Коротка технічна характеристика і технологічних особливостей електроприводу кранів

 

Електричні підйомні крани – це пристрої які служать для вертикального і горизонтального переміщення вантажу Пересувна металічна конструкція з розміщеною на ній підйомної лебідки являються основними елементами підйомного крану. Механізми переміщення крану і підйомної лебідки приводяться в дію електричними двигунами.

Вибір системи електроприводу підйомних кранів визначається вимога – ми технологічного процесу: вантажопідйомністю, точністю зупинки, при – скоренням і сповільненням транспортного вантажу, а також допустимими зусиллями в кінематичних ланках і металоконструкціях.

Основні вимоги до електроприводу механізму піднімання:

1. При включеному електроприводі у випадку виходу з ладу механічного гальма необхідно забезпечити повільне опускання вантажу за рахунок ди – намічного гальмування.

2. На початку піднімання вантажу при зниженні напруги на затискачах двигуна до 90% номінального значення повинна бути виключена можли – вість опускання номінального вантажу.

3. При переміщенні рукоятки командоконтролера в напрямку зниження швидкості електроприводу остання не повинна підвищуватись навіть ко – роткочасно.

4. Вантаж повинен рухатись в напрямку, який встановлений командо – апаратом.

В крановому електроприводі використовуються наступні типи електродвигунів:

а) АД з фазним ротором, з коротко замкнутими роторами, а також багато швидкісні;

б) ДПС з послідовним або незалежним збудженням.

Найбільш масового розповсюдження для кранових механізмів отримали:

- асинхронний електропривід із силовими кулачковими контролерами;

- асинхронний електропривід із силовими кулачковими контролерами при використання схем динамічного гальмування і противмикання.

Електроприводи з магнітними контролерами застосовують для систем як змінного так і постійного струмів.

Електродвигуни, які встановлюють на кранах, працюють у важких умовах, при підвищеній температурі і вологості, а також при різких їх коливаннях. Режими роботи кранових двигунів характеризуються значними перевантаженнями, ударними навантаженнями, частими пусками і гальму –ваннями. Для забезпечення неперервності в роботі і безпечної експлуатації ці двигуни в порівнянні з двигунами загального призначення мають під – вищену міцність конструкції, більш нагрівостійку ізоляцію, високі пере – вантажувальні властивості, зменшений момент інерції ротора. Останнє до – сягається за рахунок зменшення діаметру і збільшення довжини.

Враховуючи особливості експлуатації, використовують наступні серії електродвигунів: постійного струму – серії Д; асинхронні з фазним ротором – серії MTF, MTH; асинхронні з коротко замкнутим ротором – серії MTKF MTKH.

 

 

Визначення потужності, вибір і перевірка електродвигуна механізму піднімання крану, побудова навантажувальної діаграми

Розраховуємо необхідну статичну потужність на валі двигуна при підніманні номінального вантажу в усталеному русі за формулою:

кВт.

Якщо дійсні значення ПВ в завданні відрізняються від стандартних (15, 25, 40, 60 %), то в цьому випадку потужність двигуна перераховується за формулою:

;

кВт.

З врахуванням режиму роботи за величиною розрахункової потужності (Р_р) за каталогом попередньо вибирається крановий електродвигун змінного струму – асинхронний двигун з фазним ротором. Номінальні дані двигуна приведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 – Дані з каталогу вибраного двигуна

Паспортні дані вибраного двигуна	Умовне позначення	Одиниці виміру	Номінальне значення
Номінальна потужність	Pн	кВт
Ном. швидкість обертання	nн	об/хв.
Напруга ротора	Uр	В
Номінальний струм ротора	Iр	А
Момент інерції	Jя	кг∙м^2	0.5
Система електроприводу	Змінного струму

 

 

Маховий момент механізму піднімання при пуску, приведений до валу електродвигуна:

,

де - діаметр барабана, м;

- маховий момент ротора двигуна, Н∙м²: ;

- момент інерції:

Н∙м² ;

Н∙м² .

Час пуску електроприводу механізму піднімання:

с.

Наближено час роботи механізму:

де - час циклу складається з часу піднімання і опускання вантажу і часу

піднімання і опускання порожнього гаку: с.

Час середньої тривалості робочої операції для механізму піднімання:

с,

де Н – висота піднімання, м:

Визначаємо необхідну швидкість обертання електродвигуна:

об/хв.,

де - в м/хв.;

- коефіцієнт поліспаста: =2 – 4, тобто вибираємо =3.

Мінімальний пусковий момент:

Н∙м.

Максимальний пусковий момент:

Н∙м.

Момент статичного опору механізму піднімання, приведений до валу двигуна при підніманні номінального вантажу:

Н∙м;

і без вантажу

Н∙м.

Надлишковий момент електродвигуна:

;

Н∙м.

Проводиться перевірка фактичного часу пуску за допустимим прискоренням.

Час пуску пов’язаний зі швидкістю співвідношенням:

; с.

Виходячи з цього для механізмів піднімання повинно бути:

; с.

Аналогічно визначається час пуску при розбігу двигуна без вантажу

; с.

Фактичний обертовий момент на валу двигуна в період пуску меха –нізму при підніманні номінального вантажу:

;

Н∙м.

З метою забезпечення достатньо надійного розбігу електроприводу рекомендується дотримуватись умови:

; за каталогом.

Обертові моменти на валу електродвигуна механізму при підніманні і опусканні номінального вантажу

Н∙м;

Н∙м.

підніманні і опусканні гаку

Н∙м;

Н∙м.

Номінальний момент двигуна

Н∙м,

де - номінальна потужність попередньо вибраного двигуна, кВт;

- номінальна швидкість, об/хв.

Максимальний момент, що розвивається двигуном з врахуванням падіння напруги

Н∙м,

де .

Надлишковий момент при підніманні номінального вантажу

Н∙м.

Надлишкові моменти двигуна при підніманні і опусканні гаку

 

Н∙м;

Н∙м.

Час пуску електроприводу при підніманні номінального вантажу:

с.

Час пуску електроприводу при підніманні і опусканні вантажу:

с;

с,

де - приведений до валу двигуна маховий момент механізму;

Середня тривалість роботи двигуна з постійною швидкістю за одну

робочу операцію дорівнює:

с,

де - визначається у відповідності з технологією за заданими швидкос –

тями і відстанями піднімання і пересування.

- тривалість гальмування, що приймається для даного механізму піднімання =1.5 с.

Середній еквівалентний момент, що розвивається двигуном, дорівнює:

;

Н∙м.

Середня еквівалентна потужність двигуна:

кВт,

За каталогом остаточно вибираємо двигун і редуктор. Вибір двигуна

вважається задовільним, якщо:

, .

Отже, вибираєм остаточно двигун марки МТМ412-6.

=22 кВт, n_н =960 об/хв, M_max / M_min =2.8, U_я =225 В, I_ян =63 А

Фактична швидкість канату, що намотується на барабан:

м/хв.

Фактична швидкість обертання барабану:

об/хв.

Визначається фактична швидкість піднімання вантажу:

м/хв.