Электрооборудование мостового крана на переменном токе грузоподъемностью 21 тонна

G = G_г + G₀, (62)



Где:

G - вес механизма с грузом, Н;

G_Г - вес крана с грузом, Н;

G₀ - вес крана без груза, Н;

R = D_x / 2

Где:

R - радиус ходового колеса, м.;

D_х - диаметр ходовых колес моста, м.

R = 0,54 / 2 = 0,27 м.

GD_г² = J_г * 4 (63)

Где:

GD_г² - маховый момент двигателя, Нм;

J_г - момент инерции с грузом, кг/м²;

GD_г² = 9,16·* 4 = 36,64 кг/м².

Найдем передаточное число по формуле:

(64)

Где:

- передаточное число;

n_н - номинальная частота вращения двигателя, об/мин;

n_х.к - обороты ходового колеса, об/мин.

с = 930 / 47,77 = 19,46.

Найдем обороты ходового колеса по формуле:



(65)

Где:

n_х.к - обороты ходового колеса, об/м;

V - скорость передвижения моста, м/с;

D_х - диаметр ходовых колес моста, м.

Сравниваем полученное тормозное усилие с тормозным моментом:

Где:

М_тр.у - тормозное усилие, Нм;

ПВ_р - расчетная продолжительность включения, %;

ПВ_ст - стандартная продолжительность включения, %;

М_тр - тормозной момент, Нм.

Выбираем тормозное устройство марки ТКГ 200.

М_тр = 300Нм.

Расчет тормозов для тележки:



R =

Найдем передаточное число по формуле:

Найдем обороты ходового колеса по формуле:

Сравниваем полученное тормозное усилие с тормозным моментом:

Определяем расчет тормозного усилия, необходимое для остановки механизма по формуле:



(66)

Где:

М_тр.у - тормозное усилие, Нм;

К_з - коэффициент запаса тормоза определяется;

m_Г - грузоподъемность крана, т;

V_факт - фактическая скорость механизма, м/с;

- номинальное КПД подъемника;

n_н - номинальная частота вращения двигателя, об/м.

Сравниваем полученное тормозное усилие с тормозным моментом:



6. Выбор токопроводов к двигателям крана, выбор троллеев и проверка их на допустимую потерю напряжения

Токопровод к двигателям крана осуществляется от общей сети цеховой подстанции.

Так как механизмы крана вместе с двигателями и аппаратурой перемещаются, то токопровод к ним осуществляется при помощи контактных проводов троллеев или гибкими медными кабелями.

От цеховой трансформаторной подстанции, через линейный автомат, кабелем проводится питание к основной сборке, а от неё подаётся питание на главные троллеи, которые устанавливаются на изоляторах, вдоль подкранового пути, на безопасной высоте со стороны противоположной кабине. Токосъём осуществляется так: по рёбрам уголков троллеев, сделанных из профилированной стали, скользят чугунные башмаки, которые крепятся на изоляторах. Молнии токосъёма соединены с мостом.

При помощи медных перемычек башмаки соединены зажимами к линейной коробке находящиеся на мосту, а от них провода и кабели идут к защитной панели.

Троллеи находятся вдоль пролёта моста, а токосъёмник расположен на тележке. Выбор сечений троллеев осуществляется по длительно допустимому току и проверяется на допустимую потерю напряжения.

Определяем среднюю нагрузку крана по формуле:

Р_см = К_и * Р_ном (67)

Р_см = 0,15 * 99 = 14,85 кВт.

Определяем максимальную расчётную нагрузку по формуле 68:

Р_р = К_м * Р_см (68)



Р_р = 2,4 * 14,85 = 35,64 кВт.

Определяем максимальный расчетный ток по формуле:

I_р = Р_р / ( · U_ном · cosц_ном) (69)

I_р = 35,64 / ( · 0,38 · 0,8) = 67,76.

Определяем пиковый ток по формуле:

I_пик = I_пуск + (I_р - К_и * I_max) (70)

I_пик = 3 * 68,54 + (67,76 - 0,15 * 68,54) = 263,1A.

По пиковому току выбираем троллеи из стальных профилей.

Уголковая сталь 6 ? 63 ? 63.

е = 6,0В;

I_доп = 250А.

Определяем действительную потерю напряжения в троллейной линии по формуле:

U_т = е * I_пик * L / 10000

U_т% = U_т * 100 / U_ном (71)

U_т = 6,0 * 263,1 * 47 / 10000 = 7,41В;

U_т% = 7,41 * 100 / 380 = 1,95%.

Условие выполняется, что удовлетворяет допустимым потерям напряжения для главных троллеев, равным 3-4%. Троллеи выбраны правильно. Вспомогательные троллеи:

Р_см = К_и * Р_ном = 0,15 *·99 = 14,85

Р_р = К_м * Р_см = 2,4 * 14,85 = 35,64

I_р = Р_р / ( · U_ном · cosц_ном) = 35,64 / ( · 0,38 · 0,8) = 67,76

I_пик = I_пуск + (I_р - К_и · I_max) = 3 · 7,17 + (67,76 - 0,15 · 7,17) = 88,19

По пиковому току выбираем троллеи из стальных профилей.

Уголковая сталь: 5 ? 40 ? 40.

е = 8,7В;

I_доп = 120А.

U_т = е · I_пик · L / 10000 = 8,7 · 88,19 · 16/ 10000 = 1,22В

U_т% = U_т · 100/U_ном п = 1,22 · 100 / 380 = 0,32%

Условие выполняется, что удовлетворяет допустимым потерям напряжения для сети в пределах крана, равным 1-3%. Троллеи выбраны правильно.

Выбор кабелей и проводов.

Кабель от ТП до крановой сборки: I_р? I_доп.

Выбирается кабель: 3 ? 2,5 +1 2,5 = 19.

Кабель от защитной панели до двигателя тележки:

I_р ? I_доп * I_{тел ПВ 100} = 7,17

Выбирается кабель: 3 ? 25 + 1 4 = 75.



7. Выбор питающего трансформатора

Для питания проектируемого мостового крана применяем трехфазную сеть напряжением 380В и частоты 50Гц.

По формуле определяем мощность потребления:

Где:

- паспортная мощность всех ЭП.

Для мостового крана определяем и соответственно по формуле:

.

Определяем полную мощность трансформатора:

.

Пользуясь шкалой мощностей трансформаторов принимаем трансформатор мощностью 160 кВ/А.

Но в связи с тем, что трансформатор работает не на полную мощность т. к., все ЭП работают в пуско - кратном режиме и работает не на полную мощность, заменяем его на ТМ - 100/10.

Основные технические характеристики силового трансформатора приведены в таблице.

Таблица 6. - Параметры трансформатора ТСЗ - 100/0:

Номинальная мощность, кВ·А	Номинальное высшее напряжение, кВ	Номинальное низшее напряжение, кВ	Потери холостого хода, Вт.	Потери короткого замыкания, Вт.	Ток холостого хода, %	Напряжение короткого замыкания, %	Схема и группа соединения обмоток
100	6; 10	12; 660	390	1450	1,5	3,8	У/Ун-0; Д/Ун-1.

8. Описание принципиальной схемы электрооборудования мостового крана

Принципиальная схема включает в себя четыре скомпонованные схемы. Схема защитной панели, к которой подключаются три двигателя.

Двигатель подъема с маркой двигателя MTH 611-6 управляемая магнитным контроллером марки ТА 160.

Схемы всех магнитных контроллеров обеспечивают автоматический разгон, реверсирование, торможение и ступенчатое регулирование скорости. Управление осуществляется с помощью контроллеров, имеющих по четыре фиксированных рабочих положения подъёма и спуска. На положениях подъёма пуск и реверсирование скорости осуществляется изменением сопротивлений резисторов, включенных в цепь обмотки ротора электродвигателя.

Первое положение, на котором реализуется минимальный пусковой момент, служит для выбора слабины троса и подъема малых грузов на пониженной скорости. Подъём с малой скоростью тяжёлых грузов производится на втором положении. На третьем положении осуществляется первая ступень разгона электродвигателя, причём пусковой ток на этом положении меньше тока установки максимальных реле. На положениях пуска обеспечивается регулирование скорости двигателя в режимах: против включения на первом и втором положениях. На четвёртом положении, на котором все ступени резисторов выведены, производится спуск грузов с наибольшей скоростью.

Двигатель тележки с маркой двигателя MTF 112-6 управляется контроллером ТА 63. Контроллер имеет по пять положений вперёд и назад. Контроллеры обеспечивают ступенчатый пуск, ступенчатое регулирование скорости, реверс и торможение.

Регулирование скорости по ступеням осуществляется путем изменения сопротивления в цепи ротора.

Двигатель моста с маркой двигателя MTF 211-6 этот двигатель управляется магнитным контроллером марки ТА 63. Контроллер имеет по четыре положения назад и вперед.

При переключении с одного положения в другое происходит изменения сопротивления в цепи ротора и изменения скорости.



9. Вопросы эксплуатации и монтажа электрооборудования мостового крана

Аппаратуру и электропроводку кабины крана монтируют в мастерских. Затем кабину доставляют на строительную площадку, устанавливают на кран и подключают к электрической схеме крана.

Пускорегулирующие сопротивления, собираемые в виде ящиков сопротивления, промышленность выпускает в открытом и защищенном исполнениях.

На кранах их располагают или в кабине управления или на мосту, а в помещениях щитов станций управления - вверху у стены с таким расчетом, чтобы сократить по возможности длину соединительных проводов и обеспечить отвод тепла, выделяемого ими при работе, не ухудшая этим условий работы проводов и другой аппаратуры.

Ящики сопротивлений устанавливают так, чтобы их элементы располагались «на ребро».

Ящики сопротивлений в количестве не более трех могут быть укреплены непосредственно один над другим. При большем количестве (не более шести) для них изготовляют металлический каркас в виде этажерки. При установке следят за тем, чтобы выводы от элементов сопротивлений находились с одной стороны ящиков сопротивлений. Все соединения между ящиками выполняют голыми стальными или медными проводами и шинами. Ошиновку делают максимально короткой.

Тормозные электромагниты устанавливают непосредственно у шкива электродвигателя (на место, предусмотренное для этой цели при изготовлении агрегата на заводе) и закрепляют болтами. При установке обеспечивают строго вертикальное положение электромагнита и одинаковый зазор между тормозными колодками и барабаном по всей длине колодок. Перекос недопустим. Не должно быть также заеданий и перекосов якоря электромагнита, так как они влекут за собой возможные перегревы и даже сгорание его обмотки. Сопряжение якоря с тормозом делают так, чтобы обеспечить плавный спуск и подъем тормозных колодок.

В чертежах, присылаемых заводами-изготовителями, обычно указывают место в кабине, где должны находиться барабанные или кулачковые контроллеры. Для устранения вибраций частей контроллера и предохранения проводов от поломок и ослабления контактных соединений контроллеры следует прочно крепить или к полу, или к конструкциям. Установленные контроллеры проверяют по отвесу и уровню. Для удобства обслуживания высота штурвала контроллеров над уровнем пола кабины - не более 1150 мм.

Конечные выключатели передвижения мостовых кранов размещают на специальных конструкциях по бокам поперечной фермы крана, а выключатели, передвижения тележки - на концах ее направляющих. Ограничительные рейки или выключающие упоры относительно отключающего рычага конечного выключателя должны фиксироваться так, чтобы их оси совпадали.

Длину ограничительной рейки и место установки отключающего упора определяют в зависимости от длины пути торможения при максимальной скорости движения подвижной части механизма.

Электрооборудование кранов в настоящее время монтируется индустриальным методом на заводах-изготовителях или и мастерских электромонтажных заготовок.



10. Вопросы техники безопасности при обслуживании и монтаже электрооборудования мостового крана

Персонал, обслуживающий электрооборудование грузоподъемных устройств, должен соблюдать осторожность и строго выполнять все требования техники безопасности (пользоваться проверенными зашитыми диэлектрическими перчатками и галошами, изолирующими подставками и ковриками, инструментом, снабженным изолирующими ручками).

Пред тем как приступить к измерению величин сопротивления изоляции, проверяемую часть электроустановки отключают. Отсутствие напряжения на отключенных частях электроустановки проверяют индикатором напряжения.

Выполнение работ на частях грузоподъемных устройств, находящихся на ходу, представляет собой большую опасность. К числу операций, которые при работе грузоподъемных устройств категорически запрещены, относятся закрепление оборудования и аппаратов, регулировочные работы, зачистка коллекторов и контактных колец.

Ремонт электрооборудования грузоподъемных устройств по условиям безопасности выполняют два человека, один из них - руководитель, имеющий необходимый опыт и квалификацию и отвечающий за безопасную организацию работ.

Без разрешения ответственного лица запрещается подача питания к грузоподъемному устройству для проверки и регулировки механизмов после окончания ремонтных работ. Разрешение ответственного лица требуется также для ввода в эксплуатацию отремонтированного крана.

Ремонтируют электрические краны в специально предусмотренных для этой цели «ремонтных загонах».

Для обеспечения безопасности производства работ крановые троллеи, находящиеся в пределах «ремонтных загонов», на время ремонта разъединяют с остальной частью троллеев и заземляют. Перед началом ремонтных работ проверяют положение разъединяющего рубильника и надежность заземления крановых троллеев и в «ремонтных загонах».

Техника безопасности при монтаже электрооборудования подъемно-транспортных устройств. Особенности монтажа крановых установок (работа на высоте при наличии больших масс металла и связанные с этим неудобства ее выполнения) требуют соблюдения соответствующих мер безопасности. Все места, откуда возможно падение людей, должны быть ограждены. Вход на кран допускается только по специально устроенной для этого лестнице с перилами. Инструменты, материалы и оборудование поднимать на кран следует только при помощи пеньковой веревки.

Зону под монтируемым краном ограждают и вывешивают плакат: «Проход запрещен! Вверху работают». Работа с электроинструментом допускается лишь в резиновых перчатках и галошах, при этом инструмент должен быть заземлен. Электроэнергию к электроинструменту подводят по шланговому проводу с исправной изоляцией. В местах, где можно упасть, работают в предохранительном поясе. Электросварочные провода должны иметь надежную изоляцию, а сварщик - работать в резиновых галошах или сапогах. Запрещается использование смонтированных троллеев в качестве проводки электроэнергии при производстве работ.



Список использованной литературы

грузоподъемный электропривод трансформатор

1. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., доп. - М.: Высш. шк., 2000 г.

2. Гурин Н.А., Янукович Г.И. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. - М.: Высш. шк., 1990 г.

3. Зимин Е.Н., Преображенский В.И., Чувашов И.И. Электрооборудование промышленных предприятий и установок - М.: Энергоиздат, 1981 г.

4. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок - М.: Высш. шк, 1990 г.

5. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок - М.: Высшая школа, 1990 г.

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

Размещено на Allbest.ru