- •Часть № 2
- •1.2 Краткое описание технологического процесса и основных узлов крана. Условие и режим работы крана.
- •Механизмы подъема
- •1400 Т (механизм подъема состоит из четырех таких лебедок)
- •Механизмы передвижения
- •Характеристики режимов работы крановых механизмов. Таблица 1-5
- •2.Технологические требования, предъявляемые к электроприводу. Общие рекомендации по проектированию и установке электрооборудования на кранах.
- •Питающие сети и качество электроэнергии.
- •3. Системы управления крановым электроприводом
- •4. Обоснование и выбор системы электрическогопривода
- •5. Основное электрооборудование
- •5.1 Магнитные контроллеры Назначение, классификация, особенности конструкции
- •Магнитные контроллеры переменного тока серий тсд и ксдб
- •Магнитные контроллеры постоянного тока серий п и пс
- •5.2. Силовые кулачковые контроллеры. Назначение, конструкция и технические данные
- •2.3 . Ограничение предельных положений перемещения
- •Ограничение перегрузки конструктивных элементов крана
- •5.4.Защитные панели
- •5.5. Приводы тормозных устройств Классификация тормозов и выбор параметров тормозных устройств.
- •Электрогидравлические толкатели
- •5.5.1.Расчет тормозного устройства крана
- •6.Расчет и выбор пускорегулирующих резисторов
- •Пример расчета по выбору резистора для кранового электропривода.
- •7. Мероприятия по технике безопасности при эксплуатации и ремонте крана.
5.5.1.Расчет тормозного устройства крана
Тормозной момент тормозов, устанавливаемых на механизмах горизонтального перемещения, определяется исходя из условий обеспечения удержания механизма при наибольших возможных внешних статических нагрузках (ветре, наклонах, и т.д.) с учетом заданного максимального выбега механизма при остановке:
для механизма подъема:
где Q– номинальная грузоподъемность, т;
Vн - скорость перемещения, м/сек;
nн.т – частота вращения тормозного шкива, (=nдв), об /мин;
Mс.мах – максимальный момент статической нагрузки, действующей в направлении движения, Н·м
-
КПД механизма (до 1)
GD2общ – суммарный маховый момент механизма с грузом приведенный к валу тормоза, кг·м2
где Kвр – коэффициент, учитывающий маховый момент вращающихся частей
Kвр=1,1-1,25
Q - грузоподъемность, т;
Vн – скорость, м/мин; !
S - допустимый выбег после начала торможения, м.
nк – отношение числа ведущих (тормозящих) колес к общему числу колес опор
G - масса перемещаемого механизма (без груза), т.
б) Определяем необходимый тормозной момент тормоза при
Кз.т.- коэффициент запаса тормоза = 1,25 (для механизмов горизонтального перемещения) стр.56 табл.5-10 для механического подъема;
,
Н·м
в) Для предотвращения буксования механизмов, передвигающихся по рельсам, момент тормоза не должен превышать значения:
где nк - отношение числа ведущих колёс к общему числу колёс;
G - масса перемещаемого механизма (без груза);
V н - скорость, м/сек; - КПД, до 1 (для механизма).
г) Выбираем тип тормозного устройства по тормозному моменту стандартного тормоза исходя из условия: (табличное)
Данные сводим в таблицу.
Электромагниты серии МП - Из табл. 5.11(стр.57)
Электромагниты серии МО – 5.14 (стр.59) Электромагниты серии КМТ – 5.15 (стр.59) Электромагниты серии ТКТГ – 5.16 (стр.60)
6.Расчет и выбор пускорегулирующих резисторов
Резисторы включаются в цепь ротора (якоря) двигателя и введением- выведением ступенчатого, посредством диаграммы, переключения контроллера - регулируется скорость вращения вала двигателя, а также достигается требуемый уровень регулирования и ускорения электропривода.
Определяем
время разгона:
; с
(≤5,5 с), где
а = 0,4-0,5 для механизма передвижения крана; подъема - 0,5-0,6.
Расчётный ток резистора:
Номинальное сопротивление:
Согласно табл.6-1, 6-2 для выбранного контроллера находим разбивку ступеней сопротивлений и определяем сопротивление каждого резистора (в одной фазе, оставшихся - симметрично.)
Находим расчетную мощность резистора (в трех фазах):
PР1 -для схем постоянного и переменного тока с торможением методом противовключения.
PР2 - для схем переменного тока с динамическим торможением электропривода:
PСТ - мощность статической нагрузки, кВт
KТ- коэффициент нагрузки (табл.6-7) в зависимости от режима работы механизма крана
ε0 - фактическая относительная продолжительность включения (табл.6-5)
а – коэффициент использования (а=1,3 для металлургических механизмов, а=1 для прочих)
ηДВ – номинальный КПД двигателя
ηЭКВ – КПД электропривода (определяется по графику рис.6.1)
На одну фазу приходится РР/3, к Вт (для электропривода переменного тока).
Определяем расчетный ток резистора:
Значения расчетных токов по ступеням сводим в итоговую таблицу.
Итоговая таблица
Обозначение ступени |
R % |
I % |
Расчётные параметры |
Фактические параметры |
Отклонение сопротивления от расчёта, % |
Запас по току, % |
||
R, Ом |
I, А |
R,Oм |
I, А |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В соответствии с табличными нормализированных ящиков резисторов (6-3, 6-4) выбираем для ступеней значения фактических параметров сопротивлений. Данные заносим в итоговую таблицу. (Допуск на отклонение от ступеней в соответствии с табл.6-6.
Сопротивления и токи ступеней для электроприводов с кулачковым и магнитным контроллерами переменного тока. Таблица 6-1
Ступени |
Кулачковый контроллер ККТ68А |
Магнитные контроллеры |
|||
Ток ротора 100 А |
Ток ротора 160 А |
||||
ТА, К |
ТСА, КС |
ТА, К |
ТСА, КС |
||
Р1-Р4 |
9/54 |
5/83 |
5/83 |
8/50 |
14/59 |
Р4-Р7 |
31/35 |
10/59 |
10/59 |
- |
- |
P7-P71 |
60/35 |
- |
- |
- |
- |
Р71-Р10 |
40/35 |
20/5 |
20/59 |
- |
- |
Pl-Pl1 |
17/29 |
- |
- |
- |
- |
Р11-Р14 |
76/17.5 |
- |
- |
- |
- |
Р10-Р13 |
- |
40/42 |
27/50 |
- |
- |
Р13-Р16 |
- |
120/21 |
76/42 |
146/35 |
86/42 |
Р16-Р19 |
- |
- |
72/30 |
- |
72/30 |
Р4-Р10 |
- |
- |
- |
42/42 |
39/50 |
Р1-Р7 |
- |
- |
- |
24/59 |
23/42 |
Р7-Р13 |
- |
- |
- |
100/30 |
92/25 |
Примечание:
Сопротивление (числитель) и токи (знаменатель) указаны в процентах номинальных значений.
Для магнитных контроллеров сопротивления даны в расчете на одну фазу.
При управлении кулачковым контроллером ККТ61А сопротивления и токи ступеней: P1-P5-26/59; Р5-Р61-170/19; Р61-Р6-75/19; Р2-Р4-9/59; Р4-Р62-87/35; Р62-Р6-35/35; Р3-P6-61/50.
Сопротивления и токи ступеней для электроприводов с кулачковым и магнитным контроллерами постоянного тока. Таблица 6-2
Ступени |
Кулачковые контроллеры |
Магнитные контроллеры |
||
КВ101 |
KB 102 |
П63,П160, П250, П400, П600 |
ПС 160, ПС250, ПС400, ПС600 |
|
Р01-Р1 |
10/42 |
10/30 |
- |
- |
Р1-Р2 |
18/42 |
30/30 |
100/30 |
100/50 |
Р2-РЗ |
22/42 |
60/37 |
26142 |
42/50 |
РЗ-Р4 |
20/50 |
40/37 |
22/50 |
25/61 |
Р4-Р5 |
16/50 |
27/46 |
15/59 |
30/44 |
Р5-Р6 |
14/59 |
18/46 |
- |
- |
Р6-Р7 |
- |
- |
50/30 |
- |
Р6-Р06 |
- |
10/46 |
- |
- |
Р7-Р8 |
40/135 |
30/126 |
- |
- |
F4-P6 |
- |
- |
- |
60/39 |
Р5-Р7 |
- |
- |
- |
6/41 |
Р8-Р9 |
- |
- |
- |
22/33 |
Р10-Р11 |
- |
- |
- |
45/28 |
Примечание: Сопротивление (числитель) и токи (знаменатель) указаны в процентах номинальных значений.
Нормализованные ящики резисторов типа НФ НА. Таблица 6-3
Каталожный номер ящика |
Длительный ток, А |
Общее сопротивление, Ом |
Число ступеней |
Сопротивление
ступеней, Ом
|
Число выводных зажимов
|
2ТД.750.020-35 |
26,8 |
7,15 |
11 |
0,65 |
12 |
2ТД.750.020-36 |
21,8 |
11,0 |
11 |
1,0 |
12 |
2ТД.750.020-37 |
17,7 |
16,0 |
11 |
1,4-1,5 |
12 |
2ТД.750.020-38 |
15,0 |
23,1 |
11 |
2,1 |
12 |
2ТД.750.020-39 |
13,4 |
28,6 |
11 |
2,6 |
12 |
Нормализованные ящики резисторов типа ПФ1А. Таблица 6-4
Каталожный номер ящика |
Длительный ток. А |
Постоянная времени, С |
Общее со- . противление. Ом |
Сопротивление ступеней. Ом |
Число выводов |
||||
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5-6 |
|||||
2ТД.754.054-01 |
228 |
265 |
0,096 |
0,0215 |
0,017 |
0,017 |
0,0215 |
0,019 |
6/4 |
2ТД.754.054-02 |
204 |
365 |
0,118 |
0,026 |
0,0215 |
0,0215 |
0,026 |
0,0285 |
6/4 |
2ТД.754.054-03 |
165 |
330 |
0,19 |
0,042 |
0,0345 |
0,0345 |
0,042 |
0,038 |
6/4 |
2ТД.754.054-04 |
127 |
330 |
0,318 |
0,0635 |
0,0635 |
0,0635 |
0,0635 |
0,0635 |
6/4 |
2ТД.754.054-05 |
114 |
270 |
0,395 |
0,079 |
0,079 |
0,079 |
0,079 |
0,079 |
8/4 |
2ТД.754.054-06 |
102 |
365 |
0,48 |
0,096 |
0,096 |
0,096 |
0,096 |
0,096 |
6/4 |
2ТД.754.054-07 |
82 |
300 |
0,78 |
0,156 |
0,156 |
0,156 |
0,156 |
0,156 |
6/4 |
2ТД.754.054-08 |
64 |
330 |
1,28 |
0,256 |
0,256 |
0,256 |
0,256 |
0,256 |
6/4 |
2ТД.754.054-09 |
57 |
270 |
1,6 |
0,32 |
0,32 |
0,32 |
0,32 |
0,32 |
6/4 |
2ТД.754.054-10 |
51 |
350 |
2,0 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
6/4 |
2ТД.754.054-11** |
41 |
240 |
3,1 |
0,455 |
0,477 |
0,477 |
0,455 |
0,455 |
8/6 |
2ТД.754.054-12*** |
36 |
220 |
4,0 |
0,6 |
0,596 |
0,596 |
0,6 |
0,6 |
8/6 |
*в числителе указано общее число выводов, а знаменателе – число выводов, снабженных медными башмаками
**Сопротивление ступеней 6-7 – 0,477Ом; 7-8 – 0,31Ом
***Сопротивление ступеней 6-7 – 0,596Ом; 7-8 – 0,4Ом
Значения расчетных коэффициентов в зависимости от предлагаемого режима работы маховых масс механизмов. Таблица 6-5
|
Параметры режимов работы для механизмов |
||||||||||
Режимы работы
|
подъем при GD2m/1,2 GD2дв<2 передиж. и поворота GD2∑/1,2 GD2дв<5 |
передвижения и поворота GD2∑/1,2 GD2дв>5 |
|||||||||
ε0 |
Кэкв |
εр |
Кз |
Z' |
ε0 |
Кэкв |
εр |
Кз |
Z' |
||
Л |
0,25 |
0,6 |
0,5 |
1 |
60 |
0,25 |
0,6
|
0, 05 |
1 |
900
|
|
С |
0,40 |
0,75 |
0,075 |
1 |
150 |
0,40 |
0,75 |
0,075 |
1 |
1500 |
|
Т |
0,40 |
0,75 |
0,1 |
1 |
300-600 |
0,40 |
0,75 |
0,1 |
1 1 |
3000-4500 |
|
ВТ |
0,60 |
0,8 |
0,125 |
1,15-1,25 |
1600-1200 |
0,60 |
0,8 |
0,125 |
1,15-1,25 |
4500-6000 |
|
ОТ |
>0.60 |
0,9 |
0,15 |
1,3-1,35 |
1600-1200 |
>0.60 |
0,9 |
0,125 |
1,3-1,35 |
4500-6000 |
|
Допустимые отклонения сопротивлений резисторов от расчетных значений. Таблица 6-6
Наименование |
Расчетное значение, % |
Допуск на отклонение от расчета |
|
|
+ |
- |
|
Общее сопротивление |
80-150 |
5 |
5 |
Невыключаемое сопротивление |
4-10 |
50 |
20 |
Степень противовключения |
60-100 |
10 |
10 |
Пускотормозные ступени |
5-10 10-30 30-50 |
30 20 20 |
20 15 10 |
Значения коэффициентов Кт для выбора двигателей различных систем электроприводов. Таблица 6-7
Наименование |
ηэкв.б |
Кд.п |
Подъем при GD2m/1.2 GD2дв<2 передвижение и поворота GD2∑/1,2 GD2дв <5 |
передвижение и поворот GD2∑/1,2 GD2дв >5 |
||||||||
Л |
С |
Т |
ВТ |
ОТ |
Л |
С |
Т |
ВТ |
ОТ |
|||
Двухскоростной двигатель при 2р-4/24 |
0,83 |
4 |
0,7 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Трехскоростной двигатель при 2р-4/8/24 |
0,83 |
4 |
1,3 |
0,95 |
0,55 |
0,2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Односкоростной двигатель при 2р-6 |
0,83 |
4 |
1,35 |
1 |
0,65 |
0,3 |
- |
0,2 |
- |
- |
- |
- |
Трехскоростной двигатель при 2р-6/12/24 |
0,81 |
4 |
1,4 |
1,1 |
0,75 |
0,5 |
- |
0,25 |
- |
- |
- |
- |
Двигатель с фазным ротором при торможении противовключением |
0,76 |
1,25 |
1,45 |
1,2 |
0,95 |
0,75 |
0,45 |
0,75 |
0,65 |
0,35 |
0,2 |
0,1 |
Двигатель е фазным ротором при динамическом торможении |
0,81 |
1,25 |
1,5 |
1,3 |
1,1 |
0,9 |
0,55 |
0,9 |
0,85 |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
Двухскоростной двигатель при 2р-4/6 с неполной зоной частотного регулирования |
0,9 |
1,25 |
1,4 |
1,15 |
1 |
0,7 |
0,45 |
0,55 |
0,2 |
- |
- |
- |
Односкоростной двигатель в системе частотного регулирования |
0,94 |
1,25 |
1,45 |
1,3 |
1,15 |
1,05 |
0,7 |
1,15 |
1,1 |
0,85 |
0,7 |
0,45 |
Тиристорный электропривод постоянного тока |
094 |
1,25 |
2 |
1,3 |
1,15 |
0,85 |
0,5 |
1,4 |
1 |
0,75 |
0,5 |
0,3 |
Электропривод постоянного тока с параметрическим регулированием |
0,81 |
1,25 |
2 |
1,25
|
1,1 |
0.8 |
0,45 |
1,25 |
0,85 |
0,5
|
0,3 |
0,15 |
Рис.6.1. Графики для различных электроприводов.
с двухскоростными короткозамкнутыми двигателями при 2р=4/24;
с параметрический регулированием двигателей с фазным ротором при наличии торможения противовключением;
с трехскоростным короткозамкнутыми двигателями при 2р=4/8/24;
с параметрическим регулированием двигателей с фазным ротором при динамическом торможении; с параметрическим регулированием двигателей постоянного тока; с односкоростными короткозамкнутыми двигателями при 2р=6;
с трехскоростным короткозамкнутыми двигателями при 2р=6/12/24;
с регулированием двухскоростных короткозамкнутыми двигателями при наличии зоны частотного регулирования 2р=4/6;
с тиристорным электропроводом постоянного тока;
с частым регулированием односкоростными короткозамкнутыми двигателями.
