку для звонка, употребляемую для пуска электродвигателей магнитными пускателями. Лучше всего использовать кнопки, смонтированные в пластмассовом корпусе.

4. Провода, двигатели и аппаратуру защищают от действия токов короткого замыкания плавкими предохранителями, которые отключают поврежденный участок цепи при коротком замыкании. На кранах для защиты трансформаторов безопасности и цепей управления применяют трубчатые предохранители типа ПР-2, имеющие два габарита: первый на напряжение до 220 В, второй — на напряжение до 500 В. Эти предохранители рассчитаны на номинальные токи от 6 до 100 А.

Патрон предохранителя представляет собой фибровую трубку, с двух сторон которой навернуты латунные втулки с прорезью для плавкой вставки. На втулки навинчивают латунные колпачки, являющиеся контактными частями патрона. Плавкие вставки делают из цинка с одним или несколькими узкими местами (перешейками). К достоинствам предохранителей относятся простота их устройства и низкая стоимость. Однако смена предохранителей всегда занимает некоторое время и обусловливает простой оборудования.

5. Более совершенный вид защиты крановых установок — воздушные автоматические выключатели или автоматы. Их устанавливают для защиты главных троллеев внизу на кабеле, который питает троллеи. Как уже было указано ранее, электродвигатели на кране защищают с помощью максимальных реле, предусмотренных на крановой защитной панели.

Автоматы рассчитаны на номинальный ток от 15 до 1000 А как постоянный, так и переменный.

На магнитном кране в кабине может быть установлен вольтметр постоянного тока для контроля за режимом работы генератора, питающего магнит. Кроме того, необходимы реостат возбуждения генератора и рубильник или магнитный пускатель. Генератор после запуска должен давать напряжение 220 В; если этого не наблюдается, реостатом возбуждения производят подгонку напряжения, после чего включают магнит.

Разрядное сопротивление устанавливают на мосту крана вместе с панелью управления ПМС.

Для приведения в действие рабочих механизмов мостовых кра- нов применяют трехфазные асинхронные двигатели переменного тока или двигатели постоянного тока последовательного или парал« лельного возбуждения. Рассмотрим крановые электродвигатели.

Сложные и специфические условия эксплуатации мостовых кра« нов (цикличность и кратковременность их работы, изменение нагрузки в течение цикла, суток и года и т. п.) предъявляют особые требования к применяемым электродвигателям.

В настоящее время промышленностью выпускаются крановые электродвигатели постоянного тока серии Д напряжением 220 и 440 В, асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии MTKF, МТКН и с фазным ротором MTF и МТН напряжением 220, 380, 500 В.

Наиболее полно особенностям работы крановых механизмов удовлетворяют крановые электродвигатели серии Д, которые прп последовательном возбуждении рекомендуется применять для механизмов подъема и передвижения кранов с большим числом включений в час, широким диапазоном регулирования скорости выше номинальной. Однако для питания этих двигателей необходимо использование источников постоянного тока либо выпрямительных (преобразовательных) установок. По сравнению с асинхронным двигателем масса, размеры и стоимость кранового двигателя постоянного тока при одинаковых номинальных моментах больше, а КПД меньше. Поэтому электродвигатели постоянного тока применяют только на механизмах кранов, работающих в тяжелом или весьма тяжелом режиме, например, механизмах подъема магнитных кранов металлургического производства и т. п.

Наибольшее распространение в приводах механизмов мостовых кранов нашли трехфазные электродвигатели переменного тока, поскольку большинство кранов получают питание непосредственно от сети трехфазного тока.

По сравнению с электродвигателями общепромышленного назначения крановые электродвигатели обладают значительной перегрузочной способностью (способностью выдерживать кратковременную перегрузку больше номинальной), имеют повышенный пусковой момент. Отличительным свойством крановых электродвигателей является меньший момент инерции якоря или ротора, что достигается уменьшением диаметра при одновременном увеличении их длины. Это позволяет снизить время пуска или торможения, реверсирования механизма и уменьшить нагрев электродвигателя.Крановые электродвигатели обладают высокой надежностью при широком диапазоне изменения частоты вращения, частых пусках и торможениях, обусловленных повторно-кратковременным режимом их работы. Кроме того, они приспособлены для работы в условиях повышенной влажности, запыленности, вибрации и уларов. Например, частота вращения якоря электродвигателей постоянного тока может превышать номинальную в 3,5—4,9 раза, а ротора трехфазных электродвигателей переменного тока в 2,5 раза.

Крановые электродвигатели изготовляют в основном в закрытом исполнении с изоляцией обмоток, рассчитанной на работу в интервале температур от —60 °С до +180 °С и установленным па валу якоря или ротора вентилятором. Для улучшения наружного обдува станина трехфазных асинхронных электродвигателей статора выполнена ребристой.

Трехфазные асинхронные электродвигатели серии МТН отличаются от электродвигателей серии MTF допустимой температурой нагрева, которая составляет для электродвигателей серии MTF 155 °С, а для серии МТН 180 °С.

—-

На предприятиях строительной промышленности и на крупных ремонтных заводах широкое применение находят мостовые краны. Обычно мостовой кран оборудован тремя или четырьмя двигателями кранового типа, один из которых установлен на раме моста и служит для его передвижения по подкрановым балкам, а два других — на грузоподъемной тележке и служат для передвижения тележки вдоль моста и для подъема—опускания груза. Питание электродвигателя моста осуществляется от главных троллеев, прокладываемых вдоль подкрановых балок. Электродвигатель передвижения тележки питается от вспомогательных троллеев, проложенных вдоль моста.

Рис. 91. Принципиальная электрическая схема цепей управления башенного крана КБ-100-1/ — подъем груза; // — поворот крана; ///— передвижение крана; iv — подъем стрелы

В кабине крановщика монтируется распределительное устройство крановой установки, провода от которого подаются к контроллерам, служащим для управления двигателями. Контроллеры и пусковые сопротивления также монтируются в кабине крановщика. На подкрановых путях устанавливаются конечные выключатели.

Промышленность выпускает мостовые краны, оборудованные для работы на переменном и постоянном токе.

Ниже рассматривается электросхема крана, оборудованного асинхронными двигателями трехфазного тока (рис. 92). Питание к крану подводится от сети через главные троллеи, плавкие предохранители ПРГ и главный рубильник Р. От рубильника напряжение подается на линейный контактор Л трехмоторной крановой защитной панели. К главным контактам линейного контактора присоединяются катушки трех двухкатушечных максимальных реле, катушка четвертого реле РМО включена в общий провод всех трех двигателей; два остальных провода защищены у каждого из двигателей (РМ1, РМ2, РМЗ).

Линейный контактор включается нажатием на кнопку КР, установленную на защитной панели. Контактор Л может быть включен только в том случае, если все контроллеры предварительно поставлены в нулевое положение и цепь 1—2 замкнута, а также если при этом замкнуты контакты аварийного выключателя АВ и контакты люка КЛ.

Если во время движения крана люк для выхода на мост открыть, то линейный контактор автоматически отключится и снимет напряжение с троллеев, проложенных вдоль моста. Такое отключение линейного контактора вызывается требованиями техники безопасности. Отключение линейного контактора также происходит при срабатывании максимальной защиты одного из двигателей (размыканием контактов максимальных реле РМО, РМЗ, РМ2, РМ1) или одного из конечных выключателей КВ.

Рис. 92. Схема управления асинхронными двигателями мостового крана

Для двигателей подъемного механизма и передвижения тележки (с фазным ротором) требуется прокладка 11 троллеев: по три троллея для роторных цепей, по два — для статоряых цепей и одного общего также для цепей статора. Два троллея требуются для конечного выключателя подъема, устанавливаемого непосредственно у подъемного механизма на тележке крана. Таким образом, всего вдоль моста прокладывается 13 троллеев, а вдоль путей кранового моста для питания всего крана — три троллея.

Читать далее: Условные обозначения, принятые в схемах

Категория: - Электрическое оборудование

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru


Смотрите также