СОДЕРЖАНИЕ
Введение.……............................................................................................……..2
1 Специальная часть........................................................................................…8
1.1 Системы управления электроприводами кранов...................................................................................................................8
1.2 Асинхронный двигатель.............................................................................12
1.3 Устройство асинхронных электродвигателей с фазным ротором..........14
1.4 Способы управления асинхронным двигателем......................................16
1.5 Основные неисправности асинхронного двигателя с фазным
ротором...............................................................................................................16
1.6 Электродвигатель........................................................................................16
1.7 Схема управления........................................................................................19
2 Эксплуатация............................................ …………………….....................21
2.1 Правила технического обслуживания.......................................................21
3 Мероприятия по технике безопасности противопожарной
технике во время эксплуатации.......................................................................27
Заключение.........................................................................................................30
Список использованных источников…...................……………………...….31
ВВЕДЕНИЕ
Портальный кран «Феликс» без преувеличения может быть назван достижением. Работая более трех десятков лет в самых разных регионах, разительно отличающихся климатическими условиями, такая спецтехника получила самые лучшие отзывы эксплуатационного персонала. К достоинствам «Феликс» относят оптимальное сочетание надежности и экономичности, которое обеспечивается применением современных разработок и технологий.
В их комплектацию кранов входят детали, произведенные лучшими компаниями. Это позволяет получить отличные характеристики: широкий диапазон скоростей, высокую точность при позиционировании, «мягкий», без рывков ход механизма, перемещающего грузы.
Возможность осуществлять грузоподъемные работы при помощи самых различных устройств (грейферов, крюков, спредеров, траверс, магнитных захватов) позволяют портальным кранам эффективно работать в различных отраслях промышленности, включая угольную, нефтегазовую, лесную и другие, а также на верфях, речных и морских портах, грузовых терминалах.
Используемые при разработке проекта «Феликс» ноу-хау позволяют им без ограничений трудиться как в континентальном климате, так и в условиях Заполярья при температуре до 45 градусов ниже нуля. На фоне таких данных может показаться малозначительной информация о специальной, особо прочной покраске спецтехники. Тем не менее, именно она во многом определяет возможность «Феликс» работать даже в экстремальных условиях, надежно защищая конструкции от воздействия окружающей среды, предотвращая коррозию и увеличивая тем самым срок эксплуатации.
Портальные краны выпускаются в различных модификациях. Так, существуют модели грузоподъемностью 16, 20 или 50 тонны. Соответственно, цена на такую спецтехнику зависит, в том числе, и от грузоподъемности. Так 50-тонный «Феликс» стоит порядка 18 млн. рублей, что в совокупности с отличными характеристиками позволяет ему составлять достойную конкуренцию зарубежным аналогам.
Особого внимания заслуживает система перемещения портальных кранов такого типа. Механизм состоит из четырех шестиколесных тележек, каждая из которых оснащена индивидуальным приводом. Таким образом, на каждом рельсе находятся шесть приводных колес. Механизм передвижения оснащен двумя механическими рельсозахватами, выполняющими функцию противоугонных средств.
К дополнительным плюсам грузоподъемных механизмов «Феликс» следует отнести отличную балансировку ходовой части, которая наряду с возможностью регулирования установки катков и сниженной нагрузкой, оказываемой конструкцией на подкрановые пути, позволяет снизить износ оборудования в процессе эксплуатации. Кроме того, специальная схема минимизации раскачивания груза, перемещающегося горизонтально на шарнирно-сочлененной стреле, дает возможность получения высокой точности работы.
Электропитание портальных кранов осуществляется от сети 380 В. Токоподводы, обеспечивающий работоспособность портального крана выполнены в соответствии с современными требованиями к надежности и безопасности. Гибкий кабель и кабельный барабан позволяют обеспечивать питание техники, не ограничивая ее перемещения. Кроме того, «Феликс» оснащен GSM-модемом, обеспечивающим работу дистанционного сервиса напряжения. Управление приводами механизмов передвижения, перемещения и поворота осуществляется при помощи частотных преобразователей для двигателей с КЗ-ротором.
«Феликс» - немецкий портальный кран производства Лейпцигской компании Кранбау Эберсвальде максимальной грузоподъемностью 50тн. Колея подкрановых путей 10,5 м. Предназначение: перевалки штучных грузов, генеральных грузов, контейнеров, металла, леса.
Высокая производительность, экономичность, надежность благодаря проверенному качеству комплектующих от ведущих фирм, высокая точность позиционирования, плавный ход механизмов крана перемещающих грузы, большой диапазон регулирования скоростей. Краны находят широкое применение для всех климатических условий, в том числе, в регионах Крайнего Севера, Сибири, Заполярья с температурами эксплуатации до -45С, и используются также в регионах с континентальным климатом. Наибольшую распространенность краны имеют в морских и речных портах, на грузовых терминалах и судоверфях, в нефтегазовой, лесной, угольной и других отраслях, где осуществляют перевалку различных грузов с помощью крюков, грейферов, магнитных захватов, траверс, спредеров и др.
Рассмотрим некоторые достоинства и недостатки портальных кранов.
Критериями эффективности крана являются грузоподъемность, вылет, масса крана, скоростные режимы, режим работы, стоимость крана.
Одним из критериев эффективности конструкции крана является показатель, характеризующий отношение массы крана к его грузоподъемности – «плотность мощности», т.е. масса крана, которая конструктивно обеспечивает одну тонну грузоподъемности. Данный показатель определяет уровень применения современных технологий, которые были заложены при создании крана.
Общий анализ показывает, что характеристики портальных кранов с прямой стрелой по всем показателям значительно лучше, чем у портальных кранов с шарнирно-сочлененной стреловой системой:
• грузоподъемности кранов в крюковом режиме выше более чем в два раза;
• грузоподъемности кранов в грейферном режиме выше в 1,5-4,0 раза;
• показатель «плотность мощности» выше в 2-5 раза;
• нагрузки на ходовое колесо снижаются от (21,6-39,0) т до (18,0-22,0) т.
Двухпутный четырехопорный портал опирается на 16 двухколесных ходовых тележек, 8 из которых имеют привод.
Поворотная часть крана крепится на поворотной колонне, которая опирается на портал с помощью подпятника и опорных катков. На поворотной колонне установлены: машинное помещение с механизмом подъема, кабина управления, механизм поворота, механизм изменения вылета и шарнирно-сочлененная стреловая система.
Стреловая система состоит из стрелы, хобота, жесткой оттяжки и коромысла, к которому крепится противовес.
Электропривод механизма изменения вылета стрелы и каждой лебедки механизма подъема состоит из двух электродвигателей, один из которых работает в приводном режиме, другой — в режиме динамического торможения.
Механизм поворота имеет 2 приводных электродвигателя, подключенных параллельно. При нажатии кнопки и педали или только педали осуществляется динамическое торможение одним или двумя электродвигателями.
В режиме динамического торможения электродвигатели питаются постоянным током от выпрямителей.
В приводе механизма передвижения установлены 8 электродвигателей.
Каждый из 16 тормозов механизмов имеет электрогидравлический толкатель.
Пуск электродвигателей основных механизмов осуществляется автоматически в функции времени с помощью контакторно-релейной аппаратуры и пускорегулировочных резисторов. Частота вращения электродвигателей определяется положением рукоятки командоконтроллера.
У электродвигателей механизмов подъема, поворота и изменения вылета стрелы пускорегулировочные резисторы включены в цепь ротора, у электродвигателей механизма передвижения — в их общую статорную цепь.
На кране применена индивидуальная компенсация реактивной мощности; параллельно приводным электродвигателям основных механизмов подключены конденсаторные установки.
Электропитание крана осуществляется от электрической колонки с помощью четырехжильного шлангового кабеля сечением 3Ч185+1Ч95 мм2. Кабельный барабан имеет грузовой привод.Подключением вспомогательного кабеля сечением 4Ч25 мм2 обеспечивается возможность перегона крана на расстояние до 100 м в обе стороны от электрической колонки.Установленная суммарная мощность приводных электродвигателей (при ПВ 40%) всех механизмов составляет 377 кВт.Средний ток, потребляемый электродвигателями механизмов при различных совмещениях рабочих движений крана, не превышает 740 А.
Пиковый ток, потребляемый электродвигателями в момент их пуска при различных совмещениях рабочих движений крана, не превышает 1100А.
Среднее значение 0,80—0,85 коэффициента мощности (соs ц) для крана в целом достигается только при работе с грузом не менее 16 т и колебании напряжения питания в пределах 351,5—380В.В комплект поставляемых с краном грузозахватных органов входят: крюковая подвеска, поворотная подвеска с грузоподъемным электромагнитом, 2 спредера для перегрузки контейнеров типа 1С (20-футовых) и 1А (40-футовых).Кроме грузозахватных органов, в комплект крана входят: инструмент, сменно-запасные части, вспомогательные устройства для перевода крана на перпендикулярные пути, техническая документация.
Здесь приводятся модификации крана «Феликс» 1974— 1984 гг. постройки и вводятся условные обозначения этих модификаций. При составлении настоящей Инструкции за базовую принимается конструкция крана «Феликс» 1982 г. постройки — модификация К9.
Таблица 1 - Условные обозначения модификаций портального крана «Феликс»
-
Год постройки
Номер чертежа общего вида
Условное обозначение
Примечание
1974
60.684.291
К1
1975
60.684.325
К2
1976
60.684.325
К2
1977
60.684.353
К3
1978
60/2.148.0000.000/0/0
К4
60/2.150.0000.000/0/0
К5
1979
60/2.167.0000.000/0/0
К6
1980
60/2.171.0000.000/0/0
К7
60/2.175.0000.000/0/0
К8
1982
60/2.194.0000.000/0/0
К9
Базовая
60/2.221.0000.000/0/0
К10
1983
60/2.257.0000.000/0/0
К11
1984
60/2.271.0000.000/0/0
К12
1 Специальная часть
1.1 Системы управления электроприводами кранов
Многообразные системы управления крановыми механизмами могут быть классифицированы по назначению, способу управления, и условиям регулирования.
По назначению различают системы управления механизмами подъема, механизмами передвижения и вращения.
По способу управления бывают системы управления с силовыми кулачковыми контроллерами, с кнопочными постами, с комплектными устройствами (например, с магнитным контроллером и преобразователем энергии или без него).
По условиям регулирования могут быть системы управления: с регулированием скорости ниже номинальной, с регулированием скорости выше и ниже номинальной, с регулированием ускорения и замедления.
В системах крановых электроприводов применяют электродвигатели четырех видов:
двигатели постоянного тока с последовательным или независимым возбуждением с регулированием скорости, ускорения и замедления путем изменения подводимого к якорю напряжения и тока возбуждения,
асинхронные двигатели с фазным ротором с регулированием выше указанных параметров путем изменения подводимого к обмотке статора электродвигателя напряжения, сопротивления резисторов в цепи обмотки ротора и применения других способов,
асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором с постоянной (при номинальной частоте сети) или регулируемой (при регулировании выходной частоты преобразователя) частотой вращения,
асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором многоскоростные (полюснопереключаемые).
В последнее время увеличивается число кранов с электроприводом на переменном токе в связи с совершенствованием систем частотно-регулируемого электропривода.
Система управления с силовыми кулачковыми контроллерами - простая и наиболее распространенная для крановых электроприводов.
Рисунок 1 – Щиток общий вид.
Для электродвигателей постоянного тока механизмов подъема применяют контроллеры с несимметричной схемой и потенциометрическим включением якоря на положениях спуска, для механизмов передвижения - контроллеры с симметричной схемой и последовательно включенными резисторами.
Для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором применяют контроллеры, осуществляющие только функции включения и отключения электродвигателя, для асинхронных электродвигателей с фазным ротором контроллеры переключают обмотки статора и ступени резисторов в цепи обмотки ротора.
Основные недостатки систем электроприводов с кулачковыми контроллерами: низкие энергетические показатели, невысокий уровень износостойкости контактной системы, недостаточная плавность регулирования скорости.
Применение для этих систем электродинамического торможения с самовозбуждением для механизмов подъема (при спуске грузов) улучшает энергетические и регулировочные свойства систем, в частности, может быть достигнут диапазон регулирования скорости до 8 : 1 (при спуске грузов).
Системы управления с силовыми контроллерами обычно применяют для тихоходных кранов, работающих при невысоких требованиях к диапазону регулирования скорости и точности остановки. В условиях металлургических цехов - это мостовые крюковые краны общего назначения.
Системы управления с магнитными контроллерами применяют для кранового электрооборудования, работающего на постоянном и переменном токе относительно большой мощности (на постоянном до 180 кВт). На переменном токе эти система применяют для управления одно- и двухскоростными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором и асинхронными электродвигателями с фазным ротором.
Эти системы с магнитными контроллерами для управления асинхронными электродвигателями с коротко- замкнутым ротором применяют обычно на кранах при мощности электродвигателей до 40 кВт, а для асинхронных электродвигателей с фазным ротором - в диапазоне мощностей 11-200 кВт (для механизмов подъема) и 3,5-100 кВт (для механизмов передвижения).
Рисунок 2 – Командоконтроллер.
Системы управления крановыми электроприводами переменного тока с тиристорным преобразователем напряжения находят применение для асинхронных электродвигателей с фазным ротором крановых механизмов различного назначения. Тиристорный преобразователь напряжения включается в цепь обмотки статора и служит для регулирования напряжения, подводимого к этой обмотке. Основные достоинства этой системы управления: возможность получения устойчивых малых посадочных скоростей при диапазоне регулирования до 10:1, обеспечение бестоковой коммутации статорных цепей электродвигателя, что увеличивает износостойкость и срок службы электрооборудования.
Применение этих систем управления эффективно для крановых механизмов при необходимости обеспечения жестких требований в части регулирования скорости, например для кранов-штабелеров, мостовых кранов с манипуляторами.
Система управления крановыми электроприводами постоянного тока Г-Д (генератор-двигатель) широко применялась в крановых электроприводах до 60-70-х годов из-за следующих основных ее достоинств: значительного диапазона регулирования скорости (20 : 1 и более), плавного и экономичного регулирования скорости и торможения, большого срока службы, относительно невысокой стоимости.
Эта система эффективно применялась для крупных и ответственных кранов, в том числе кранов металлургических предприятий.
Однако применение ее ограничивалось рядом недостатков: наличием вращающихся частей и громоздкостью, сравнительно низким кпд, значительными массогабаритными показателями, высокими эксплуатационными затратами.
Системы управления с тиристорными преобразователями напряжения и электродвигателями постоянного тока (ТП - ДП) позволяют с помощью тиристорного устройства, изменяя угол открытия тиристоров, регулировать напряжение, подаваемое электродвигателю.
Системы ТП - ДП находят применение для электроприводов мощностью до 300 кВт, а в некоторых случаях - и более. Они обладают высокими регулировочными свойствами, причем при диапазоне регулирования 10:1 - 15:1 не требуют применения тахогенераторов для контроля скорости. При применении тахометрической обратной связи по скорости в этих системах может быть получен диапазон регулирования скорости до 30 : 1
Недостатками систем ТП - ДП являются: относительная сложность устройства тиристорных агрегатов, относительно высокие капитальные и эксплуатационные Затраты, ухудшение качества электроэнергии в сети (влияние на сеть).
Системы управления с преобразователями частоты (ПЧ - АД) позволяют в крановых электроприводах при применении асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором получить высокий диапазон регулирования скорости при хороших динамических показателях электропривода.
