КУРСОВА. Электрооборудование мостового крана
 Скачать 58.79 Kb.
|
|
Выбор контроллера для пуска и управления двигателем механизма тележки Сравним паспортные данные двигателя МТF111-6У и кулачкового контроллера ККТ 62А ([3] стр. 104 табл. 3.7) Данные кулачкового контроллера Iд - допустимый ток 75 А Данные двигателя Iст = 22,5 Iр = 19,5 А Iн > Iр • k k - коэффициент, учитывающий режим работы механизма (число включений, продолжительность включения). Для ВТ режима работы и 240 включений в час k = 0,9 Iн > 19,5 • 0,9 = 17,55 75 А > 17,55 А Исходя из расчетов, выбранный кулачковый контроллер подходит. Выбор контроллера для пуска и управления двигателями перемещения моста Сравним паспортные данные двигателя МТF312-6 и кулачкового контроллера ККТ 63А ([3] стр. 104 табл. 3.7) Данные кулачкового контроллера Iд - допустимый ток 100 А Данные двигателя Iст = 21 А Iр = 19,8 А Т.к. двигателя два, то берем двукратное значение тока Iн > 2 • 19,8 • 0,9 = 36 А 100 А > 36 А Исходя из расчетов, кулачковый контроллер подходит. Для подключения двигателя к сети выбираем линейный контактор КТ6023Б, с диапазоном номинального тока от 100 - 250 А. Расчет пускорегулирующих сопротивлений и их выбор В крановых электроприводах применяются элементы сопротивления трех конструктивных особенностей для улучшения пускорегулирующих свойств двигателя. 1. С рассеиваемой мощностью 25 - 150 Вт и сопротивлением от 1 до 30000 (Ом) тип ПЭВ 2. С рассеиваемой мощностью 250 - 400 Вт и сопротивлением от 0,7 до 96 (Ом) 3. С рассеиваемой мощностью 850 - 1000 Вт и сопротивлением от 0,078 до 0,154 (Ом) Элементы резисторов, собранные в блоки, рассчитаны на эксплуатацию при потенциале по отношению к заземленным частям 800 В. Нормализованные блоки могут, скомпонованы в любом сочетании и позволяют получить требуемые параметры в разных системах электроприводов. Блоки резисторов комплектуются из ленточных и проволочных элементов. Типы блоков имеют названия БФ - 6 и БФ - 12. В блоках БФ - 6 установлено 6 ленточных элементов, а в блоках БФ - 12 12 фехралевых и константановых проволочных элементов. Ранее выпускались блоки ИР - 1А, ИФ - 11А, НК - 11А. Мощность новых блоков на 10 - 20% превышает мощность ранее выпускаемых блоков. Расчет сопротивлений ведем в относительных единицах. Для этого устанавливаем базисные значения М - 100% и I - 100%. Расчет пускорегулирующих сопротивлений и их выбор для двигателя механизма подъема Рассчитаем сопротивления для двигателя МTF 412 - 6У1 1. Находим статический момент двигателя (базисный) М = 9550 ([4] стр. 40 формула 1.59) М = 9550 = 242 Н • м 2. Находим ток (базисный) I - 100% = М - 100% • ([1] стр. 172) Iн.р. - номинальный ток ротора 73 А nн - число оборотов двигателя 970 об/мин Рн - номинальная мощность двигателя 30 кВт I - 100% = 282 • = 69,7 А 3. Определяем сопротивление ступеней Rступ = ([1] стр. 172) R% - сопротивление ступеней (в процентах) Rн - номинальное сопротивление Rн = ([1] стр. 174) Ер.н. - ЭДС ротора - 250 В Rн = = 2,1 (Ом) В зависимости от типа магнитного контроллера находим разбивку сопротивлений по ступеням и определяем сопротивление каждого резистора в одной фазе ([3] стр. 227 таб. 7.9) Обозначение положений R(Ом) V - 0 IV - 0,42 III - 0,567 II - 1,6 I - 2,9 Общее - 2,9 Исходя из общего сопротивления, выбираем блок резисторов ИРАК 434.332.004-10; тип БФ-6 ([3] стр. 234 таб. 7.9) Расчет пускорегулирующих сопротивлений и их выбор для двигателя передвижения тележки Рассчитаем сопротивления для двигателя МTF 412 - 6У1 1. Находим статический момент двигателя (базисный) М = 9550 ([4] стр. 40 формула 1.59) Рст. - мощность 3,8 кВт nн - обороты 920 об/мин М = 9550 = 39,4 Н • м 2. Определим время разгона t = ([1] стр. 172) V - скорость передвижения тележки 37,8 м/мин а - ускорение 0,3 м/сек t = = 2,1 сек 3. Для механизмов горизонтального передвижения за базисный момент принимаем момент, необходимый для обеспечения требуемого ускорения. М-100% = ([1] стр. 172) GD - суммарный маховый момент на валу двигателя GD = 4,5 (кг • м) М-100% = = 50,4 Н • м 4. Находим ток резистора, соответствующий базисному режиму, принятому за 100% I - 100% = М - 100% • I - 100% = 50,4 • = 13,5 А 5. Номинальное сопротивление: Rн = = = 10,9 (Ом) В зависимости от типа магнитного контроллера находим разбивку сопротивлений по ступеням и определяем сопротивление каждого резистора в одной фазе ([3] стр. 227 таб. 7.9) Обозначение положений R(Ом) V - 0 IV - 1,06 III - 2,16 II - 6,36 I - 10,375 Общее - 10,375 Исходя из общего сопротивления, выбираем блок резисторов ИРАК 434.331.003-03; тип БК-12 ([3] стр. 227 таб. 7.4) Расчет пускорегулирующих сопротивлений и их выбор для двигателя передвижения моста Рассчитаем сопротивления для двигателя МTН 211 - 6У1 1. Находим статический момент двигателя (базисный) М = 9550 ([4] стр. 40 формула 1.59) Рст. - мощность 9,6 кВт nн - обороты 930 об/мин М = 9550 = 98,6 Н • м 2. Определим время разгона t = ([1] стр. 172) V - скорость передвижения тележки 37,8 м/мин а - ускорение 0,3 м/сек t = = 4 сек 3. Для механизмов горизонтального передвижения за базисный момент принимаем момент, необходимый для обеспечения требуемого ускорения. М-100% = ([1] стр. 172) GD - суммарный маховый момент на валу двигателя GD = 4,5 (кг • м) М-100% = = 85,2 Н • м 4. Находим ток резистора, соответствующий базисному режиму, принятому за 100% I - 100% = М - 100% • I - 100% = 85,2 • = 23,1 А 5. Номинальное сопротивление: Rн = = = 5,9 (Ом) В зависимости от типа магнитного контроллера находим разбивку сопротивлений по ступеням и определяем сопротивление каждого резистора в одной фазе ([3] стр. 227 таб. 7.9) Обозначение положений - R(Ом) V - 0 IV - 1,26 III - 1,68 II - 3,36 I - 8,4 Общее - 8,4 Исходя из общего сопротивления, выбираем блок резисторов ИРАК 434.331.003-02; тип БК-12 ([3] стр. 227 таб. 7.4) Расчет механической характеристики двигателя механизма подъема Построим естественную и искусственную характеристики двигателя: МТF 412-6У1 МТ - серия F - класс изоляции 6 - число пар полюсов Паспортные данные: Рн - номинальная мощность……………………………………30 кВт nн - номинальные обороты………………………………...970 об/мин Ер - ЭДС ротора………………………………………………..250 В Mmax - момент максимальный………………………………932 Н • м Iр - ток ротора……………………………………………………73 А Iст - ток статора………………………………………………….75 А f - частота сети…………………………………………………..50Гц Порядок расчета: n = = 1000 об/мин n= 970 об/мин Р= М = 9550= 295 Н • м k== 3,15 S= n= n (1 - S) S = S( k + ) S= = = 0,03 S = 0,03 • ( 3,15 + ) = 0,18 n= 1000 (1 - 0,18) = 820 об/мин Строим естественную характеристику двигателя. Далее производим расчет искусственной характеристики двигателя подъема. I положение r = S• R= 0,03 • 2,9 = 0,087 Ом R = S+ = 0,03 + = 1,03 Ом = 11,83 S= = 0,407 n= n (1 - S) = 1000 (1 - 0,407) = 593 об/мин S = S( k + ) = 0,407 • ( 3,15 + ) = 2,49 n= 1000 (1 - 2,49) = 149 об/мин II положение R= S+ = 0,03 + = 0,58 Ом = 6,6 S= = 0,2 n= n (1 - S) = 1000 (1 - 0,2) = 800 об/мин S= 0,2 • ( 3,15 + ) = 3,22 n= 1000 (1 - 1,22) = 220 об/мин III положение R= S+ = 0,03 + = 0,22 Ом = 2,52 S= = 0,07 n= n (1 - S) = 1000 (1 - 0,7) = 930 об/мин S= 0,07 • ( 3,15 + ) = 0,42 n= 1000 (1 - 0,42) = 580 об/мин IV положение R= S+ = 0,03 + = 0,17 Ом = 2 S= = 0,05 n= n (1 - S) = 1000 (1 - 0,05) = 950 об/мин S= 0,05 • ( 3,15 + ) = 0,3 n= 1000 (1 - 0,3) = 700 об/мин V положение R = 0 Двигатель работает по естественной характеристике. Выбор троллей крана Для питания электроустановок, расположенных на перемещающихся крановых механизмах, применяют различные специальные токопроводы: троллейный, бестроллейный, гибкий, кабельный, кольцевой. Гибкий троллейный и кабельный токопроводы для кранов, большого применения не получили из-за недостаточно высокой надежности. Кольцевой токопровод применяют для электрооборудования полнопроводных механизмов вращения. Жесткий троллейный токопровод применяют в виде: системы главных троллей, расположенных вдоль подкранового пути, служащих для питания электрооборудования одного или нескольких кранов; системы вспомогательных троллей, расположенных вдоль моста и служащих для питания электрооборудования тележек. На проектируемом кране питания электрооборудования тележки осуществляется гибким кабельным токопроводом. Преимущество стальных троллей: относительно высокая надежность, малый износ при значительных ПВ, экономия цветного металла. Снятие напряжения осуществляется подвижными токосъемниками, изготовленными из чугуна. Сечение троллей, проводов и кабелей крановой сети рассчитывается по допустимому току нагрузки с последующей проверкой на потерю напряжения. Рр = kн • Р? + с • Рз ([2] стр. 108 формула 1.89) Рр - расчетная мощность Р? - суммарная устанавливаемая мощность всех двигателей при ПВ 100% (кВт) Рз - суммарная установленная мощность трех наибольших по мощности двигателей при ПВ 100% k, с - коэффициенты использования и расчетный коэффициент ([4] стр. 109 таб. 35) kн = 0,18с = 0,6 Наименование Тип двигателя Мощность Iн.ст. механизма Механизм МТF 412-6У130 кВт75 А подъема Механизм МТН 211-67 кВт 22,5 А передвижения тележки МеханизмМТН 211-62 • 7,5 кВт21 А передвижения моста Переведем мощность двигателей при ПВ = 40% в ПВ = 100% Р = Р=19 кВт Р = Р =4,42 кВт Р = Р =4,75 кВт Р? = 19 + (2 • 4,75) + 4,42 = 33 кВт Рз = 19 + (2 • 4,75) = 28,5 кВт Рр = kн • Р? + с • Рз Рр = 0,18 • 33 + 0,6 • 28,5 = 23 кВт Расчетное значение длительного тока определяют: Iр = ([4] стр. 108 формула 1.87) Рр - расчетная мощность группы всех электродвигателей Uн - номинальное, линейное напряжение сети з и cosц - усредненное значение КПД и cosц cosц= cosц = =0,69 з= з= = 78% Iр = = 112 А Предварительно выбираем допустимый по условию механической прочности стальной уголок 75х75х10 S = 480 мм ([4] стр. 108 таб. 36) Iдл.доп = 315 А Максимальное значение тока для проверки троллей по потере напряжения определяют по формуле ([4] стр. 109 формула 1.90) Imax = Ip + (kпус - 1) • Iн Iр - расчетный суммарный ток всех электродвигателей по потере напряжения. Iн - номинальный ток при ПВ 40% электродвигателя с наибольшим пусковым током. kпус - кратность пускового тока электродвигателя с наибольшим пусковым током, выбираемый для АД с фазным ротором 2,5 ([4] стр. 110) Imax = 112 + (2,5 - 1) • 75 = 225 А По номограмме, приведенной на рис. 26 ([4] стр. 110) потеря на 1м длины уголка 75х75х10, составляет ?U = 0,24 Длина троллей крана составляет 162 м, питание подведено к середине, т.е. длина пролета составляет 81 м. Потеря напряжения в троллеях при питании в средней точке ?U = ?U = 0,24 • 81 = 19,4 В Допускается падение напряжения 10% от номинального Uн = 220 ?U = 22 В 19,4 В < 22 В Следовательно, выбранный уголок при этом способе питания подходит. Расчет и выбор кабелей к электроприемникам крана Согласно ПУЭ все кабели прокладываются по ферме крана. Прокладка проводов и кабелей, на кранах металлургических предприятий, осуществляется в стальных трубах и металлорукавах согласно ПУЭ стр. 481 пункт 5.4.45. Провода и кабели должны иметь четкую маркировку соединений и ответвлений. Оконцевание медных и алюминиевых жил проводов и кабелей должны производиться при помощи прессовки, сварки, пайки или специальных зажимов (винтовых, болтовых, клиновых). В местах соединений жил провода и кабеля, должны иметь изоляцию равноценную с изоляцией жил кабелей и проводов согласно ПУЭ стр. 486 пункт 5.4.26. Выбор кабеля от автомата до ввода крановых троллей Выбор сечения кабеля производится по допустимой силе тока нагрузки с последующей проверкой на потерю напряжения. Длина кабеля 30 м прокладывается в лотке от источника питания до троллей. Сечение выбирают по расчетному току, при этом должно соблюдаться условие: Iдоп ? Iр Iдоп - ток длительно допустимый для выбранного проводника. Iр - ток расчетный Токовую нагрузку линии определяем как сумму токов всех электродвигателей за исключением тока одного из наименьших двигателей. Iр = Iст.дв.п. + 2 • Iст.дв.м. Iр = 75 + 2 • 21 = 117 А Согласно ПУЭ табл. 1.3.6 выбираем кабель ВВГ сечением 50мм. Допустимый ток 225 А. Проверим выбранный кабель на потерю напряжения ?U = ([4] стр. 110 формула 1.91) Imax = 117 А L - длина кабеля 30 м cosц = 0,74 S - сечение жил 50 мм Uу - номинальное напряжение сети - удельная проводимость материала (медь) 57 м/(Ом мм) ?U = = 0,7% Допустимая потеря напряжения 5% от номинального 5% > 0,7% Выбранный кабель подходит. Кабелем этой же марки снимается напряжение с токосъемников и подается на вводной автомат QF1. Выбор кабелей к двигателям 1. Рассчитаем кабель для двигателя подъема MTF 412 - 6У1Iст = 75 А Iр = 73 А Выбираем кабель: тип КГ сечением 35 мм; допустимый ток 160 А. Проверим выбранный кабель на потерю напряжения по формуле: ?U = - удельная проводимость материала (медь) 57 м/(Ом мм) ?U = = 0,23% Допустимая потеря напряжения 3% 3% > 0,23% Выбранный кабель пригоден как для запитывания двигателя, так и для соединения коллектора ротора с пускорегулирующими резисторами. 2. Рассчитаем кабель для двигателя передвижения тележки MTF 211-6E Iст = 22,5 АIз = 19,5 А Выбираем кабель: тип КГ сечением 2,5 мм; допустимый ток 18 А. Длина кабеля 11,3 м. Проверим выбранный кабель на потерю напряжения по формуле: ?U = - удельная проводимость материала (медь) 57 м/(Ом мм) ?U = = 0,9% Допустимая потеря напряжения 3% 3% > 0,9% Выбранный кабель пригоден как для запитывания двигателя, так и для соединения коллектора ротора с ящиком сопротивлений. 3. Рассчитаем кабель для двигателя передвижения моста MTF 211-6 Iст = 21 АIз = 19,8 А Выбираем кабель: тип КГ сечением 10 мм; допустимый ток 60 А. Длина кабеля 11,3 м. Проверим выбранный кабель на потерю напряжения по формуле: ?U = - удельная проводимость материала (медь) 57 м/(Ом мм) ?U = = 0,45% Допустимая потеря напряжения 3% 3% > 0,45% Выбранный кабель подходит. Мероприятия по технике безопасности при ремонте электрооборудования крана Требования к устройству грузоподъемных механизмов, их эксплуатации и ремонту регламентированы «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов Госгортехнадзора», ПУЭ, «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей». На основании этих правил разрабатывают и вручают крановщику местные инструкции, чтобы обеспечить исправное состояние кранов, грузозахватных механизмов и безопасные условия их работы, руководство обязало: - Назначить ответственных за их безопасной эксплуатацией. - Создать ремонтную службу для профилактических осмотров и ремонтов. - Лица, ответственные за справное состояние кранов, обязаны обеспечить их регулярные осмотры и ремонты. - систематический контроль за правилами ведения журнала периодических осмотров и своевременное устранение неисправностей. - Проводить обслуживание и ремонт кранов обученным и аттестованным персоналом. Срок проверки знаний и проведения систематического инструктажа не менее чем через 12 месяцев. - Своевременную остановку и подготовку к технологическому освидетельствованию кранов вывод их в ремонт, в соответствии с графиком. Крановщик имеет право приступить к работе на кране только при получении ключа-бирки на право управления краном. Слесари электромонтеры и другие лица при осмотре кранов должны брать ключ-бирку на время пребывания их на кране. Крановщик перед началом работы осматривает все механизмы крана и, убедившись в их полной исправности, приступает к работе. На неисправном кране запрещено работать. - Перед включением главного рубильника или автомата следует осмотреть крановые пути. Настил крана и пол должны быть чистыми. - Чистить, смазывать и реконструировать кран на ходу категорически запрещается. - Во время работы запрещается находиться около движущихся механизмов на мосту крана, за исключением слесарей и электриков-ремонтников, если нужно определить качество работы при испытании механизма. - При нахождении на мосту крана ремонтного рабочего, главный рубильник должен быть отключен - Нельзя использовать конечные выключатели для остановки механизмов крана. |