Тема 3.4. Основное электрооборудование мостовых кранов.

        К основному электрооборудованию мостовых кранов относятся:

1. Электрические двигатели;

2. Силовые кулачковые контроллеры;

 3. Магнитные контроллеры;

4. Командоконтроллеры (для магнитных контроллеров);

5. Защитные панели;

6. Пускорегулирующие резисторы;

7. Конечные выключатели;

8. Тормозные устройства.

Электродвигатели.

1. Электродвигатели постоянного тока - серий Д и ДП с последовательным и смешанным возбуждением с Uн = 220 В и 440 В;   Рн = 2,5 ÷ 185 кВт.

   Например: Д12; Д816; ДП401.

        Д-808 (37 кВт)               Д-21 (3,6 кВт)

2. Электродвигатели переменного тока (асинхронные двигатели):

а) с короткозамкнутым ротором - серий 4А; МТКН, МТКF

б) с фазным ротором - серий 4МТ, МТН, МTF

     с Uн = 220 В, 380 В и 500 В;   Рн = 1,4  200 кВт.

  Например:  МТКF-311-8; МТН-512-6, 4А320S4, 4А132М8.

Во всех случаях последняя цифра в названии асинхронного двигателя означает число полюсов.

Силовые кулачковые контроллеры.

     Представляют собой многопозиционные коммутационные аппараты с одним фиксированным нулевым положением и несколькими фиксированными положениями по обе стороны от нулевого. Они с помощью своих контактов включают и отключают элементы цепей управления электрических двигателей в определенной последовательности, тем самым осуществляя пуск, торможение и реверс двигателя, а также регулируя скорость и момент двигателя в процессе работы.

                                  Основные типы (классификация) кулачковых контроллеров.

Механизм	Электропривод постоянного тока	Электропривод переменного тока
передвижения	ККП-101, КВ-101	ККТ-61А, ККТ-62А
подъема	ККП-102, КВ-102	ККТ-61А, ККТ-68А

        Основным видом силовых кулачковых контроллеров работающих в электроприводах переменного тока является серия ККТ-60А (см. рис.10), имеющая в своем составе несколько типов: ККТ-61А, ККТ-62А, ККТ-65А, ККТ-68А и т.д.

       Конструктивно состоит из коммутационных элементов (контактов 2) которые размещаются на двух пластмассовых рейках 6. Замыкание и размыкание этих контактов осуществляется с помощью кулачковых шайб смонтированных на барабане 5. Поворот барабана производится с помощью рукоятки 4. Каждая из кулачковых шайб имеет определенный профиль для создания необходимой последовательности замыкания и размыкания контактов в каждом из фиксированных положений. Одна кулачковая шайба управляет одновременно двумя контактами, находящимися по разные стороны барабана.

      Например, контроллер ККТ-61А имеет по 5 фиксированных положений «Вперед» и «Назад» («Подъем» и «Спуск») и одно нулевое фиксированное положение (5-0-5). Контроллер ККТ-62 аналогичен контроллеру ККТ-61, но используется  с двухдвигательным приводом.

      Все кулачковые контроллеры рассчитаны на подключение двигателя с номинальным током не более 63 А и осуществляют электрическое торможение противовключением. Исключение составляет контроллер ККТ-65А, используемый с панелью ТРД-160. В данном случае осуществляются динамическое торможение, а ток двигателя – не более 160 А.

 

Магнитные контроллеры.

       Магнитные контроллеры применяется при больших мощностях двигателей с номинальным током более 63 А, при средних, тяжелых, весьма тяжелых режимах работы.

       Конструктивно магнитные контроллеры представляют собой несколько контакторов и реле (обычно 10 - 20), катушки которых получают питание через контакты специального командоаппарата, который называется командоконтроллером. По конструкции командоконтроллер подобен силовому кулачковому контроллеру.

     При переключении рукоятки командоконтроллера оператором замыкаются его те или иные контакты, включая или отключая соответствующие контакторы. А контакторы своими контактами включают или отключают цепи управления электрическим двигателем.

Основные типы (классификация) магнитных контроллеров.

Механизм	Электропривод постоянного тока	Электропривод переменного тока	Электропривод переменного тока + аппаратура управления постоянного тока
Подъема	(Д)ПС	(Д) ТС (А)	(Д) КС
Передвижения	(Д)П	(Д) Т(А)	(Д)К

 

      Буква Д  в начале основного названия магнитного контроллера означает, что они двухдвигательные. Буква А в конце названия означает, что контроллер автоматизирован в функции времени или ЭДС. Если в контроллерах переменного тока типов Т и ТС вместо буквы А стоит буква Д, то это означает, что помимо автоматизации этот контроллер имеет динамическое торможение. Во всех остальных случаях контроллеры Т и ТС имеют торможение противовключением. Контроллеры К и КС имеют торможение противовключением и автоматизированы в функции времен или ЭДС, контроллеры П и ПС имеют торможение противовключением и динамическое торможение, а также автоматизированы в функции времени или ЭДС. Цифра после буквенного обозначения контроллера означает наибольший (номинальный) ток подключаемого электродвигателя.   Например:

ДП160 - двухдвигательный магнитный контроллер постоянного тока, механизм передвижения, имеющий как динамическое торможение  так и торможение противовключением, автоматизирован в функции времени или ЭДС, максимальный ток подключаемого двигателя не более 160 А.

ТСА250 - однодвигательный магнитный контроллер переменного тока, механизм подъема, автоматизирован в функции времени или ЭДС, торможение противовключением, максимальный ток подключаемого двигателя не более 250 А.

СР Расшифруйте следующие типы магнитных контроллеров:   ТА160;   ПС250;   К400.

 

Командоконтроллеры.

      В крановых электроприводах с магнитными контроллерами используются командоконтроллеры серии ККП 1000 (рис.11), с числом фиксированных положений от 2 до 5 по обе стороны от нулевого фиксированного положения. Например 2-0-2; 4-0-4.

      Командоконтроллеры применяются в составе магнитных контроллеров для коммутации напряжения питания, подаваемого на катушки контакторов. Для каждого типа магнитного контроллера предназначен свой командоконтроллер. Например: для контроллеров П160 и П250 применяются командоконтроллер ККП 1180, а для контроллеров ТА160 и ТА250 - командоконтроллер ККП 1130.

 

 

  

Крановые защитные панели.

      Защитные панели устанавливаются в кабине крановщика и предназначены для ввода электроэнергии, распределения её по крану, а также защиты электрооборудования крана. Конструктивно защитные панели представляют собой металлические шкафы, в которых установлены (см. рис.13 и рис.14):главный рубильник,главный (линейный) контактор, предохранители, реле максимального тока, реле напряжения, цепи подключения пусковой и аварийной кнопки, цепи подключения конечных выключателей, цепи подключения вспомогательных контактов контроллера, цепи управления двигателями. Общий вид и технические данные защитных панелей приведены на рис 3.12 и таблице 3.18.

 

                                                         

                   Защитные панели выпускаются 2 серий:

1. Для электроприводов переменного тока - ПЗКБ (ПЗК) -160, ПЗКБ (ПЗК) -250, ПЗКБ (ПЗК)  - 400.

2.Для электроприводов постоянного тока - ППЗКБ (ППЗБ) -160.

Цифра после буквенного обозначения означает максимальный ток подключаемого оборудования.

   

        Защитные панели обеспечивают следующие виды автоматических защит и блокировок:

1. Защита от токов короткого замыкания и перегрузок более 2 ÷ 3

2. Защита от снижения напряжения питания ниже 0,8 ÷ 0,85 .

3. Нулевая защита - от самопроизвольного включения двигателя при отключении напряжения питания и повторной его подаче.

4. Нулевая блокировка - невозможность пуска двигателя, если контроллер находится не в нулевом положении.

5. Конечная защита - от перехода рабочего органа механизма за крайние предельные положения.

6. Защиту оператора от поражения электрическим током при выходе на мост.

       В некоторых схемах магнитных контроллеров элементы, входящие в состав защитных панелей уже имеются, поэтому в этом случае защитная панель не требуется. В остальных случаях при использовании магнитных и кулачковых контроллеров наличие защитных панелей обязательно.

Электрические принципиальные схемы защитных панелей приведены на рис.13 и 14.

 

        

 

  

 

                 

Рис. 14. Электрическая принципиальная схемы защитной панели ППЗК.

СР Описать работу защитных панелей ПЗК и ППЗК (Зимин, стр. 138 – 142).

Крановые пускорегулирующие резисторы (ПРР).

      Применяются для ограничения токов и моментов при пуске, реверсе и электрическом торможении, а также для ступенчатого регулирования угловой скорости крановых электродвигателей. В электроприводах постоянного тока ПРР включаются последовательно с обмоткой якоря двигателя, а в некоторых случаях – параллельно обмотке якоря (например, при динамическом торможении). В электроприводах переменного тока ПРР включаются последовательно в три фазы обмотки ротора двигателя.

 

                                        

Конструктивно ПРР представляют собой стандартные ящики резисторов, которые состоят из отдельных секций (рис.15 и рис.16).

      Секции можно соединять между собой последовательно, параллельно или смешанно, подбирая тем самым необходимые значения сопротивлений ПРР.

Типы ПРР:

КФ – ленточные фехралевые;

НС - проволочные константановые;

ЯС - литые чугунные.

Число, стоящее за буквенным обозначением означает количество секций в ящике.

 

Крановые конечные выключатели.

      Предназначены для ограничения крайних положении хода механизмов передвижения кранов и тележки, а так же ограничение крюка при подъеме; кроме этого применяются для отключения электроэнергии при выходе оператора на мост крана в целях безопасной эксплуатации (рис.17 и 18, табл.17). Условное буквенное и графическое обозначение на схемах -  

                                                                                     SQ                   

          

Типы:   КУ 701, КУ 704, КУ 706 - рычажные с самовозвратом для механизмов передвижения;

 КУ 703 - рычажные с самовозвратом для механизмов подъема;

 ВК 200, ВК 300 - рычажные с самовозвратом для блокировки люков и дверей.

ВП 15, ВУ 150, ВУ 250 - шпиндельные с самовозвратом для блокировки люков и дверей.

                                  

                      

Крановые тормозные устройства.

         Предназначены для фиксации механизмов мостового крана в нужных положениях при отключении двигателя. Когда двигатель получает питание, одновременно подается напряжение на тормозное устройство, которое растормаживает вал двигателя. При отключении электрического двигателя питание с тормозного устройства также снимается и оно осуществляет торможение.

      Существует два вида приводов тормозных устройств: электромагнитные и электро-гидравлические.

                                       Типы:

ТКП - колодочный тормоз с электромагнитным приводом постоянного тока;             

ТКТ- колодочный тормоз с электромагнитным приводом переменного тока;

ТМТ - дисковой тормоз, с электромагнитным приводом переменного тока;

ТКТГ - колодочный тормоз переменного тока с приводом от гидротолкателя.

(См. табл. 4.12, тема 3.8).

   Цифра, стоящая за буквенным обозначением,  означает диаметр шкива тормозного устройства.

    Конструкция колодочного тормоза с электромагнитным приводом приведена на рис.19.

      Состоит из тормозного шкива 6 (на рисунке не показан), соединенного с валом электродвигателя. С двух сторон он охватывается тормозными колодками 11, которые расположены на рычагах 1 и 7. На рычаге 7 жестко закреплен электромагнит 8 с подвижным якорем 9 и катушкой 10. При подаче напряжения питания на катушку, якорь втягивается внутрь нее, сдвигая стержень 2, а разжимающая пружина 3 воздействует на рычаги 1 и 7, разводя их в разные стороны, при этом колодки освобождают тормозной шкив. При отключении напряжения питания пружина 3 давит на скобу 4, шарнирно соединенную с рычагом 7, а другой конец пружины давит на упорную шайбу 5, верхние концы рычагов начинают стягиваться и тормозные колодки зажимают шкив.

     Конструкция колодочного тормоза с электрогидротолкателем приведена на рис.20.

                                        

 

      Состоит из корпуса 1, внутри которого в нижней его части помещен лопастной масляный гидронасос, приводимый в действие двигателем 7. В верхней внутренней части корпуса расположен поршень 8 со штоком 6. При включении двигателя насоса между поршнем и корпусом создается давление масла (см. стрелки), поршень движется вверх и через шток 6 поворачивает рычаг 5. Рычаг 5, преодолевая усилие пружины 2, разводит рычаги 3 и 4 с тормозными колодками. При этом тормозной шкив освобождается и двигатель механизма крана включается  в работу.

       При отключении двигателя насоса давление масла под поршнем снижается, и он вместе со штоком опускается вниз. Пружина 2 вновь зажимает тормозные колодки на тормозном шкиве.

       Электрогидравлические тормозные устройства развивают значительно больший (в 10-20 раз) тормозной момент, чем электромагнитные.