Электрооборудование и освещение деревообрабатывающего цеха

Для механизмов передвижения кранов, работающих в закрытых помещениях, когда отсутствует ветровая нагрузка, статический момент механизма обусловлен силами трения.

Статическая мощность Рст (м,т) (кВт) на валу двигателя передвижного моста (тележки) в установившемся режиме.

, кВт                          (2.5)                          

где:  G_м,т - масса передвигающегося механизма (крана, тележки), кг;

Q - масса поднимаемого  груза, кг;

g - масса крюковой подвески  захвата, грейфера и грузоподъемного  магнита, кг;

d_ст - диаметр ступицы ходового колеса, м;

V - скорость передвигающегося механизма,м/сек;

j - коэффициент трения в подшипниках ступиц колес для подшипников скольжения j = 0,015[5];

k - коэффициент нормы  ходового колеса, учитывающий трение  реборд ходового колеса k = 1,3 –  1,4[5];

μ - коэффициент трения качения μ= 0,5 х 10-3м[5];

b - уклон рельсового пути тележки или крана при расчете мостовых кранов принимается b = 0,003, для строительных кранов b = 0,01[5];

 

n - число механизмов  передвижения ;

D_к - диаметр ходового колеса, м.

Определяем статическую  мощность на валу двигателя в установившемся режиме для:

Главный подъем:

Вспомогательный подъем:

Мост:

Тележка:

2.2.2.Определение  режима работы крана

Принимаем расчетный  режим работы крана от 1М до 6М в зависимости от назначения крана и выписываем характеристики данного режима.

Главный подъем: 3М; ПВ=25%; М=120вкл/час

Вспомогательный подъем: ЗМ; ПВ=25%; М=120вкл/час

Мост: ЗМ; ПВ=25%; М=120вкл/час.

Тележка: ЗМ; ПВ=25%; М=120вкл/час[5].

 

2.2.З.Определение системы  управления электродвигателями  крана

Главный и вспомогательный  подъем: МКП АДФ:

Выбираем электропривод  переменного тока: асинхронный двигатель (АД) с фазным ротором, управляемый магнитным контроллером с торможением противовключения.

Мост и тележка: К АДФ:

 Выбираем электропривод переменного тока: асинхронный двигатель (АД) с фазным ротором, управляемый кулачковым контроллером с торможением противовключения.

2.2.4.Определение  коэффициента инерции

 Предварительное принятие коэффициента инерции

                                                          (2.6)

 К_j  > 5 – для механизмов передвижения;

 К_j < 1,5– для механизмов подъема[5].                                                                                          

2.2.5.0пределение  коэффициента теплового режима

Для механизма подъема: К_т=1,4;

 Для моста, тележки: К_т=0,75[5].

2.2.6.Расчет  мощности двигателей

Определение мощности двигателя  с учетом Кт

                                                         (2.7)

 

2.2.7.Выбор двигателей

Выбор двигателя  осуществляют из условия:

           Рном   Pдв ; nном < 1000 об/мин   [5]

 Таблица 2 Технические данные двигателя

Механизм	Тип двигателя	Рном, кВт	Nном, об/ мин	I1, А	Jдв, кг*м2
Главный подъем	4МТF(Н) 225 Н6	37	965	78	0,9
Вспомогательный подъем	4МТF(Н) 200 L6	22	935	55	0,068
Мост	4МТF(Н) 112 LВ6	3,7	900	11,2	0,045
Тележка	4МТF(Н) 112 L6	2,2	810	7,2	0,035

2.2.8. Определение  приводного момента инерции системы

                                           (2.8)

                                                           (2.9)

 где: m  - масса поступательного движения частей механизма, кг

  ω - линейная скорость механизма

Для главного подъема:

         

             

Для вспомогательного подъема:

         

             

  Для моста:       

                   

             

       Для тележки:       

                   

             

 

2.3.Проверка выбранных  двигателей

2.3.1. Проверка  коэффициента инерции

                                                     (2.10)

  <1,5

<1,5

>5

>5

2.3.2. Определение  эквивалентных КПД

                                   (2.11)

Где ή_{экв б} –базисное эквивалентное КПД[5],

ή_{экв N}- эквивалентное КПДчисла включений[5].

 

 

 

 

2.3.3. Проверка принятого двигателя по нагреву

        ,                           (2.12)

Где  К_экв- коэффициент эквивалентного режима[5],

             К₃ - коэффициент запаса[5],

К_р - коэффициент регулирования, К_р = 1- 1,2 ( _рр- _рб) , _рб=0,05; _рр [5],

            К_о - коэффициент учитывающий изменения потерь при ПВф[5],

К_н - коэффициент напряжения К_н [5],

К_д - коэффициент динамического режима[5].

 

 

 

 

Все двигатели по нагреву  проходят.

 

2.4 Выбор пускорегулирующей и защитной аппаратуры крана

2.4.1 Выбор защитной панели и вводного устройства

Защитная панель крана  является комплексным устройством, в котором расположен общий рубильник питания крана, линейный контактор для обеспечения нулевой защиты и автоматического размыкания цепи при срабатывании любого вида защиты, комплект максимальных реле защиты цепей отдельных электроприводов, кнопка включения и пакетный переключатель цепей управления. Защитная панель крана обеспечивает максимальную защиту для отключения схемы крана от сети при возникновении перегрузки в одной из цепей крана, нулевую защиту для отключения электропривода при прекращении или перерыве в подаче питания от источника электроэнергии. Важной задачей системы защиты является  предотвращения недопустимых перегрузок в цепях крановых электроприводов, связанных с неисправностью схем управления, заклиниванием механизмов, обрывом цепи тормоза и т.п. Крановые защитные панели предназначены для защиты и управления ЭП и крановых механизмов.

Применяются:

при контрольном управлении электроприводом кранов;

при командоконтроллерном управлении ЭП кранов, если отсутствуют собственные аппараты защиты.

На защитной панели установлена  аппаратура, обеспечивающая:

максимальную защиту от токов КЗ и значительных перегрузок (до 2,5Iном) крановых ЭД;

«нулевую» защиту, исключающую  самозапуск ЭД после перерыва ЭСН;

надежность работы крана и безопасность обслуживания.

Конструктивно панель выполняется  в виде металлического шкафа 

 

с аппаратурой. Шкаф закрыт двумя замками, один из которых сблокирован с головным выключателем. Защитная панель размещается в кабине крана.

 Панели выпускаются  для защиты и подключения от 3 до 6 электродвигателей.

На переменном токе при  напряжениях 220, 380 и 500 В выпускаются панели типа «ПЗКБ», на постоянном токе при напряжениях 220 и 440 В – типа «ППЗКБ».

Панель защитная типа ПЗК предназначена для защиты и управления тремя электродвигателями: механизма передвижения моста, механизма передвижения тележки и механизма подъема. Тип защитной панели выбирают по роду тока, напряжению сети, сумме номинальных токов электродвигателей и виду управления. Для защиты электродвигателя от перегрузки достаточно иметь электромагнитный элемент реле максимального тока в одной фазе каждого электродвмгателя. Для защиты сети в остальные две фазы устанавливают электромагнитные элементы, общие для нескольких электродвигателей.

Рис.6 Схема цепей управления защитных панелей  ПЗКБ-400 для  кулачковых и магнитных контроллеров.

 

 

Таблица 3 Технические данные защитной панели[5]

Тип панели	Iном ввода ПВ=100%, А	Iном контакторов при ПВ=100%, А	Iном контакторов при ПВ=60%, А	Imax коммутационный	I  термической стойкости	Число максимальных реле
ППЗБ 160	160	160	160	160	3000	4

 

 

2.4.2 Выбор контроллеров

     Контроллеры кулачковые предназначены для пуска, остановки, переменного, так и постоянного тока.

Применяются в кранах малой грузоподъемности. Для легких «Л», средних «С» и тяжелых «Т» режимов работы. Переключение контактных групп обеспечивается кулачками вала, приводом которого является маховик (на постоянном токе) или рукоятка (на переменном токе).

Магнитные контроллеры  предназначены для управления двигателями механизмов мостовых кранов средней и большой производительности, с большой частотой включений, в напряженных режимах работы.

Применяются в кранах большой и средней грузоподъемности, работающих в средних «С», тяжелых «Т» и весьма тяжелых «ВТ» режимах.

Все переключения в силовых  цепях ЭД производятся контакторами, катушки которых получают питание через малогабаритные командоконтроллеры типа «КП», установленные в кабине.

Переключающим органом  командоконтроллера является рукоятка.

Магнитные контроллеры  наиболее универсальное средство управления крановым электроприводом.

Для управления двигателями  механизмов подъема применяются  несимметричные командоконтроллеры серии  «ПС, ТС и КС», которые 

позволяют получить низкие посадочные скорости при опускании груза.

Наличие буквы «А» (например, «КСА») свидетельствует о том, что  управление ЭД автоматизировано в функции  времени или ЭДС.

 

Таблица 4 Технические данные контроллера

Механизм	Тип контроллера	Рmax, кВт
Главный подъем	ТСА160	85
Вспомогательный подъем	ТСА 160	85
Мост	ККТ62А	2х15
Тележка	ККТ61А	22

 

Магнитные контроллеры  переменного тока общего назначения служат для управления асинхронными крановыми электродвигателями с  фазным ротором, используемыми на грузоподъемных кранах для промышленных предприятий. Магнитные контроллеры изготовляются в виде панелей каркасно-реечной конструкции с установкой аппаратов и сборок выводов непосредственно на металлические рейки или рамы.

2.4.3 Выбор конечных выключателей

Крановые конечные выключатели предназначены для ограничения хода движущихся устройств (мост, тележка, крюк) или блокировки запирающихся устройств (двери кабины или шкафа, люки). Контактные выключатели служат для защиты от перехода механизмами предельных положений. Эта защита обязательна к применению всех механизмов подъема, а также для всех механизмов передвижения. В механизмах передвижения обязательна установка конечных включателей при номинальных скоростях передвижения свыше 0,5м/с.