Електроустаткування промислових підприємств і цивільних споруд

В зв'язку з цими факторами:

1. Недопустима присутність людини в робочому просторі ПР при будь якому його функціонуванні.

2. ПР повинні мати огородження, запобіжні, блокуючи і сигналізуючи засоби.

3. Блокувальні пристрої повинні забезпечувати зупинку ПР при вході людини в зону огородження.

4. Перед пуском ПР необхідно видалити з його робочої зони сторонні предмети.

5. На полу цеху робочій простір ПР визначається суцільними лініями шириною 50 ч 100 мм жовтого кольору.

6. Відновлення роботи ПР після аварійної зупинки повинно виконуватись по спеціальній команді наладчика.

7. На роботизованих дільницях великої довжини органи аварійного відключення повинні бути на відстані не більше ніж 4 м один від одного.

8. Забороняється ремонтувати ПР без відключення електричного і гідравлічного живлення.

Тема 2.10. Адаптація контактно-релейних схем на безконтактне керування.

1.Безконтактне керування в системах електроустаткування.

Основні переваги безконтактних систем.

Електромеханічні апарати: контактори, реле, кнопки та ін. мають суттєві недоліки:

рухомі частини мають невеликий термін служби;

низька швидкодія;

вони вимагають систематичного догляду;

велика кількість збоїв в логічній частині схеми.

Для підвищення надійності і швидкодії використовують безконтактні елементи, які не мають рухомих частин. Електричні кола в процесі їх роботи не розриваються, а сигнали керування створюються за рахунок дискретної зміни параметрів складових елементів (діодів, транзисторів, феромагнітних елементів). Це є їх основною перевагою.

Недоліком являється підвищена чутливість до зовнішніх електричних завад.

Безконтактні апарати мають дискретну дію, яка характеризується станами "включено" і "виключено" і записується як "1" і "0".

2.Основні елементи безконтактної апаратури керування.

В верстатобудуванні біль за всього використовуються безконтактні апарати малої потужності, - логічні елементи, які здатні різко змінювати опір керованого кола, роблять його або дуже великим, або дуже малим. Це анало -гічно розмиканню або замиканню кола контактами реле.

Опис роботи схем дискретного керування базується на правилах алгебри логіки, в якій двійкова змінна може бути рівною або 1 або 0, що відповідає наявності або відсутності сигналу.

До безконтактних елементів відносяться:

індуктивні датчики;

ємнісні датчики;

генераторні датчики;

фотодатчики;

підсилювачі (транзисторні, тиристорні, магнітні);

логічні елементи (ЛЕ), які виконують різні функції;

елементи затримки;

порогові пристрої.

Стан логічного елементу характери -

Uвих Uвх зується рівнем напруги на його виході, який відповідний сигналу "1" або "0".

U1 н Керування логічним елементом характеризується рівнем напруги на його вході, якому відповідає стан логічного елементу.

Зона нестійкої

U0 max роботи ЛЕ Рис. 2.43. діаграма вхідної і вихідної напруги ЛЕ.

U0 н 0 Т

3.Основні схеми заміщення контактно-релейних елементів.

Розглянемо типові схеми керування електроприводами металорізальних верстатів та їх безконтактні аналоги.

Рис. 2.44. Керування електроприводом з 2х місць.

Рис. 2.45. Організація робочого і налагоджувального режимів.

Рис.2.46. Блокування кіл пуску.

Рис. 2.47. Послідовний пуск 3х приводів.

Рис. 2.48. Реверс і обмеження руху.

Рис.2.49. Узгодження роботи приводу подачі і головного приводу.

Рис.2.50. Безконтактна комутація в силовому 3х фазному колі.

Тема 2.11. Електроустаткування і електропривод верстатів з ЧПУ

1.Класифікація і особливості конструкції верстатів з ЧПУ.

Програмне керування верстатами, - це сукупність способів автоматизації, які забезпечують керування роботою верстатів по завчасно підготовленим програмам.

На верстаті з програмним керуванням автоматично в необхідний послі -довності здійснюється обертовий і поступовий рух робочих органів: обертання шпинделю з заданою швидкістю протягом визначених інтервалів часу; точне встановлення робочих органів на задані позиції; робочі подачі на заданих ділянках шляху; допоміжні рухи супортів, столів, повороти на визначений кут револь -верних головок.

Сукупність автоматичних пристроїв, які реалізують програмне керування, називається системою програмного управління (СПУ).

Автоматичне копіювання, - найбільш простий вид програмного керування.

Системи циклового програмного управління (СЦПУ).

В таких системах для циклу обробки деталі програмують послідовність і направлення рухів робочих органів верстату. Програма задається шляхом

встановлення упорів, які натискають на кінцеві (шляхові) перемикачі.

Рис.2.51. Структурна схема керування верстатом з ЧПУ

ВП - вузол програмування;

ВК - вузол керування;

СЧПУ ВПр - виконавчий привод;

РО - робочій орган;

ПАК - пристрій автоматичного контролю.

Рис.2.52. Структурна схема СЧПУ на базі ЕОМ.

К - дані про креслення;

Т - дані про технологію;

ВК - вузол керування;

ППх, ППу, ППz - приводи подач по осях X,Y,Z.

Дані креслення і технології виготовлення деталі вводяться до пам'яті ЕОМ. При подачі команди на включення, інформація в кодах машини потрапляє до вузла керування, який видає команду на включення відповідних електро - приводів в заданому режимі і на заданий час роботи.

2.Електропривод верстатів з ЧПУ.

Головні приводи верстатів з ЧПУ виконуються з електромеханічним регулюванням швидкості, тобто з механічними ступенями, які переключа -ються за допомогою електромагнітних муфт, а також ступеневим і безступе -невим електричним регулюванням.

Електроприводи подач поділяються на чотири групи:

приводи зі ступеневим механічним регулюванням швидкості;

приводи зі безступеневим електричним регулюванням швидкості в широкому діапазоні;

слідкуючі та слідкуючо-регульовані приводи;

приводи з кроковими двигунами.

Контрольні запитання.

1. Призначення основних груп ковальсько-пресових машин (КПМ).

2. Особливості кінематики КПМ.

3. Характер навантаження на електропривод КПМ.

4. Як впливає наявність маховика на роботу електропривода КПМ ?

5. Якими схемними рішеннями забезпечується безпека операторів КПМ?

6. Чім досягається висока продуктивність агрегатних верстатів ?

7. Яким чином виконується вибір потужності електродвигуна приводу силової головки агрегатного верстата ?

8. В якій функції і за допомогою яких апаратів виконується керування приводом агрегатного верстата ?

9. Назвіть основні елементи автоматичних верстатних ліній (АВЛ).

10. По яким параметрам виконується керування АВЛ ?

11. Назвіть основні характеристики промислових роботів.

12. Чім принципово відрізняється контактний спосіб комутації від безконтактного ?

13. Назвіть основні системи програмного керування верстатів з ЧПУ.

14. Назвіть основні типи електроприводу верстатів з ЧПУ.

Перелік питань до заліку і екзамену по розділам 1 і 2.

Предмет "Електроустаткування". Цілі та задачі предмету.

Основні поняття та визначення світлотехніки: світловий потік, сила світла, освітленість, яскравість.

Лампа розжарювання: конструкція, принцип роботи, технічні характеристики. Особливості конструкції та типи люмінесцентних ламп низького тиску.

Ксенонові та металогалоїдні лампи. Інші типи газорозрядних ламп.

Призначення освітлювальної арматури. Характеристика та класифікація світильників. Прожектори.

Розрахунок освітлювальних установок методом питомої потужності та коефіцієнта використання світлового потоку Розрахунок освітлювальних установок методом питомої потужності та коефіцієнта використання.

Правила та норми штучного освітлення. Види та системи освітлення. Схеми включення люмінесцентних ламп.

Класифікація металорізальних верстатів. Основні та допоміжні рухи. Вимоги до приводів основних і допоміжних рухів.

Призначення, класифікація та загальна будова верстатів токарної групи.

Електрообладнання металообробних верстатів.

Робота електричної схеми токарно-гвинторізного верстата моделі 1К62.

Електрична схема електроприводів токарно-револьверного верстату.

Робота електричної схеми токарно-гвинторізного верстата моделі 16Б20А.

Розрахунок потужності двигуна головного приводу свердлильного верстату.

Розрахунок потужності двигуна допоміжного приводу.

Особливості роботи шліфувальних верстатів. Їх класифікація, вимоги до електроприводу.

Типи приводів, які застосовуються в шліфувальних і доводочних верстатах.

Схема асинхронного регульованого приводу електрошпинделем з вентильним перетворювачем частоти.

Розрахунок потужності двигунів свердлильних і розточувальних верстатів.

Перевірка електродвигунів приводу металорізальних верстатів на жорсткість механічної характеристики та перевантажувальну здатність.

Класифікація метало ріжучих верстатів. Основні та допоміжні рухи. Вимоги до приводів основних і допоміжних рухів.

Розрахунок потужності двигуна головного приводу фрезерного верстату.

Розрахунок потужності двигунів приводів подачі фрезерних верстатів.

Схеми управління електроприводом вертикально-фрезерного верстату.

Типові схеми заміни контактно-релейних схем управління на безконтактне управління.

Галузь застосування промислових роботів.

Апарати управління в системах керування: їх призначення, принцип дії і способи включення.

Умови вибору апаратів керування і захисту в схемах електроустаткування.

Умови вибору живлячих кабелів для металообробних верстатів.

Типові зв'язки в системах управління електроприводом.

Схеми узгодження роботи головного приводу та приводу подачі верстата.

Розрахунок потужності двигуна насосу охолодження.

Розділ 3. "Електроустаткування підйомно-транспортного обладнання"

1. Електроустаткування і схеми керування мостовими кранами.

1.Загальні відомості про підйомні крани.

Крани належать до великої групи вантажопіднімальних машин, в яку входять також електричні талі, навантажувачі, мостові крани, підойми тощо.

Електричні підйомні крани - це пристрої, яки служать для вертикаль -ного і горизонтального переміщення вантажів.

Режими роботи електроустаткування кранів є типовими і, як правило, загальними для механізмів цієї групи. Тому вони докладно розглядаються в даному розділі.

Найбільш розповсюджені типи кранів умовно поділяють на мостові, кабель-крани, стрілові, консольні, крани-штабелери, електричні візки і пересувні талі. В залежності від використання в технологічному процесі вони можуть мати різні захоплювальні пристосування: гаки, грейфери, магніти тощо.

Мостові крани (підойми) за виконуваними функціями поділяють на цехові, козлові і мостові перевантажувачі. Перші використовуються для вико -нання різних технологічних і монтажних операцій; другі -- для виконання складальних і монтажних операцій; треті застосовуються на рудних дворах і вугільних складах.

Кабель-крани звичайно використовуються на будівельних майданчиках, де необхідно транспортувати вантажі через наявні перешкоди: ріки, рови тощо.

Крани-штабелери з вилковим захоплювачем вантажністю 0,125 12,5 т бува- ють опорні і підвісні, котрі мають механізми підіймання, пересування моста і візка, а також обертання колони; стелажні, які мають механізми підіймання, пересування і висування телескопічного захоплювача. Вони призначені для виконання вантажно-розвантажувальних і транспортних робіт на складах зі штучними виробами і тарою.

До стрілових кранів відносять портальні, баштові і самохідні (автомо - більні, залізничні, гусеничні і плавальні) крани. Ці крани застосовують в портах, на кораблебудівних заводах, на будівництві будинків і там, де не вимагається систематична робота крана.

Крім того, використовують спеціальні крани, такі, як: металургійні (ливарні) крани для виконання операції розливання рідкого металу в ливарних цехах, з головним і допоміжним підоймами, розташованими на окремих візках; колодязні крани, призначені для роботи в цеху з нагрівальними колодязями у вальцювальному виробництві; мульдоза - валювальні крани, що застосовуються для завантаження шихти в мартенівські й електросталеплавильні печі тощо.

Електричні візки випускаються з вантажністю від 3 до 10 т, зі швидкостями підіймання 16 і 8 м/хв. і пересування 75 та 30 м/хв.; пересувні талі - вантажністю від 1,5 до 10 т зі швидкостями підіймання 8 м/хв і переміщення 20 м/хв; однобарабанні лебідки зі стискувальним зусиллям 1 і 5 т, зі швидкос- тями линви 0,13 та 17 м/с, а також вантажністю від 30 до 75 т, зі швидкостями підіймання відповідно 1,85 і 1,47 м/хв. Талі і лебідки звичайно використовують у тих випадках, коли є необхідним встановлення підіймального пристрою для виконання монтажних і ремонтних робіт.

По вантажності крани поділяються:

мали - 5 - 10 т;

середні - 10 - 25 т;

крупні - > 50т.

Загальна будова мостового крана.

Рис. 3.1. Загальна будова мостового крана.

1 - несучі колони; 2, 13 - кінцеві балки; 3 - люк кабіни; 4 - електрошафи з апаратурою керування і захисту; 5 - візок; 6 - барабан лебідки; 7 - електродвигун підйому; 8 - редуктор лебідки; 9 - електродвигун механізму переміщення візка; 10 - редуктор приводу візка; 11 - допоміжні тролеї; 12 - ведучі колеса візка; 14 - редуктор приводу моста; 15 - ходові колеса моста; 16 - підкранові путі; 17 - головні тролеї; 18 - трансмісійний вал; 19 - електродвигун приводу моста; 20 - рейки візка; 21 - ящики резисторів; 22 - рухомі блоки поліспасту; 23 - гаковий захват; 24 - підйомні канати; 25 - ферма (головна балка) моста; 26 - контролери керування; 27 - кабіна оператора.

Електропостачання крана здійснюється за допомогою струмоприймачів від головних тролеїв, яки прокладені вздовж кранового путі. Електроживлення візка з лебідкою здійснюється за допомогою допоміжних тролеїв або гнуч - ким кабелем.

2.Склад електрообладнання мостового крана.

Рис. 3.2. Основне кранове електрообладнання.

1-електродвигун приводу візка; 2 - електромагніт гальма візка; 3 - електродвигун приводу лебідки; 4 - електромагніт гальма лебідки; 5 - кінцевий вимикач підйому; 6 - блок кінцевих вимикачів моста; 7 - блок кінцевих вимикачів візка; 8 - шафа магнітного контролера приводу лебідки; 9 - електродвигун приводу моста; 10 - електромагніт гальма моста; 11 - пускорегулювальні резистори; 12 - контролер приводу візка; 13 - командо- контролер приводу лебідки; 14 - контролер приводу моста; 15 - захисна панель; 16 - кінцевий вимикач люка кабіни; 17 - щиток допоміжних мереж; 18 - мережі живлення основного освітлення; 19 - мережа живлення аварійного освітлення.

3.Кранові гальмівні пристрої і вантажні електромагніти.

Гальмівні пристрої (ГП) призначені для фіксації положення механізму при відключеному двигуні приводу, - для утримання вантажу на вису і скоро -чення вибігу при зупинці механізму.

У сучасних приводах кранів, з метою підвищення продуктивності і безпеки експлуатації на всіх механізмах, крім електричного гальма, повинно бути передбачене механічне гальмо. Механізми підйому забезпечуються тільки гальмами, що автоматично замикаються при зникненні струму (нормально замкнуті). Механізми ж переміщення кранів і візків повинні бути обладнані автоматичними чи керованими гальмами нормально замкненого чи комбіно - ваного типу. Гальма механізмів підйому розраховують за гальмівним моментом, який забезпечує утримання 125 % номінального вантажу в процесі його зупинки.

По конструкції механічної частини ГП поділяються:

- колодкові; - дискові; - стрічкові.

В якості приводу гальм використовуються:

- гальмівні електромагніти; - електрогідравлічні штовхачі.

Гальмівні електромагніти по виду електроживлення можуть бути однофаз - ними, трифазними і постійного струму.

Гальмівні електромагніти постійного струму можуть бути з котушками паралельного і послідовного включення.

Котушки електромагнітів змінного струму підключаються паралельно статору асинхронних двигунів.

Загальним недоліком гальмівних електромагнітів є різке включення, що знижує надійність гальмівного пристрою.

Електрогідравлічні штовхачі мають більшу надійність і можливість регу -лювати швидкодію і плавність гальмування.

Вантажні електромагніти.

Вантажні електромагніти призначені для переміщення вантажів з феромаг- нітних матеріалів.

Конструктивно вантажний електромагніт складається з корпусу, в середині якого поміщується котушка залита компаундною масою. Струмопідвід від джерела постійного струму здійснюється гнучким кабелем з кабельного барабану.

Котушки вантажного електромагніту мають значну індуктивність, тому вони мають потік залишкового магнетизму. В зв'язку з цим при відключенні електромагніту необхідно передбачати міри для обмеження ЕРС самоіндукції і для звільнення вантажів як великої так і малої ваги. Для цього передбачена схема розмагнічування полюсів електромагніту з використанням електромаг- нітної енергії котушки (рис. 3.3.б).

Рис. 3.3. Конструкція (а) і схема керування вантажним електромагнітом (б).

Робота схеми.

Захват вантажу: при включенні SA2 спрацьовує контактор КМ, який включає обмотку YA вантажного електромагніту до мережі і розмикає коло котушки контактора розряду КМ1.

Звільнення вантажу: при виключенні SA2 КМ знімає живлення з YA і вмикає коло КМ1. Струм самоіндукції, який проходить через R1, R2 і R3, на резисторах R2 і R3 створює падіння напруги, яким заживлюється обмотка КМ1, а він заживлює обмотку YA напругою зворотної полярності. Тривалість перемагнічування встановлюється резисторами R2 і R3.В процесі зменшення струму самоіндукції КМ1 відпускає і котушка розряджається через резистори.

4.Електропривод механізмів підйомних кранів.

Кранові механізми працюють у різноманітних умовах: від легких - у механічних цехах, до дуже важких - у ливарних і металургійних цехах. Для механізмів типових кранів характерні наступні режими роботи з різними значеннями відносної тривалості вмикання (ТВ):

I - легкий (Л) з 7В = 15 - 25 % (до 60 вмик./год.),

II - середній (С) із ТВ = 25 % (до 120 вмик./год.),

III - важкий (В) із ТВ = 40 % (до 240 вмик./год.),

IV - дуже важкий (ДВ) із ТВ = 60 % (до 600 вмик./год.).

Режим ще більш складних, ніж ДВ, умов роботи, де відносна тривалість вмикання механізму може досягати 100 %, називають особливо важким (ОВ).

Вимоги до систем електроприводу кранових механізмів

До електроприводів кранів, крім загальних, ставлять спеціальні вимоги, обумовлені особливостями роботи їх механізмів а саме:

- забезпечення необхідного діапазону регулювання швидкості обертання;

- обмеження прискорень;

- забезпечення необхідних механічних характеристик двигунів;

- наявність механічних гальм.

Перші три вимоги залежать від призначення механізмів крана і їх вантаж - ності, а також від тієї ролі, яку відіграє кран у технологічному процесі.

Спеціальні вимоги. Відомо, що важко установлювати великі вантажі в порівнянні з легкими; тому посадні швидкості механізмів підйому кранів великої вантажності перед зупинкою механізмів переміщення повинні бути малими, щоб забезпечити потрібну точність установки вантажів. Так, наприклад, посадна швидкість суднобудівних, монтажних і козлових кранів вантажністю ЗО - 80 т повинна складати 0,25 - 0,45 м/хв, щоб забезпечити точність установки вантажів 2-5 мм. Посадні ж швидкості подібних кранів меншої вантажності (3 - 25 т) і такої ж точності установки вантажів (5 - 10 мм) становлять 0,6 - 1,0 м/хв. Посадна швидкість будівельних кранів вантажністю 10 - 25 т з точністю установки блоків 5-10 мм дорівнює 1-1,5 м/хв., а вантажністю до 5 - 8 т з точністю установки блоків ЗО - 50 мм дорівнює 2-4 м/хв.

В більшості кранових механізмів для забезпечення потрібної посадної швидкості достатнім є використання для кожного руху природну й одну штучну характеристику. І лише для особливо точної установки вантажів, транспортування рідких металів і тендітних предметів потрібно мати плавне або багатоступеневе регулювання швидкості обертання двигунів механізму на достатньо жорстких механічних характеристиках. Проміжні характерис -тики застосовуються для обмежень прискорень під час розгону і гальмування електроприводів. Тому діапазон регулювання швидкості обертання електродвигунів підіймальних механізмів коливається в межах від 4:1 до 50:1, а механізмів переміщення і повороту - від 4:1 до 70:1.

Для підвищення продуктивності кранів бажано, щоб їх номінальні швидкості були досить великими, а, оскільки моменти інерції, приведені до вала двигуна всіх кранових механізмів і вантажів, набагато більші від моментів інерції ротора чи якоря двигуна, і число вмикань у годину коливається від 20 - 30 до 200 - 500 і більше, бажано мати і великі прискорення механізмів під час розгону і гальмування. Зате великі швидкості і прискорення призводять до перевантаження в ланках механізмів, розгойдування вантажу, виникнення пружних коливань системи і пробуксовування коліс механізмів переміщення, причому амплітуди розгойдування і пружних коливань залежать від багатьох факторів, у тому числі від довжини підвішування вантажу (l), початкової (Vпоч.) і кінцевої (Vкін.) швидкостей точки підвішування в період розгону механізму.

Наприклад, при горизонтальному переміщенні максимальне відхилення вантажу від вертикалі стається тоді, коли пуск механізму здійснюється відразу до великої швидкості.

Для розгону і гальмування механізмів переміщення без пробуксовування коліс необхідно, щоби сила тяги не перевищувала сили зчеплення коліс з рейками.

Зазначені фактори призводять до необхідності обмеження номінальних швидкостей і допустимих прискорень кранових механізмів. На підставі дос -віду експлуатації кранів рекомендується приймати такі прискорення:

а) для механізмів підіймання мостових кранів: загального призначення - 0,2 м/с2 монтажних кранів - 0,1 м/с2, перевантажувальних грейферних кранів - 0,8 м/с2

б) для механізмів пересування кранів і візків: мостових кранів загального призначення - 0,2 м/с2, монтажних кранів -0,15 м/с2, козлових кранів - 0,1 м/с2, грейферних візків - 0,8 м/с2.

Крім того, прискорення механізмів також може бути обмежене в залежності від типу вантажів і, наприклад, для перевезення рідких металів і тендітних предметів воно не повинно перевищувати 0,1 - 0,2 м/с2. Щоб забезпечити ці обмеження прискорень, тривалість пуску у типових системах керування становить 4 - 6 с.

Під час гальмування ж прискорення може бути більшим у 1,3 - 1,6 рази, ніж під час пуску.

Тому якщо не висуваються підвищені вимоги для забезпечення посадної швидкості чи зменшення прискорень в перехідних процесах, то для збільшення продуктивності кранів перевагу варто віддати двигунам з м'якою механічною характеристикою, тоді як для обслуговування технологічних операцій, що вимагають високої точності уставляння вантажів - двигунам з жорсткою механічною характеристикою.

Електроприводи для кранових механізмів виготовляють як змінному, так і на постійному струмі: перші - на базі асинхронних двигунів з фазним чи з короткозамкненим ротором, а другі - на базі двигунів паралельного, послі -довного чи змішаного збудження. Напруга живлення двигунів змінного струму - не більша 660 В, а постійного струму -до 600 В.

Механізми кранів працюють у важких атмосферних умовах при повторно-короткочасному режимі з великим числом вмикань за годину. Тому для них випускаються спеціальні кранові і металургійні електродвигуни з підвище -ною перевантажувальною здатністю, високою механічною міцністю і зі зменшеною електромеханічною (динамічною) сталою часу.

Раніше у приводах кранових механізмів широко застосовувалися двигуни постійного струм серії ДП і змінного струму серій МТ і МТК, В даний час ці двигуни замінені крановими і металургійними двигунами постійного струму серії Д (з послідовним, змішаним чи з паралельним збудженням), змінного струму з фазним ротором серій МТF і МТН, і з короткозамкненим ротором серій МТКF і МТКН, причому двигуни змінного струму використовуються набагато частіше (майже у 90 % кранових електроприводів). У двигунів серій Д, МТН і МТКН ізоляція класу Н, а серій МТF і МТКF - класу F.

Конструктивно вони виконуються закритими з продуванням і з охолоджен -ням ззовні.

Двигуни постійного струму серії Д виготовляються на напруги 220 і 440 В, потужністю 2,4 - 106 кВт для ТВ = 40 % і частоти обертання 1550 - 460 хв-1 з ймовірністю безвідмовної роботи 0,98 за три роки експлуатації і 0,92 за п'ятнадцять років експлуатації. Кранові двигуни серій МТF і МТКF виготовляються на напруги 220/380 і 500 В змінного струму частотою 50 Гц із синхронними частотами обертання 1000, 750 і 600 хв-1 потужністю 1,4-30 кВт (МТF) і 1,4 - 26 кВт (МТКF) для ТВ = 40 %; металургійні двигуни серій МТН і МТКН -- на напруги 220/380, 240/415, 400 і 500 В того ж струму і з тими ж частотами обертання, потужністю 3-160 кВт (МТН) і 3 - 37 кВт (МТКН) для ТВ = 40 %; середній коефіцієнт потужності двигунів з фазним ротором складає 0,72, короткозамкнених - 0,76.

Серед двигунів цих же серій випускаються дво- та тришвидкісні двигуни з числом пар полюсів 4/12, 4/24, 1/8/24 (МТКF) і 6/12, 6/16, 6/20 (МТКН), в яких реалізовано принцип керування з постійним моментом і які мають потужність (з меншим числом пар полюсів), що відповідає основній шкалі потужностей одношвидкісних двигунів. Для вказаних двигунів основним режимом роботи є повторно-короткочасний з величиною ТВ - 40 %. Крім того, у каталогах наводяться технічні дані цих двигунів для режимів роботи з ТВ =15, 25, 60 і 100 %. Слід зауважити, що одношвидкісні двигуни можуть працювати ще й при короткочасних режимах протягом 30 і 60 хв. з потужностями, що відповідають основній шкалі з ТВ = 25 і 40 %.

Згідно зі стандартом, кранові двигуни можуть використовуватися для роботи в наступних режимах: S3 - повторно-короткочасному з ТВ - 15, 25, 40 і 60 % з тривалістю циклу 10 хв, і S2 - в короткочасному режимі.

Випускаються електродвигуни серії 4МТ потужністю до 200 кВт з ймовірністю безвідмовної роботи за три роки експлуатації до 0,96 для кранового виконання і 0,98 для металургійного виконання протягом трьох років роботи.

Перевантажувальна здатність за моментом двигунів постійного струму становить приблизно 2,5 - 3,0 для двигунів паралельного збудження, 3,5 - 4,0 для двигунів змішаного збудження і 4,0-4,5 для двигунів послідовного збудження.

Пускові моменти кранових двигунів змінного струму з короткозамкненим ротором складають (2,5 - 3,3) Мном, а максимальні -(2,6 - 3,6) Мном ; пускові моменти двигунів з фазним ротором можуть бути рівні максимальним і становлять (2,3 - 3,0) Mном.

З метою вилучення механічної передачі і збільшення прискорення під час розгону механізмів переміщення електричних візків (талів) та інших схожих пристроїв, які переміщаються по монорельсових шляхах, останнім часом ведуться роботи щодо використання лінійних асинхронних двигунів (ЛАД). Уже розроблено цілий низку таких двигунів різних типів на потужності до кількох сотень кіловат, але коефіцієнт потужності і ККД (коефіцієнт корисної дії) їх є меншими, ніж в обертових двигунів.

Статичні навантаження двигунів механізмів крану.

Статичні навантаження створюються:

силами ваги і тертя для механізмів підйому;

силами тертя для механізмів переміщення.

Підйом вантажу.

Статична потужність Рс.п. на валу двигуна в усталеному режимі при підні -манні вантажу витрачається на переміщення вантажу з встановленою швид -кістю і подолання сил тертя:

Рс.п. = [(G + G0)·Vп/з] · 10-3, кВт, де

G - сила тяжіння вантажу, Н;

G0 - сила тяжіння (вага) вантажозахватного пристрою, Н;

Vп - швидкість підйому вантажу, м/с;

з - загальний ККД механізму лебідки.

Мс.п. = (G + G0)·D/ір·іп , де

D - діаметр барабану лебідки;

ір - передавальне число редуктора;

іп - передавальне число поліспасту.

Підйом порожнього гака:

Рс.п.0 = (G0 · Vп.0/ з0) ·10-3 , кВт.

Силовий спуск має місце при спуску порожнього гака і легких вантажів, сила тяжіння яких не здатна подолати сили тертя в механізмі, і опускання вантажу здійснюється двигуном на реверсі, який створює рушійний момент.

Рс.с. = (G + G0)· Vс ·(1/ з - 2) ·10-3, кВт , де з ? 0,5.

Гальмівний спуск використовується при опусканні середніх і важких ванта -

жів. Енергія направлена з валу механізму до двигуна, який створює галь -мівний момент і попереджує вільне падіння вантажу і обмежує швидкість спуску.

Рс.с.= (G + G0)· Vс(2- 1/ з) ·10-3, кВт, де з ? 0,5.

Для механізмів переміщення кранів потужність двигуна витрачається на подолання сил тертя.

, де

k1- коефіцієнт, який враховує тертя реборд коліс по рейкам;

Rх.к.- радіус ходових коліс, м;

µ - коефіцієнт тертя в опорах ходових коліс;

f - коефіцієнт тертя кочення ходових коліс по рейкам.

Статичний момент на валу двигуна лебідки або механізму переміщення:

, Н·м

Розрахункова кутова швидкість двигуна:

щ дв.р.= Vном·ір·іп/R , рад/с.

Динамічне навантаження двигуна:

, де

JУ - сумарний, приведений до валу двигуна момент інерції, кг·м2;

dщ/dt - кутове прискорення, рад/с.

При розрахунках:

JУ = k · Jдв.+ [mУ(V/щдв)2]/ з ,

де mУ - сумарна маса рухо -мих частин і вантажу.

Вибір потужності двигуна.

Вибір потужності двигуна виконується по навантажувальним діаграмам : Рс = f(Т) або Мс = ц(Т). При цьому визначається значення еквівалентної потужності (еквівалентного моменту):

.

Вибір двигуна по каталогу при ТВном. виконується по умовам:

Рн ? kз · Рекв. , де kз - коефіцієнт запасу, який враховує додаткове заванта - ження двигуна під час пуску і гальмування.

Перевірка двигуна по умовам короткочасного тимчасового перевантаження і надійності пуску:

л ·Мном .? Мс.max - для електродвигунів з фазним ротором і двигунів постійного струму,

0,8л ·Мном .? Мс.max - для електродвигунів з короткозамкненим ротором.

Час пуску і гальмування визначається за формулою:

.

Номінальна кутова швидкість повинна відповідати заданий номінальний швидкості механізму: щ дв.р.= Vном·ір·іп/R , рад/с.

5.Кранова апаратура керування і захисту.

1. Кранові силові контролери призначені для здійснення пуску, зупинки, реверсування і регулювання кутової швидкості кранових електродвигунів. Використання силових контролерів обмежено потужністю двигуна і режи -мом роботи кранів, що обумовлено їх комутаційними можливостями.

2. Магнітні контролери використовують у випадку, коли силові контролери вичерпують свої можливості. Вони являються більш універсальними засоба -ми керування крановими електроприводами.

Діапазони використання приведені в табл. 2.2.

Табл. 3.1.

Потужність двигуна, кВт	Тип контролера в режимі роботи
	легкий	середній	важкий	дуже важкий
до 10	силовий	силовий	силовий	магнітний
до 30	силовий	силовий	Магнітний (силовий)	магнітний
більше 30	силовий	Магнітний (силовий)	магнітний	магнітний

Типи силових контролерів:

ККТ- 61; ККТ-61А; ККТ-62; ККТ-62А; ККТ-68А; ККТ-101; ККТ-102 - з симетричною системою контактів, для керування асинхронними двигунами з фазним ротором.

ККТ-63; ККТ-64 - для керування асинхронними двигунами короткозамкне -ним ротором.

ККП-101; ККП-102 - для керування двигунами постійного струму.

Типи магнітних контролерів:

сер. П - для силових кіл і кіл керування постійного струму;

сер. Т - для силових кіл і кіл керування змінного струму; симетричні

сер. К - для кіл керування постійного струму;

сер. ПС, ТС, КС - несиметричні.

3. Кранові кінцеві і шляхові вимикачі (КВ) призначені для попередження переходу механізмами граничнодопустимих положень, а також блокувань.

Типи КВ: КУ-701; КУ-706 - важільні з самоповерненням для мостів і візків.

КУ-703 - з самоповерненням для лебідок.

4. Резистори призначені для пуску, регулювання кутової швидкості і галь - мування двигунів, для кіл збудження і керування.

Резистори конструктивно оформлені в вигляді секціонованих ящиків. В якості матеріалу резисторів використовують: чавун (сер. ЯС); фехраль (сер. КФ); константан (сер. НС).

На практиці при виборі резисторів користуються каталогами, таблиці яких складено стосовно до типових схем контролерів.

Для двигунів постійного струму:

Rном.= Uном./ Iном.

Для асинхронних двигунів з фазним ротором:

, де

Е2к - ЕРС між кільцями нерухомого розімкнутого ротора, І2ном. - номінальний струм ротора. ТВ резисторів залежить від режиму роботи кранів: Л - 12,5%; С - 25%; В, ДВ - 30%.

Вибір резисторів по нагріву виконується для кожного ступеню по еквіва -лентному довготривалому струму, який визначається за формулою:

,

Де Ір - = kн·І2ном. - розрахунковий струм ступеню; для ступенів прискорення = 1,25; kн - поправочний коефіцієнт: - для ступенів противключення = 1,0; для попередньої ступені = 0,8.

Кранові захисні панелі призначені для розміщення апаратів захисту від струмів КЗ двигунів від перевантажень (>250%) і для здійснення нульового захисту, який запобігає самозапуск двигунів при перебоях в електропоста -чанні.

Кранові захисні панелі використовують при контролерному керуванні, а також з деякими типами магнітних контролерів, які не мають власних апа -ратів захисту. Кранові захисні панелі працюють разом з апаратами допо -міжної групи попередження виходу механізмів за межи робочої зони і блокувань (кінцеві і шляхові вимикачі, допоміжні контакти контролерів).

Типи кранових захисних панелей:

ПЗКБ-160, ПЗКБ-400 на напругу 220, 380 і 500 В змінного струму;

ППЗКБ-150 на 220 і 440 В постійного струму.

Схема захисної панелі т. ПЗК (рис.3.4):

Рис. 3.4. Схема захисної панелі типу ПЗК.

КМ - лінійний контактор;

SA1-1 SA2-1 SA3-1 КА - реле максимального струму;

SA - аварійний вимикач;

SA1-1 - контролер лебідки;

SA2-1 - контролер візка;

SA3-1 - контролер моста;

SВ1 - кнопка запуску панелі;

SQ1 - кінцевий вимикач люку кабіни;

SQ2 - кінцевий вимикач лебідки;

SQ3, SQ4 - шляхові вимикачі візка;

SQ4, SQ5 - шляхові вимикачі моста;

FU1, FU2 - запобіжники.

Схема ПЗК складена таким чином, що пуск двигуна можливий лише в сторону робочої зони (за допомогою кінцевих і шляхових вимикачів).

Наприклад: при встановленні контролера моста в положення "В" (вперед) контакт 3-4 розмикається, а 4-5 лишається замкнутим, тому котушка КМ отримує живлення тільки через контакти SQ4 і буде відключена якщо міст дійде до крайнього положення "вперед".

Нульовий захист забезпечується лінійним контактором КМ. Після спрацю - вання будь якого з апаратів захисту або шляхових вимикачів схему можна увімкнути в роботу тільки після повернення всіх контролерів в нульове положення.

Схема захисної панелі т. ППЗК (Рис. 3.5).

Рис. 3.4. Схема захисної панелі типу ППЗК.

КА - реле максимального струму;

КМ - лінійні контактори;

SA - аварійний вимикач;

SA1 - контролер моста;

SA2 - контролер візка;

SA3 - контролер лебідки;

SВ1 - кнопка запуску панелі і блокування включення КМ1-КМ3;

SQ1, SQ2 - шляхові вимикачі моста;

SQ3, SQ4 - шляхові вимикачі візка;

SQ5 - кінцевий вимикач лебідки.

YAN - гальмівні електромагніти.

SA4 - ввідний вимикач;

FU - запобіжники.

6.Електричні схеми контролерного керування двигунами кранових

механізмів.

Керування електроприводами кранових механізмів здійснюється з пульта, а окремими приводами кожного механізму - за допомогою контактних чи безконтактних апаратів.

Асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором можуть бути як одношвидкісні, так і багатошвидкісні. Перші знайшли найбільше застосування в приводах електричних талей, кран-блоків, монорельсових візків, різних лебідок і доволі часто застосовуються в приводах кранів, що працюють у вибухо- і пожежо-небезпечних приміщеннях; другі - у приводах суднових кранів і загальнопромислових кранів з легкими режимами роботи. Керування одношвидкісними асинхронними двигунами може здійснюватися кулачковими контролерами типу ККТ63А або магнітними пускачами, а багатошвидкісними - магнітними станціями. У тому випадку, коли потрібно забезпечити невеликий діапазон регулювання швидкості обертання кранового механізму, що характерне для найбільш розповсюджених кранів, використовують асинхронні двигуни з фазним ротором або двигуни постійного струму з послідовним збудженням, керування якими в багатьох випадках здійснюється за допомогою контактних контролерів. Пуск, гальмування і ступеневе регулювання швидкості обертання в цьому випадку здійснюються зміною додаткового опору в колах обмоток ротора чи якоря електродвигунів. Регулювання в цьому випадку здійснюється з постійним моментом. На теперішній час близько 80 % кранових електроприводів працює з фазними асинхронними електродвигунами, а тому на ці електроприводи має бути звернена особлива увага.

В даний час випускаються кулачкові (до 300 вмик./год.) і звичайні магнітні (до 1 200 вмик./год.) контролери, а для механізмів підіймання, які працюють на змінному струмі - кулачкові і магнітні контролери, що допускають динамічне гальмування з самозбудженням. Магнітні контролери виготовляються на великі потужності і значний термін служби, ними легше керувати, вони забезпечують автоматичний пуск і гальмування електродвигунів.

Контролери випускаються симетричними (для механізмів горизонтального переміщення і повороту, схеми вмикання яких в обидва боки однакові) і несиметричними (для механізмів підіймання, де в сторону опускання й підіймання схеми вмикання різні).

Кулачкові (силові) й магнітні контролери, що не мають захисної і комутаційної апаратури, вмикаються в мережу через захисні панелі, а магнітні контролери, що мають таку апаратуру - безпосередньо. В даний час випускаються захисні панелі типу ПЗК та ПЗКБ для одночасного під'еднання декількох двигунів змінного струму і типів ППЗК та ППЗБ для під'еднання двигунів постійного струму на стандартні напруги до 500 В.

Силові кулачкові контролери випускаються для перемикань як в колах постійного струму з напругою 220 і 440 В (типів ККП і KB І), так і в колах змінного струму (типу ККТ) на стандартні напруги 220 і 380 В.

Електроприводи з контролерами без динамічного гальмування забезпечують діапазон регулювання швидкості обертання в межах 2,5:1 -^ 4:1, а з динамічним гальмуванням із самозбудженням -- до 8:1. Кожен кулачковий контролер, як правило, керує одним двигуном. Винятком є кулачковий контролер ККТ62. який допускає керування двома двигунами механізмів переміщення.

Електроприводи із силовими кулачковими контролерами призначені для використання в механізмах з легкими і середніми режимами роботи і тільки при значному зниженні потужності статичного навантаження вони можуть застосовуватися в механізмах з важкими режимами роботи. Потужності керованих ними двигунів у легких і середніх режимах не перевищують 30 кВт (з ТВ = 40%). а в окремих випадках - 45 кВт.

Номінальні потужність кулачкового контролера визначають як потужність керованого ним двигуна з номінальною напругою і струмом в режимі роботи з ТВ = 40 % при загальній тривалості кожного циклу не більше 4 хв.

1. Схема для керування двигуном постійного струму послідовного збудження зображена на рис. 3.5, - принципова схема контролера типу ККП-102 і одержані при цьому характеристики двигуна в різних положеннях рукояті керування для підіймання й опускання вантажу. Контролер живиться від мережі через захисну панель.

На схемі напруга до двигуна підводиться за допомогою лінійних контакторів: загального КЛЗ і підіймання КЛП, які, крім того, забезпечують захист схеми від перевантажень і коротких замикань. Під час підіймання вантажу якір електродвигуна і його обмотка збудження ввімкнені послідовно, а швидкість обертання двигуна регулюється зміною опору резисторів R2 - R5. В процесі опускання вантажу електродвигун вмикається за схемою безпечного опускання, в котрій якір і обмотка збудження з'єднані паралельно, а швидкість обертання регулюється зміною опору резисторів Rl - R5. В такій схемі швидкість опускання вантажу та швидкість неробочого ходу обмежується на всіх характеристиках опускання і завдяки цьому виключається вільне падіння вантажу з моментом навантаження, який перевищує втрати потужності в механічній передачі.

Зупинка вантажу під час підйому й опускання здійснюється переведенням рукояті контролера в нульове положення, в якому котушка електромагнітного гальма ЕГ втрачає живлення, на гальмівний шків накладаються гальма, причому під час опускання вантажу механічне гальмування доповнюється електричним, що підвищує інтенсивність гальмування та знижує зношування гальмівних колодок. У нульовому положенні рукояті контролера двигун від'єднується від мережі і, замикаючись на резистор R6, переводиться в режим динамічного гальмування із самозбудженням, що у свою чергу виключає падіння вантажу при зникненні напруги живлення.

Для підготовки схеми до роботи необхідно увімкнути вимикач В, аварійний вимикач ВА і натиснути кнопку КнР. Після цього першим вмикається спільний контактор КЛЗ. а коли кнопка КнР буде відпущена, спрацює контактор підіймання КЛП.

Зі зникненням напруги живлення або від'єднанні схеми з інших причин. її можна привести в робочий стан тільки після переведення рукояті командо - контролера в нульове положення.

Рис. 3.5. Схема керування двигуном постійного струму кулачковим контролером ККП-102.

В - ввідний вимикач;

ВА - аварійний вимикач;

КнР - кнопка підготовки схеми;

Кр1-Кр26 - контролер;

КЛЗ - спільний контактор;

КЛП - контактор підіймання;

М - електродвигун підіймання;

R1- R5 - пускорегулювальні резистори;

R6 - резистор динамічного гальмування;

ВКП - кінцевий вимикач підіймання.

Схема керування асинхронним двигуном з фазним ротором.

А) з силовим контролером ККТ-61А.

Рис. 3.6. Схема керування крановим механізмом з силовим контролером.

М - електродвигун приводу;

YAN - електромагніт гальма;

R1, R2, R3- пускорегулювальні опори;

К1-К12 -контакти контролера;

КА1-КА3-реле максимального струму;

SA КМ - лінійний контактор;

SB - кнопка запуску ПЗК;

SQ1, SQ2 - кінцеві (шляхові) вимикачі обмеження руху;

SQ3 - кінцевий вимикач люку кабіни;

FU - запобіжники в колі керування;

SA - аварійний вимикач.

Напруга на контролер подається через ПЗК. Одна з фаз подається безносе- редньо, а дві інші через контролер, що забезпечує зміну порядку чергування фаз,- реверсування двигуна. Робота контролера пояснюється діаграмою стану контактів.

При нейтральному положенні ручки контролера через контакти К12 забез -печується запуск панелі ПЗК.

При першому положенні "вперед" замкнуті контакти 3-7 живлення двигуна і К11, - живлення КМ через SQ2.

Контакти 2,4,6,8,10 переключення комбінацій резисторів роторного кола розімкнені, тобто всі опори введені в роторне коло повністю і створюють симетричну зірку. Пуск двигуна при характеристиці "1".

При другому положенні К2 шунтують частину опору R2, опір роторного кола зменшується і тім самим збільшуються оберти двигуна.

При подальшому переміщенні ручки замикаються контакти 4,6,8,10 і шунтують ступені резисторів,- вмикаються наступні ступені прискорення.

При першому положенні "назад" замкнені К1 і К5, на статор подається напруга з іншим порядком чергування фаз,- реверс двигуна. Інші режими комутуються аналогічно як при русі вперед.

В) з магнітним контролером типу ТСА.

Рис. 3.7. Схема керування крановим механізмом з магнітним контролером. М - двигун електроприводу; ГМ - електромагніт гальма;

R4,7,10,13,16,19 - пускорегулювальні резистори; КЛ - лінійний контактор; КВ, КН - контактори реверсу;

КП - контактор противмикання;

КО - контактор однофазного гальмування;

К1-К4 - контактори ступенів прискорення;

КГ - контактор ГМ;

РП1, РБ - реле часу;

НП педаль противмикання;

ВКВ, ВКН - кінцеві (шляхові) вимикачі обмеження руху;

КК1-КК12 - контакти командо -контролера.

Несиметрична схема магнітного контролера типу ТСА, призначена для керування двигуном змінного струму з фазним ротором. Подібно до цієї схеми для підіймання вантажу працює симетрична схема контролера типу ТА. Контролер ТСА під'єднується до мережі через захисну панель. Вмикання двигуна здійснюється контактором КЛ, реверс - контакторами КВ і КН (при увімкненому КЛ), вмикання в режим противмикання - контактором КП, однофазного гальмування - контактором КО; швидкість обертання регулюється контакторами КП, К1 - К4 за допомогою під'єднання пускорегулювальних резисторів; гальмування здійснюється гальмом ГМ, котре керується контактором КГ. Щоб не допустити одночасного вмикання контакторів КП і КО, а також КВ і КН, вони попарно механічно зблоковані; для виключення падіння вантажу чи його переміщення з більшою швидкістю передбачена педаль НП, вмикання якої ногою забезпечує роботу двигуна в режимі противмикання; необхідна витримка часу для розгону електропривода, коли рукоять контролера швидко переводиться з нульового в одне з крайніх положень і навпаки, досягається за допомогою реле РП1 і РБ.

Рукоять контролера ТСА має чотири положення при підійманні й опусканні вантажу, що дозволяє одержати відповідну кількість механічних характеристик двигуна, зображених на рис. 3.6. У крайньому положенні рукояті в колі ротора двигуна залишається ввімкненим резистор. В режимі підіймання вантажу резистори під'єднуються до кола ротора послідовно з обмотками його фаз, а при необхідності збільшення швидкості обертання - шунтуються контактами контакторів КП і К1 - К4 (характеристики ПІ ... 4П).

В режимі опускання вантажу двигун може працювати в гальмівних режимах і в режимі силового опускання з під'єднанням відповідних резисторів до ротора. За номінального навантаження рукоять контролера утримується в першому і другому положеннях, що відповідає режиму противмикання (характеристики 10 и 20), у третьому положенні - режиму однофазного гальмування (характеристика 30); у четвертому положенні здійснюється реверс (вмикається контактор КН і двигун під'єднується для опускання вантажу (характеристика 40). В обох випадках (підіймання й опускання вантажу) у першому положенні рукояті командо-контролера механізм розгальмовується.

У схемі передбачені кінцеві вимикачі з контактами ВКВ і ВКН. Для збільшення надійності магнітного контролера реле РП1 і РБ живляться постійним струмом.

Магнітні контролери можуть використовуватися для будь-яких режимів роботи кранових механізмів, причому електроприводи з контролерами змінного струму охоплюють діапазон номінальних потужностей двигунів від 11 до 180 кВт у механізмах підіймання і від 3,5 до 100 кВт у механізмах переміщення, а приводи з контролерами постійного струму -- потужності двигунів послідовного збудження від 2,4 до 106 кВт (з ТВ -- 40%), причому всі контролери постійного струму обладнані індивідуальним захистом.

Електроприводи з магнітними контролерами забезпечують регулювання швидкості обертання в таких межах: для роботи на змінному струмі у звичайних схемах - діапазон регулювання є від 2,5:1 до 4:1; а з динамічним гальмуванням із самозбудженням - до 8:1; для роботи на постійному струмі з номінальним навантаженням - до 6:1.

7. Малоконтактні і безконтактні схеми керування крановими електроприводами

Найбільш перспективними схемами керування електроприводами кранових механізмів є мало- і безконтактні схеми, силова частина в яких виконується на базі напівпровідникових вентилів (діодів, тиристорів, симісторів), а самі схеми керування - на базі напівпровідникових, магнітних або цифрових елементів.

Переваги таких схем очевидні: великий ККД завдяки малим втратам потужності в перехідних режимах електроприводів і під час перетворення енергії, а також висока надійність у зв'язку з незначним використанням контактної апаратури.

Керування асинхронними короткозамкненими двигунами. У кранових механізмах, що не вимагають регулювання швидкості обертання, може використовуватися одношвидкісний двигун, керований тиристорним пускачем, який може працювати в тривалому і повторно-короткочасному режимах з ТВ = 60 %. Якщо умови роботи задовольняє приводний електродвигун з короткозамкненим ротором, а механізм вимагає регулювання швидкості обертання, а тривалість роботи електропривода на пониженій швидкості є невеликою, то доцільним є використання одношвид-кісних двигунів з тиристорними станціями керування (ТСК-Р). Вони безконтактні, мають швидкодію до 6 000 вмик./год. і дозволяють забезпечити такі режими роботи двигунів: безударний (плавний) пуск і реверс; регулювання швидкості обертання (з наявним зворотним зв'язком за швидкістю обертання) у діапазоні до 10:1; регульоване чи нерегульоване динамічне гальмування.

Станції можуть бути нереверсивними і реверсивними, тривалого і повторно-короткочасного режимів роботи з ТВ = 15, 25, 40, 60 % і гарантійним терміном служби не менше 18 000 вмикань. Отже, вони можуть задовольняти вимоги різних механізмів - від електроприводів механізмів кранових лебідок і пасажирських ліфтів до електроприводів помп, шпинделів, шліфувальних голівок тощо. Станції ТСК-Р випускаються на номінальні напруги 220 і 380 В (за замовленням на 660 В), та різні струми, у тому числі 25, 63 і 100 А.

Структурна схема нереверсивної тиристорної станції керування зображена на рис. 3.8.

Блоки станції зібрані на базі уніфікованої блокової конструкції і вбудовані в одну шафу, причому всі блоки, крім силових, можуть бути використані в будь-яких модифікаціях станцій керування. Таке виконання дозволяє швид - ко усувати можливі пошкодження заміною несправних блоків справними.

Рис. 3.9. Схема нереверсивної тиристорної станції керування.

СОР- струмообмежувальний реактор;

БС1 - БСЗ силові блоки;

БК1 - БКЗ - блоки керування;

БСЗ - блоки струмової відсічки і захисту;

ПК - пульт керування;

БОШ - блок обмеження ширини імпульсів;

БЖ - блок живлення (на схемі не показаний).

Індуктивність струмообмежувальних реакторів вибирається так, щоби забезпечити обмеження струмів короткого замикання до значень, допустимих для тиристорів силових блоків за час усунення короткого замикання. Силові блоки виконуються однофазними і мають: два зустрічно-паралельно увімкнених тиристори, які виконують роль безконтактного комутатора і регулятора напруги, що підводиться до двигуна; вихідний трансформатор керування, що дозволяє одержувати імпульси керування тиристорами з максимальними напругою 8 В і струмом 500 мА; датчик струму і сигналізації стану тиристорів.

Контрольні запитання.

1. Охарактеризуйте найбільш поширені пити підіймальних кранів.

2. Які особливості двигунів, що використовуються в механізмах підіймальних кранів?

3. Від чого залежить ККД передачі кранових механізмів?

4. Як розрахувати статичну потужність кранових механізмів?

5. В чому полягає метод еквівалентних величин вибору двигуна кранових механізмів?

6. Охарактеризуйте електроприводи, що використовуються для гальм кранових механізмів?

7. Опишіть принципову схему кулачкового контролера типу ККП-102.

8. Опишіть принципову схему магнітного контролера типу ТС А.

9. Як розрахувати симетричні опори пускорегулювальних реостатів?

10.Охарактеризуйте структурну схему нереверсивної тиристорної станції керування підіймальним краном?

11.Охарактеризуйте пускові регулювальні безконтактні пристрої кранових механізмів.

Тема 3.2. Електрообладнання і схеми керування ліфтами і підйомниками.

1. Характеристика ліфтів.

Коротка характеристика. Ліфти використовують для вертикального переміщення пасажирів та вантажів, а підйомники -для переміщення вантажів з вибоїв чи шахт, для переміщення скіпів у металургійній промисловості й у деяких випадках для переміщення пасажирів похилим шляхом.

Основними елементами однокабінних ліфтів є: кабіна, підіймальна лебідка (при наявності редуктора), канати, противага, електродвигун, гальмівний пристрій і апарати керування.

Однокабінні ліфти можуть бути як безредукторні (електродвигун безпосередньо з'єднаний з канатоведучим шківом), так і редукторні, коли електродвигун і канатоведучий шків з'єднані між собою через редуктор.

Прикладом редукторного ліфта є ліфт, кінематична схема якого зображена на рис. 3.10, де канатоведучий шків КШ обертається електродвигуном Д , а шків завдяки силам тертя (між канатом і шківом) надає рух несучому (тяговому) канату НК. До кінців останнього кріпляться кабіна К і противага (контр вантаж) Gпр, маса якого вибирається з умови зрівноваження маси кабіни і тягового каната, а також частини вантажу:

...