Крановый электродвигатель переменного и постоянного тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2. ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

4. ОПИСАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

5. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОР РОДА ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

6. ВЫБОР МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

6.1 Выбор мощности электродвигателя тележки

6.2 Выбор мощности электродвигателя передвижение крана

6.3 Выбор мощности электродвигателя подъема

6.4 Расчет и подбор электротормоза

7. МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

8. ВЫБОР ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ И СЕЧЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

9. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ КРАН-БАЛКИ

10. ОПИСАНИЕ ЗАЩИТНЫХ И АВТОМАТИЧЕСКИХ БЛОКИРОВОК

11. ОХРАНА ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РЕМОНТНЫХ РАБОТ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ



ВВЕДЕНИЕ

Крановое электрооборудование является одним из основных средств комплексной механизации всех отраслей народного хозяйства. Подавляющее большинство грузоподъемных машин изготовляемых отечественной промышленностью, имеет привод основных рабочих механизмов, и поэтому действия этих машин в значительной степени зависит от качественных показателей используемого кранового оборудования. Перемещение грузов, связанное с грузоподъемными операциями, во всех отраслях народного хозяйства, на транспорте и в строительстве осуществляется разнообразными грузоподъемными машинами. Грузоподъемные машины служат для погрузочно-разгрузочных работ, перемещения грузов в технологической цепи производства или строительства и выполнения ремонтно-монтажных работ с крупногабаритными агрегатами. Грузоподъемные машины с электрическими приводами имеют чрезвычайно широкий диапазон использования, что характеризуется интервалом мощностей приводов от сотен ватт до 1 МВт. В перспективе мощности крановых механизмов может дойти до 1,5-2,5 МВт. Мостовые краны в зависимости от назначения и характера выполняемой работы снабжают различными грузозахватными приспособлениями: крюками, грейферами, специальными захватами и т.п. Мостовой кран весьма удобен для использования, так как благодаря перемещению по крановым путям, располагаемым в верхней части цеха, он не занимает полезной площади. Электропривод большинства грузоподъёмных машин характеризуется повторно - кратковременном режимом работы при большей частоте включения, широком диапазоне регулирования скорости и постоянно возникающих значительных перегрузках при разгоне и торможении механизмов. Особые условия использования электропривода в грузоподъёмных машинах явились основой для создания специальных серий электрических двигателей и аппаратов кранового исполнения. В настоящее время крановое электрооборудование имеет в своём составе серии крановых электродвигателей переменного и постоянного тока, серии силовых и магнитных контроллеров, командоконтроллеров, кнопочных постов, конечных выключателей, тормозных электромагнитов и электрогидравлических толкателей, пускотормозных резисторов и ряд других аппаратов, комплектующих разные крановые электроприводы. В крановом электроприводе начали довольно широко применять различные системы тиристорного регулирования и дистанционного управления по радио каналу или одному проводу. В настоящее время грузоподъемные машины выпускаются большим числом заводов. Эти машины используются во многих отраслях народного хозяйства в металлургии, строительстве, при добыче полезных ископаемых, машиностроении, транспорте, и в других отраслях. Развитие машиностроения, занимающиеся производством грузоподъемных машин, является важным направлением развития народного хозяйства страны.

1. ИСХОДНЫЕ ДАНЫЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Таблица 1.1 Исходные данные на проектирование кран-балки

Наименование параметра	Обозначение параметра	Значение параметра	Единицы измерения
1	2	3	4
Грузоподъемность крана	Gк	7,5	т
Диаметр ходового колеса	Dк.т	250	мм
Диаметр цапфы ходового колеса	dц.т	60	мм
Продолжительность включения	ПВк.т	40	%
Скорость движения тележки	vт	40	м/мин
Синхронная частота вращения	nт.к	1000	об/мин
Сила тяжести тележки	Gт	16	кН
Число включений в час	Zт	120
Число приводных колес	с	2	шт
Технические характеристики механизма подъемного крана
Скорость подъема	Un	10	м/мин
Сила тяжести грузозахватного механизма	Gот	14	кН
Среднесуточное время работы	Тс	8	ч
Коэффициент переменности	kQ	0,47
Высота подъема груза	H	12	м
Производительность крана	Q	40	т/ч
Синхронная частота вращения	nд.п	1000	об/мин
Число включений в час	Zn	120
Продолжительность включения	ПВп.г	40	%
Технические характеристики механизма перемещения крана
Сила тяжести всего крана	G0к	160	кН
Вылет стрелы	L	500	м
Диаметр поворотного круга	Dк	100	мм
Диаметр цапфы колеса	dц.к	70	мм
Скорость вращения крана	Uк	60	м/мин
Синхронная частота вращения	n0	1000	об/мин
Продолжительность включения	ПВп.к	25	%

2. ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

В приложении показана технологическая и кинематическая схемы кран-балки. Пролетное строение моста кран-балки представляет собой ездовой двутавр (прокатные двутавровые балки), опирающийся концами на концевые балки, на которых установлены ходовые колеса. Колеса перемещаются по рельсам подкранового пути, закрепленным на балках опорных конструкций в верхней части цеха. Привод ходовых колес осуществляется от электродвигателя через редуктор и трансмиссионный вал. Механизм передвижения крана оборудован электромагнитным тормозом, установленным на быстроходном валу редуктора. Ездовые двутавры усилены верхним трапецеидальным шпренгелем, состоящим из двух сваренных по длине коробку прокатных швеллеров.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1 Схема устройства кран-балки

кран электрооборудование мостовой напряжение

Механизм передвижения электротали представляет собой четырехколесную тележку с электродвигателем и редуктором, приспособленную для передвижения по нижним полкам прокатных двутавровых балок. Механизм передвижения электротали не имеет тормоза.

В механизме подъема груза вращение от электродвигателя и редуктора передается на грузовой барабан. На барабан лебедки наматывается подъемный канат с подвешенным к нему на блоке крюком для захвата груза. Груз удерживается на весу тормозом, затормаживаемым при выключении электродвигателя и растормаживаемым при включении.



3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И НАЗНАЧЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Кранами называются грузоподъемные устройства, служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов на не большие расстояния. По особенностям конструкции, связанным с назначением и условиями работы, краны разделяются на мостовые, портальные козловые, башенные и д.р. В цехах предприятий электромашиностроения наибольшее распространение получили мостовые краны, с помощью которых производится подъем и опускание тяжелых заготовок, деталей и узлов машин а также их перемещение вдоль и поперек цеха. Вид мостового крана в основном определяется спецификой цеха и его технологией, однако многие узлы кранового оборудования, например механизмы подъема и передвижения, выполняется однотипными для различных видов кранов.

В зависимости от вида транспортируемых грузов на мостовых кранах используют различные грузозахватывающие устройства: крюки, магниты грейферы, клещи и т.п. Наибольшее распространение получили краны с крюковой подвеской или с подъемным электромагнитом, служащим для транспортировки стальных листов, скрапа, стружки и других ферромагнитных материалов. Питание электромагнита, подвешиваемого к крюку, осуществляется с помощью гибкого кабеля, для намотки которого на кране установлен кабельный барабан, приводимый во вращение через передачу до барабана лебедки.

У всех типов кранов основными механизмами для перемещения грузов являются подъемные лебедки и механизмы передвижения. Это позволяет выделить ряд общих вопросов электропривода кранов: расчет статических нагрузок, выбор системы электропривода и другие. Так как двигатели обычно имеют угловую скорость, значительно большую чем скорость подъемного барабана или ходовых колес моста, то движение к рабочим органам механизмов крана передается через редукторы. Для механизмов подъема наибольшее применение получили схемы с полиспастом при помощи которого движение от барабана передается крюку.

Широко применяется также схема механизма передвижения моста с раздельным приводом ходовых колес. Каждый двигатель имеет механический тормоз, который устанавливается на механической муфте между двигателем и редуктором или на тормозном шкиве, на противоположном конце вала двигателя. Номинальные скорости движения крюка 0,15 - 0,2 м/с, тележки 0,65 - 1 м/с, моста 2,0 - 2,3 м/с.

По грузоподъемности мостовые краны условно разделяют на малые (масса груза 5 -10 т), средние (10-25 т) и крупные (свыше 50 т). Обычно на тележках мостовых кранов грузоподъемностью свыше 15т устанавливают два механизма подъема: главный для подъема грузов с малой скоростью и вспомогательный для подъема легких грузов с большей скоростью (с соотношением грузоподъемности, например 20/5, 30/5, 50/10 т). Вызвано это тем, что поднимать грузы малого веса тяжелым крюком невыгодно, так как расходуется лишняя электроэнергия, а производительность не высока.



4. ОПИСАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Для механизмов подъема наибольшее применение получили схемы с полиспастом П на (рисунке 1.2) при помощи которого движение от барабана Б передается крюку К. У полиспаста на кинематической схеме передаточное число равно 4. На (рисунке 1.3) представлена кинематическая схема передвижения моста с общим приводом ходовых колес.

Рис. 1.2 Кинематическая схема подъема мостового крана

Вдоль моста проложены рельсы, по которым на колесах приводимых во вращение электродвигателем через редуктор, перемещается тележка с подъемной лебедкой.

Управление работой механизмов крана производится из кабины оператора крановщика, в которой установлены контроллеры органы ручного управления электроприводами механизмов. Здесь же располагаются ящики резисторов.

Рис. 1.3 Передвижение моста с общим приводом ходовых колес

Передача движения к ходовым колесам концевых балок от двигателя, установленного на мосту, может осуществляться через редуктор (рисунок 1.3), расположенный в средней части моста и обозначенный Р.



5. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РОДА ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Выбора рода тока для электрооборудования крана имеет важное значение, поскольку с ним связаны такие показатели, как технические возможности привода, капиталовложения и стоимость эксплуатационных расходов, масса и размеры оборудования, его надёжность и простота обслуживания.

Основное крановое электрооборудование: электродвигатели, силовые, магнитные и командные контролеры, пускорегулировочные резисторы, тормозные электромагниты, конечные выключатели и другие - в значительной степени стандартизировано.

Рабочее напряжение сети, питающей краны, не должно превышать 500 В. В соответствии с этим на кранах применяется электрооборудование на 220 или 440В постоянного тока и 220 или 380В переменного тока. На напряжение 440В используется только в силовых цепях кранов большой грузоподъемности.



6. ВЫБОР ЭЛЕКТРОПРИВОДА МОЩНОСТИ ВЫБОР МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

6.1 Расчет мощности электродвигателя механизма передвижения тележки

Определить мощность и выбрать электродвига-тель механизма передвижения тележки мостового крюкового крана.

1. Определяем статическую мощность при пере-движении тележки с номинальным грузом по формуле (1.1)

где - грузоподъемность крана;

- сила тяжести тележки;

- радиус цапфы ходового колеса;

- скорость движения тележки;

- радиус ходового колеса;

- коэффициент полезного действия.

2. Находят значение kт в соответствии с исходными данными kт=1,2.

3. Мощность для предварительного выбора электродвигателя определяется из зависимости (1.2)

4. По каталогу крановых электродвигателей выбирают электродвигатель типа MTF112-6: Рн = 4,5 кВт; ПВн = 40 %; пн = 910 об/мин; Мmах = 118 Н·м;

Gp Dp2 = 0,068 Н·м2

5. Маховой момент системы электродвигатель -- крановый механизм, приведенный к валу выбранного электродвигателя, определяют по формуле (1.3)

6. Проверяют выбранный электродвигатель по нагреву по формуле (1.4). Предварительно находят для данного режима работы значения коэффициентов: ео=0,4; kэкв.=0,75; ер=0,075; kз=1. Значение зэкв.б = 0,76 для принятой системы регулирования, а зэкв. = 0,73. Так как

GDУ2 >1,2 GpDp2 то зэкв. вычисляют по формуле (1.5)

Значение kр рассчитывают по формуле (1.6)

По формуле (1.7)

Выбранный электродвигатель по нагреву подходит, так как Рн = 4,5 кВт > 0,15 кВт. 7. Проверяют выбранный электродвигатель на обеспечение пускового режима по зависимости (1.8)



Так как Ммах = 118 Н·м > 110,31 Н·м, выбранный электродвига-тель по пусковому режиму подходит.

8. Проверяют выбранный электродвигатель по запасу сцепле-ния ходовых колес тележки с рельсами по зависимости (1.9) при пуске без груза

Так как Рн = 4,5 кВт < 128,42 кВт, то выбранный электродвигатель по запасу сцепления при пуске подходит.

6.2 Расчет мощности механизма передвижение крана

Используя метод номинальных режимов, опреде-лить мощность и выбрать электродвигатель механизма подъема мос-тового крюкового крана.

Решение: Определяем статическую мощность при подъеме номиналь-ного груза по формуле (2.1)

где - грузоподъемность крана;

- сила тяжести грузозахватного устройства;

- скорость подъема груза;

- коэффициент полезного действия.

2. Отношение времени пуска ко времени рабочей операции при-нимаем из вышеприведенных данных tп/tр= 0,25.

3. Эквивалентная мощность для рабочей части цикла (без пауз)
по формуле (2.2)

где б=0,87.

4. Определяем режим работы механизма подъема,
предварительно рассчитав фактическую относительную продолжительность включения ПВф

По исходным данным и ПВф = 9,6 %, от-носим механизм подъема крана к среднему режиму работы (С), режим работы электрооборудования принимаем Е2.

5.Необходимая номинальная мощность электродвигателя при
ПВстан = 40% должна быть не менее следующего значения, рассчитанного по формуле (1.67)

6. По каталогу крановых асинхронных электродвигателей с фазным ротором выбираем электродвигатель MTF512-6: Рн = 55 кВт; nн = 960 об/мин; ПВ = 40 %.

7. Проверяют выбранный электродвигатель по нагреву как в Задаче 1.

Выбранный электродвигатель по нагреву подходит, так как

Рн = 55 кВт > 33,94 кВт.

8. Выбранный электродвигатель проверяем по пусковым условиям по неравенству (1.8) так же, как и в задаче 1

Выбранный электродвигатель подходит по условиям пуска.

6.3 Расчет мощности механизма подъема

Используя метод нагрузочных рядов, определить мощность и выбрать электродвигатель механизма передвижения мо-стового крюкового крана.

Решение: Определяют статическую мощность при передвижении крана с номинальным грузом по формуле (3.1)



где - грузоподъемность крана;

- сила тяжести всего крана;

- скорость передвижения крана;

- коэффициент полезного действия.

2. Определяют статическую мощность при передвижении крана
без груза на основе формулы (1.18) с учетом того, что в этом случае
G = 0, а зн =зо-- к. п. д. механизма при передвижении без груза

где з0 = 0,87.

3. Рассчитывают коэффициент относительной нагрузки по формуле (3.2), заменив в ней отношение моментов отношением мощностей из-за жесткости рабочей части механической характеристики асинхронного электродвигателя

4. По каталогу крановых электродвигателей выбирают ближайший меньший по мощности электродвигатель типа MTF412-6 на 30 кВт при ПВст = 25 % с nн = 970 об/мин, GpDp2 = 0,675 Н·м2

5. Проверяют выбранный электродвигатель по нагреву как в Задаче 1.



Выбранный электродвигатель по нагреву подходит, так как

Рн = 30 кВт > 7,75 кВт.

7. Выбранный электродвигатель проверяем по пусковым условиям по неравенству (1.8) так же, как и в задаче 1

Выбранный электродвигатель подходит по условиям пуска.

Проверяют выбранный электродвигатель по запасу сцепле-ния ходовых колес тележки с рельсами как в Задаче 1 по зависимости (1.9) при пуске без груза

Так как Рн = 13 кВт < 3090,6 кВт, то выбранный электродвигатель по запасу сцепления при пуске подходит.



6.4 Расчет и подбор электротормоза

Определим фактический запас сцепления:

k(=Fпр*(/F'пер+mg((a/g)-zпр*f*dk/z*Dk)==15696*0,15/575,5+ 3200*9,81((0,23/9,81)-2*0,02*0,072/4*0,36)=1,2

Определение тормозных моментов и выбор тормоза. Максимальное допустимое замедление грузовой тележки при торможении, м/с2:

amaxт=((zпр(((/k()-(f*dk/Dk))/z)+(2(+f*dk)/Dk)*g=((2((0,15/1,2)-(0,02*0,072/0,36))/4)+(2*0,0006+0,02*0,072)/0,36)*9,81=0,66 м/с2

По таблице принимаем амахт=0,15 м/с2

Время торможения грузовой тележки без груза, с:

tt=Vфпер/амахт=0,55/0,15=3,66 с.

Сопротивление при торможении грузовой тележки без груза, Н:

Fтрт=mg(f*dk+2()/Dk=3200*9,81(0,02*0,072+2*0,0006)/0,36=230,208 H.

Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении грузовой тележки, Н*м

Тст=Fттр*Dk*(/2*up=230,208*0,36*0,85/2*29,6=1,189

Момент сил инерции при торможении грузовой тележки без груза, Н*м:



Тинт=((*I*n/9,55*tт)+9,55*m*v2*(/n*tт=(1,2*0,038*835/9,55*3,66)+9,55*3200*0,552*0,85/830*3,66=3,6

где: tт- время торможения механизма, с:

Расчетный тормозной момент на валу тормоза, Н*м:

Трт=Тинт - Тст=3,6 - 1,89 =1,77

Из таблицы III 5.13 выбираем тормоз типа ТКГ - 160 с диаметром тормозного шкива Dт=160 мм и наибольшим тормозным моментом Тт=100 Н*м, который следует отрегулировать до Тт=41 Н*м.

Минимальная длина пути торможения, м:

S=V2/R=0,552/1,7=0,17

Фактическая длина пути торможения, м:

Sф=0,5*v*tт=0,5*0,55*3,66=1,0065 >1м



7. МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

Магнитные пускатели используют, как правило, для дистанционного управления (включение, отключение, реверсирование) трехфазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 75кВт, напряжением до 500В и для их защиты (автоматическое отключение двигателя при снижении напряжения на 50...60% номинального и, если есть тепловое реле, при перегрузках). Для защиты электроустановки от коротких замыканий последовательно силовым контактам магнитного пускателя устанавливают предохранители, которые должны быть рассчитаны на ток, не превышающий четырехкратный ток уставки теплового реле. В противном случае при коротком замыкании может сгореть нагревательный элемент теплового реле. Широко применяемые магнитные пускатели серий ПАЕ, ПМЕ и заменяющие их ПМЛ (с трехполюсными тепловыми реле серии РТЛ) различают по габаритам, то есть по величине в зависимости от тока, по роду защиты от воздействия окружающей среды, по возможности реверсирования, по наличию или отсутствию тепловой защиты от перегрузок, по максимальному числу блок-контактов, встраиваемых в реле, и другим параметрам. Все эти данные зашифрованы в типовом обозначении магнитного пускателя: например, ПМЛ - Х1, Х2...Х7. Буквы ПМЛ, ПМЕ, ПАЕ и др. обозначают серию пускателя. Цифры и буквы, записанные после серии, расшифровываются следующим образом: Х1 - величина пускателя по номинальному току 1- на 10 А, 2 -на 25 А, 3-на 40 А, 4-на 63 А, 5-на 80 А, 6-на 125 А, 7-на 200 А; Х2-исполнение пускателей по назначению и наличию теплового реле (1-нереверсивный без теплового реле, 2 - нереверсивный с тепловым реле, 5 - реверсивный пускатель без теплового реле с электрической и механической блокировками, 6 - реверсивный пускатель с тепловыми реле с электрической и механической блокировками, 7 -пускатель «звезда-треугольник»); Х3 - исполнение пускателей по степени защиты и наличию кнопок (0- 1Р00 без кнопок, 1 - ІР54 без кнопок, 2 - ІР54с кнопками «Пуск» и «Стоп», 3 - ІР54с кнопками и сигнальной лампой); Х4 - число контактов вспомогательной цепи; Х5 Х6--климатическое исполнение и категория размещения; Х7--исполнение по износостойкости (А -2...4 млн. циклов, Б - 1 млн. циклов, В -0,3 млн. циклов).Электромагнитные пускатели серии ПМА выпускают четырех величин: 3-номинальный ток 40 А, 4-63 А, 5-100 А, 6-160 А. Их оснащают электротепловыми токовыми реле серии РТТ. Пускатели ПМ712А - масляные, повышенной надежности против взрыва. Пускатели серий ПМЕ и ПАЕ 1, 2 и 3 габаритов защищают от перегрузок при помощи тепловых реле типа ТРИ, а пускатели 4, 5 и 6 габаритов - при помощи реле типа ТРП. Замыкают и размыкают цепь обмотки электромагнита пускателя кнопками управления, включенными в эту цепь последовательно. Пускатели надежно включаются при напряжении сети от 85 до 105% номинального. Эти аппараты обладают высокой механической износоустойчивостью и без токовой нагрузки на контакты допускают 4...7 млн. циклов срабатывания (включения и отключения). Принципиальная схема включения магнитного пускателя с тепловым реле изображена на рисунке 1.



Рис. 1.4 Схема включения магнитного пускателя

FU -- предохранители; КК1 и КК2 - тепловые реле, нагревательные элементы которых установлены в цепи тока электродвигателя, а размыкающие контакты -- в цепи управления магнитным пускателем. Магнитные пускатели серии ПМП в пыленепроницаемом (химостойком и общепромышленном) исполнении выпускаются 1...4 величин. Они предназначены для работы с короткозамкнутыми асинхронными электродвигателями напряжением 660В при температуре от -40 до +40°С и влажности до 98% (при 20°С) и допускают до 240 включений в 1 ч при повторности включений ПВ = 40%. Тепловые реле типа ТРТ встроены в каждую фазу. Ручное дистанционное управление контакторами, магнитными пускателями и другими аппаратами осуществляется при помощи кнопок, кнопочных станций, постов управления, выпускаемых в различных исполнениях.



8. ВЫБОР ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ И СЕЧЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

Аппараты управления краном должны быть выполнены и установлены таким образом, что бы управления было удобным и не затрудняло наблюдением за грузозахватным органом и грузом, а направление движение рукояток, рычагов и маховиков было рациональным и по возможности соответствовало направляемых движений. Направление указанных движений должны указываться на этих механизмах и аппаратах в виде штампованных (литых) надписей и стрелок. Кнопки для реверсивного пуска каждого механизма должны иметь блокировку, исключающую одновременное включение реверсивных контакторов.

У кранов с электрическим приводом при контроллерном управлении включение контактора защитной панели должно быть только в том случае, если все контролеры находятся в нулевом положении.

Сечение проводов - Исходные данные для расчета приведены в таблице 2.2

Таблица 2.2 Исходные данные для расчета питающего кабеля

Тип двигателя	Номинальный ток Iн , А	Номинальное напряжение Uн, В	Мощность двигателя Р, кВт	cos ц	Длина питающего кабеля l, м
МТН512-8	79	380	31	0,69	30

Выбор сечения производим по условию нагрева длительным расчётным током по формуле:

Iдл.доп ? Iн , (2.78)



где Iдл.доп - длительно-допустимый ток выбраного кабеля, А;

Iн - номинальный ток электродвигателя из таблицы 2.1, А;

Выбираем кабель марки КГ(3*25) [ПУЭ] - кабель силовой гибкий с медными многопроволочными жилами, с резиновой изоляцией, в резиновой оболочке. Предназначены для присоединения различных передвижных механизмов, а также стационарных установок, требующих периодического включения и выключения (электрокранов козловых, мостовых, тельферов и др. подъемно-транспортного оборудования). Разделительный слой - синтетическая пленка, допускается наложение изоляции без пленки при отсутствии залипания резины.

Макс. допустимая температура нагрева жил при эксплуатации: +75°С;

Температурный диапазон эксплуатации: от -40°С до +50°С;

Радиус изгиба кабелей: не менее 8-ми наружных диаметров кабеля;

Iдл.доп = 85A ? Iн = 79А (2.78)

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения:

(2.79)

где Iн - номинальный ток двигателя, А;

l - Длина питающего кабеля, м;

г - удельное сопротивление материала, для меди 57 м/Ом*мм2;

S - площадь сечения выбранного кабеля, мм2;

Uн - номинальное напряжение питания двигателя, В.

Потери не должны превышать 5%

(2.79)

Условия выполняются, выбираем питающий кабель марки КГ(3*25*16).



9. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ КРАНА

Управление приводом кран-балки осуществляется вручную, дистанционно с места подъема груза. Двигатель включен только при нажатой кнопки управления. Путь перемещения всех механизмов ограничивается конечными выключателями. При отключении двигателя барабана, включается электромагнитный тормоз. Все приводы имеют защиту от токов короткого замыкания и самопроизвольного пуска.

Работа схемы подготавливается включением автомата QF.

При нажатии кнопки SB2 получает питание КМ1, замыкая свои контакты КМ1.1, двигатель балки М1 включается, при отпускании SB2 двигатель останавливается, подводится питание к электромагнитному тормозу. При нажатой кнопке SB3 получает питание пускатель КМ2, двигатель М1 вращается в обратную сторону.

Конечный выключатель SQ1 служит для ограничения перемещения.

Аналогичный принцип работы и для других двигателей.

Управлением двигателем М3 механизма подъема осуществляется микроконтроллерным блоком. На двигателе М3 установлен тахогенератор, который выводными концами подключен к входу напряжения микроконтроллера, через транзистор VT1.

Тахогенератор осуществляет обратную связь по скорости. При увеличении частоты вращения двигателя UТР становится больше, напряжение подается на микроконтроллер через VT1. Сопротивление которого, при увеличении напряжения увеличивается, а при снижении - уменьшается. Таким образом, при увеличении оборотов двигателя М3 напряжение, подающееся на микроконтроллер (Umax=5В) уменьшается.

Ключи S1 и S2 осуществляют запуск и реверсирование двигателя. В микроконтроллере осуществляется импульсная модуляция напряжения. Модулирование шкалы подаются на драйвер IR2233J, который осуществляет переключение силовых ключей Q1 … Q6, выполненных на ICBT транзисторах. Трех фазное напряжение, подаваемое на силовые ключи, выпрямляется диодным мостом VD1 … VD6 и стабилизируется. Переключение силовых ключей Q1 … Q6 в режиме заданном микроконтроллером вызывает появление на их выходах напряжение с требуемой частотой.

Защита двигателя осуществляется блоком защиты микроконтроллера, при помощи терморезистора RT задается температура отключения.

Контролер дает возможность программного управления двигателем. Схема управления кран-балкой представлена в конце пояснительной записки.



10. ОПИСАНИЕ ЗАЩИТНЫХ И АВТОМАТИЧЕСКИХ БЛОКИРОВОК

Настоящая глава Правил распространяется на защиту электрических сетей до 1 кВ, сооружаемых как внутри, так и вне зданий. Дополнительные требования к защите сетей указанного напряжения, вызванные особенностями различных электроустановок, приведены в других главах Правил.

Аппаратом защиты называется аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах.

Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному значению тока КЗ в начале защищаемого участка электрической сети

Допускается установка аппаратов защиты, нестойких к максимальным значениям тока КЗ, а также выбранных по значению одноразовой предельной коммутационной способности, если защищающий их групповой аппарат или ближайший аппарат, расположенный по направлению к источнику питания, обеспечивает мгновенное отключение тока КЗ, для чего необходимо, чтобы ток уставки мгновенно действующего расцепителя (отсечки) указанных аппаратов был меньше тока одноразовой коммутационной способности каждого из группы нестойких аппаратов, и если такое неселективное отключение всей группы аппаратов не грозит аварией, порчей дорогостоящего оборудования и материалов или расстройством сложного технологического процесса.

Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным токам этих участков или по номинальным токам электроприемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, пики технологических нагрузок, токи при самозапуске и т. п.).

В качестве аппаратов защиты должны применяться автоматические выключатели или предохранители. Для обеспечения требований быстродействия, чувствительности или селективности допускается при необходимости применение устройств защиты с использованием выносных реле (реле косвенного действия).

Автоматические выключатели и предохранители пробочного типа должны присоединяться к сети так, чтобы при вывинченной пробке предохранителя (автоматического выключателя) винтовая гильза предохранителя (автоматического выключателя) оставалась без напряжения. При одностороннем питании присоединение питающего проводника (кабеля или провода) к аппарату защиты должно выполняться, как правило, к неподвижным контактам.

Каждый аппарат защиты должен иметь надпись, указывающую значения номинального тока аппарата, уставки расцепителя и номинального тока плавкой вставки, требующиеся для защищаемой им сети. Надписи рекомендуется наносить на аппарате или схеме, расположенной вблизи места установки аппаратов защиты.



11. ОХРАНА ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РЕМОНТНЫХ РАБОТ

Меры безопасности при монтаже

Работы по монтажу и ремонту воздушных линий электропередач (ВЛ) связаны с подъемом людей и материалов на значительную высоту, с применением грузоподъемных машин и механизмов. Отсюда возникает опасность травмирования в случаях падения с конструкций опор, ушибов и ранений, а также не исключено поражение током молнии при работе во время грозы или наведенным напряжением от соседних ВЛ.

Как правило, подъем и опускание (при монтаже или демонтаже) одностоечных опор ВЛ производятся с помощью стреловых грузоподъемных кранов.

Если подъем одностоечной деревянной опоры осуществляется вручную, то необходимо пользоваться баграми и ухватами, а для удержания поднятой опоры - оттяжками из прочных веревок. Во время опускания нижнего конца опоры в котлован никто из рабочих не должен в нем находиться. Оставлять котлован с установленной опорой с незаконченной их засыпкой грунтом не разрешается.

При сооружении ВЛ в населенной местности руководитель работ должен обеспечить ее охрану таким образом, чтобы на участке производства работ никто из посторонних не находился.

Электромонтажники должны быть обучены сигналам, согласно которым регулируется подъем грузов на высоту или его опускание. При отсутствии телескопической вышки или гидравлического подъемника монтажники поднимаются на деревянную опору с помощью монтерских когтей, а на железобетонную - с помощью лазов. При подъеме на сложные стальные опоры при отсутствии вышки или подъемника допускается применение лестниц, которые должны быть надежными и устойчивыми.

Во избежание ушибов и ранений в результате падения с высоты каких-либо деталей или инструментов запрещается находиться по опорой, люлькой подъемника или корзиной вышки во время производства работы, а также не разрешается сбрасывать какие-либо предметы с высоты опоры. При подъеме на опору тяжелых деталей оборудования (арматуры, кабельных муфт, разъединителей и др.) необходимо пользоваться специальной веревкой, перекинутой через блок, при этом подъем груза производит рабочий, стоящий внизу и находящийся несколько в стороне от поднимаемого предмета.

При раскатке голого провода с барабана во избежание ранения рук необходимо надевать брезентовые рукавицы.

На время работ по монтажу или демонтажу ВЛ большой протяженности отдельные смонтированные участки длиной 3 км и более необходимо замыкать накоротко и заземлять на случай появления на данном участке линии наведенного напряжения от соседних ВЛ, находящихся в работе, или от грозового облака (иногда находящегося даже вне поля зрения электромонтажников).



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте было рассмотрено и рассчитано крановые двигателя на подъем, передвижение тележки и на передвижение крана, было подобрано сечение проводников и рассчитаны сопротивление резисторов. Также указана кинематическая схема, крана род тока и напряжения, описана принцип действия грейферного крана описание автоматических блокировок и охрана труда.

В ходе работы прилагается одна принципиальная схема кран-балки.



ЛИТЕРАТУРА

1. Васин В.М. Электрический привод: Учеб. Пособие для техникумов. - М.: Высшая школа, 1984г.

2. Зюзин А.Ф., Поконов Н.З., Вишток А.М.: Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Высшая школа, 1980г.

3. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - М.: Высшая школа, 1980г.

4. Крановое электрооборудование: Справочник / Ю.В. Алексеев, А.П. Богословский. - М.: Энергия, 1979г.

5. Крановый электропривод: Справочник / А.Г. Яуре, Е.М. Певзнер. - М.: Энергоатомиздат, 1988г.

6. Липкин Б.Ю.: Электроснабжение промышленных пред- приятий и установок. - М.: Высшая школа, 1981г.

7. Методическое пособие по практической работе по электрооборудованию по теме: Расчет мощности и выбор кранового электродвигателя. Выбор аппаратуры управления и защиты.

Размещено на Allbest.ru

...