Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни Національний університет харчових технологій «Київський

Кафедра електропостачання і енергоменеджменту

Курсова робота

з курсу “СПОЖИВАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ”

на тему: “Електрообладнання та електропостачання кранової установки”

Пояснювальна записка

Керівник курсової роботи: Виконав:

Балюта С.М.І. студент Макаренко М. Ю.

____________________________ __________________

Робота захищена з оцінкою: (підпис, дата)

____________________________ гр. ЕН 5-6

(оцінка, підпис керівника)

«___»_____________2014 р. Залікова книжка №

Київ 2014

Анотація

Дана курсова робота виконана у вигляді пояснювальної записки (ПЗ) обсягом 82 сторінка формату А4. Кількість рисунків, які містяться в пояснювальній записці - 18.

У курсовій роботі розглядаються наступні питання:

1) умови проектування;

2) розрахунок механізму піднімання та вибір двигуна механізму;

3) розрахунок механізму переміщення візка, вибір двигуна механізму;

4) розрахунок механізму переміщення моста крану, вибір двигуна механізму;

5) розрахунок системи освітлення цеху;

6) принципова схема електропостачання цеху із зазначенням апаратів для живлення крану і системи освітлення;

7) вибір електричної мережі крану;

8) схема розміщення електрообладнання на мосту крану;

9) енергетичний баланс;

10) техніко-економічні показники роботи крану;

11) шляхи економії електроенергії при експлуатації крану;

Ключові слова:

активний опір, електричні показники, електропостачання, кабельна лінія, коротке замикання, кран, механізми моста, візка і піднімання, мостовий кран, номінальна напруга, освітлення, реактивний опір, світильник, світловий потік, струм короткого замикання, техніко-економічні показники, трансформатор.

ЗМІСТ

Вступ

Мостовим краном називається вантажопідйомна машина, яка переміщується по рейках на деякій відстані від землі та забезпечує переміщення вантажу в трьох взаємно перпендикулярних напрямках. Мостові крани являються одним з найбільш розповсюджених засобів механізації різних підприємств. Вони обслуговують технологічні вантажні потоки, виконують вантажно-розвантажувальні операції в цехах промислових підприємств, на монтажних, контейнерних майданчиках у відкритих і закритих складах.

Мостові крани пересуваються по рейках, розміщених на підкранових балках на значній відстані від підлоги цеху, займають мало корисного простору цеху або складу та забезпечують обслуговування майже будь-якої їх точки.

До мостових кранів загального призначення також відносяться крани, призначені для роботи з різними вантажами, які мають в якості вантажоактивних органів вантажні гачки. Мостові крани загального призначення використовують також в збірних цехах, в машинних залах, в котельнях і димососних відділеннях електростанції. При роботі на відкритому просторі вони переміщуються по спеціальним шляхам.

Більшість кранів має електричний привід основних робочих механізмів. Електропривід характеризується повторно-короткочасним режимом роботи при великій частоті включення, широкому діапазоні регулювання швидкості та перенавантажень, які постійно з’являються при розгоні і гальмуванні механізмів. Особливі умови використання електроприводу являються основою для утворення спеціальних серій електродвигунів та апаратів кранового виконання. В мостових кранах загального призначення використовують, як правило, спеціальні зі збільшеною міцністю електричні двигуни MTF, MTH та MTKF. Механічні характеристики цих двигунів зі своєю робочою частиною жорсткі, що забезпечує малу зміну навантаження. В теперішній час кранове електрообладнання має в своєму складі відповідні серії основних силових і магнітних контролерів, кнопкових постів, тормозних електромагнітів, командоапаратів і т.д. У крановому електродвигуні застосовуються різні системи тиристорного регулювання і дистанційне управління по радіоканалу тощо.

Основні параметри і розміри мостових кранових установок вибирають за ГОСТ 1575-87: вантажопідйомність до 1250 т; прольоти кранів 2-34 м; швидкість підйому вантажу і пересування кранового візка відповідно 0,17...6 м/с (10-360 м/хв.) і 0,66...2,5 м/с (40-150 м/хв.)

Найпоширеніші мостові крани вантажопідйомністю 5...320 т. Приблизно 2/3 всіх мостових кранів обладнано гачковими підвісками. Мостові крани комплектують з уніфікованих вузлів. Вони бувають з одним чи двома крановими візками. В залежності від конструкції моста крана їх поділяють на одно- і двобалочні; спеціальні крани бувають багатобалочними. Кранами керують з кабіни машиніста або дистанційно.

В цій курсовій роботі проектується мостовий кран загального призначення для роботи у складальному цеху машинобудівного заводу.

1 Умови проектування

Метою даної курсової роботи є розрахунок мостового крану загального призначення для робіт у збиральному цеху машинобудівного заводу.

Перерахуємо умови проектування :

ККД механізму _ном=0,8;

Частота обертання для попереднього вибору двигуна механізму піднімання n=1000 об/хв;

Прискорення механізму а=0,2 м/с

Режим роботи крану – середній, С ;

Мінімальна освітленість згідно норм Е_мін=300 Лк;

Приміщення для роботи чисте і сухе. Пил відсутній ;

Коефіцієнт відбивання від стелі, стін і розрахункової поверхні відповідно 0,7; 0,5; 0,1 ;

Кількість робочих годин у році t_р=4000 ;

Габаритні розміри цеху:

довжина А=62 м ,

ширина В=16 м ,

висота Н=15 м ;

В якості приводів крану використовується двигун МТF і MTH. Для всіх механізмів піднімання використаний двигун з фазним ротором при динамічному гальмуванні ;

Діаметр ходового колеса для механізму переміщення візка і механізму моста Д_к=0,65 м;

Для освітлення використовують світильники з лампами ДРЛ 700;

Коефіцієнт неврахованої освітленості =1,05;

Коефіцієнт запасу К_з=1,5;

Цех живлять два трансформатори ТМ 1000/10 з паспортними даними

S_тр­= 1000 кВА,

U_ВН = 10 кВ,

U_НН = 0,4 кВ,

Р_к=11 кВт,

P_x=1,9

I_x=1,7 %

u_к = 5,5 %,

сos = 0,71,

= 0,78;

Потужність короткозамикача S_кз=100 МВА на шинах ГПП ;

Фіктивний час короткого замикання t_ф=0,25 с ;

Кабельні лінії - алюмінієві ;

Довжина високовольтної лінії L_ВВ=0,7 км, довжина кабельної лінії КЛ1 (із врахуванням провисання) l=0,4 км, довжина кабельної лінії КЛ2 (із врахуванням провисання) l=0,25км, довжина тролейної лінії L_ТР=0,035 км .

2 РОЗРАХУНОК МЕХАНІЗМУ ПІДНІМАННЯ ТА ВИБІР ДВИГУНА МЕХАНІЗМУ

Кінематична схема механізму підйому зображена на рисунку 2.1

Рисунок 2.1- Кінематична схема механізму підйому:

1 – двигун; 2 – редуктор; 3 – муфта; 4 - барабан

2.1 Попередній вибір потужностей двигуна

Попередній вибір здійснюється за статичним моментом. Цикл роботи складається з чотирьох операцій:

підйом номінального вантажу;

опускання номінального вантажу;

підйом порожнього вантажозахоплюючого механізму;

опускання порожнього вантажозахоплюючого механізму.

Визначаємо коефіцієнт навантаження

К_З=G₀/G,

де G₀ – маса вантажозахоплюючогомеханізму; G – вантажопідйомність крану .

Маємо:

К_З=0,3/4,5=0,07

Визначаємо статичні моменти для чотирьох операцій:

,

,

,

М_оп = М_пп – 2G_{0 ,}

де М_пн, М_он, М_пп, М_оп – статичні моменти при підйомі і опусканні номінального вантажу і підйомі і опусканні порожнього вантажозахоплюючого механізму відповідно; V_п – швидкість руху механізму підйому, V_п = 15м/хв.; n_дв – частота обертання двигуна, n_дв=1000 об/хв.; g – прискорення вільного падіння, g=9,8 м/с²; _ном – ККД механізму, приймаємо _ном = 0,8; ₀ – ККД вантажозахоплюючого механізму, ₀ =0,3

Рисунок 2.2 – Залежність ККД механізму крану від навантаження

М_пн= Нм,

М_он= Нм,

М_пп= Нм,

М_оп= Нм.

Розрахунок середньоквадратичного моменту:

М_ср = ,

М_ср= Нм

Розрахунок середньої потужності навантаження:

Р_ср=М_срn_дв/9550

де Р_ср – середня потужність навантаження, кВт; n_дв – число обертів двигуна, приймаємо n_дв=1000 об/хв.;

Р_ср=77,631000/9550=8,13 кВт.

Перерахуємо потужність на найближче стандартне значення ТВ:

Р_ср’ = Р_ср ,

де Р_ср’ – середня потужність на стандартне значення ТВ ТВ_пст = 60- стандартна тривалість включення двигуна механізму переміщення, ТВ_п = 50- задана тривалість включення двигуна механізму переміщення

Р_ср’ = кВт.

Вибір двигуна

Маючи значення потужності, приведеної до стандартного значення тривалості включення ТВ_пст=60% та Р_ср’ = 7,42 кВт вибираємо двигун з фазним ротором марки МTF312-8 (табл. Г1 [5]) з такими параметрами :

номінальна потужність Р_н = 8,2 кВт;

частота обертання n_двр = 720 об/хв.;

коефіцієнт потужності cos_п = 0,61;

максимальний момент М_мах = 422 Нм;

маховий момент GD²_дв = 1,55 кгм²;

номінальний ККД _п = 0,755.

Виконаємо перерахунок статичних моментів з урахуванням n_двр=720 об/хв

Нм,

Нм,

Нм,

Нм.