Выбор и проверка двигателей крановых механизмов
 Скачать 160.96 Kb.
|
|
Выбор и проверка двигателей крановых механизмов Для привода различных грузоподъемных механизмов применяются электродвигатели, которые полностью исключают физический труд по перемещению. В отличии от классических электрических машин крановые электродвигатели обладают рядом отличительных особенностей. Особенности и назначение Под крановыми электродвигателями следует понимать такие электроприводные агрегаты, которые осуществляют перемещение различных механизмов крановых установок. При рассмотрении грузоподъемных кранов, как компонентного механизма, состоящего из различных составных элементов, назначение крановых электрических машин имеет несколько направлений: Перемещение самой крановой установки по рельсам; Перемещение крановых установок в вертикальной плоскости; Поворот крановых элементов; Движение грузоподъемных механизмов для перемещения крюка. Все манипуляции с грузом выполняются за краткосрочный период, поэтому работа кранового электродвигателя должна производиться в повторно-кратковременных режимах, при этом существенно изменяется диапазон частоты вращения. Из-за этого продолжительных усилий им совершать не приходится, но агрегат претерпевает кратковременные нагрузки и воздействия пусковых токов. Помимо стандартных ситуаций обмотки могут подвергаться перегрузкам и перегреву, поэтому приводы механизмов изготавливаются со следующими особенностями: В большинстве случаев это электрические машины закрытого типа, наружный кожух позволяет защищать их от механических воздействий в процессе эксплуатации. Для металлургических агрегатов могут делаться исключения, так как из-за повышенной температуры возникает необходимость вентиляции обмоток. Общепромышленные электродвигатели имеют улучшенную изоляцию по параметрам устойчивости к высоким температурам, как правило, классов F и H. Что позволяет сохранять уровень сопротивления изоляции при ее нагревании. Относительно небольшая инерционность вала, что обеспечивает снижение потерь электрической энергии во время переходных процессов на рабочих частотах. Магнитная система обладает хорошей проводимостью, что создает мощный поток, способный преодолевать серьезные нагрузочные усилия. Допускается высокий уровень перегрузки относительно номинального значения рабочих токов. Коэффициент может достигать от 2 до 5, что считается нормальным режимом для кранового электродвигателя. Большой разброс частот вращения между минимальным и максимальным режимами. Некоторые требования для крановых электродвигателей могут упраздняться в виду особенностей рабочих режимов и техпроцессов. А некоторые виды специализации будут продиктованы типом и конструкцией двигателя. Исходными данными при выборе электродвигателей крановых механизмов являются: статические и динамические нагрузки, приведенные к валу двигателя; параметры режима работы, время приложения статической и динамических нагрузок, а также технологические особенности работы механизмов, определяющие число грузовых циклов. В задачу выбора двигателя кранового механизма входят предварительный выбор двигателя, расчет его на удовлетворение теплового режима, а также проверка на обеспечение заданных ускорений (обеспечение пускового режима и запаса сцепления для механизмов передвижения). Наибольшую сложность представляет расчет теплового режима двигателя. Общепринятые методы теплового расчета по эквивалентным параметрам. нагрузки (току, моменту, мощности) или средним потерям дают достоверные результаты только тогда, когда достаточно точно известна нагрузочная диаграмма работы электродвигателя. Для крановых электроприводов, в большинстве случаев характерным является неопределенность режима работы, что при специфических особенностях крановых машин закрытого исполнения с повышенными постоянными потерями и ухудшенными условия теплоотдачи приводит к большим погрешностям при традиционных методах расчета. Расчёт нагрузок двигателей моста и тележки. Статическая мощность Р ст.п, кВт на валу двигателя в установившемся режиме при подъеме затрачивается на перемещение груза по вертикали и на преодоление потерь на трение. Рассчитывается по формуле: Рст.п =  , кВтгде, G, H – сила тяжести поднимаемого груза; G0, H – сила тяжести грузоподъемного устройства при расчете принять G0=(0.02-0.05)%G, Н. Принимаем G0=0.04 Н. ɳ- к.п.д. подъемного механизма, при подъеме полного груза ɳ=0.8 о.е. Vn, м/с – скорость подъема груза Vn=(0.15-0.2) м/с – В соответствии с видом грузоподьемного механизма и его номинальной грузоподьемности принимаем, что скорость подъема груза Vn=0.2 м/с. Сила тяжести груза при номинальной грузоподъемности, грузоподъемного механизма рассчитывается по форуме: G=m*g, H где, m кг – масса поднимаемого груза. g=9.81 м/с2 – ускорение свободного падения Сила тяжести грузо захватывающего устройства рассчитывается по формуле: G0=0.04*G Производим определение расчетной мощности на валу двигателя подъемной лебедки кран-балки: В соответствии с данным расчетом производим выбор приводного кранового асинхронного двигателя, у которого номинальная мощность: Рном к ≥ Ррасч. ст. к. При этом необходимо учитывать номинальную величину относительной продолжительности включения эл привода грузоподъемного механизма: ПВ=25% - легких механизмов до 5 тонн Алгоритм расчета: 1). При известной высоте подъёма груза h и скорости движения V определяют рабочее время для каждой операции tрi, с 2). При заданном времени паузы tп находят время рабочего цикла tц, с 3). Производят расчёт статических нагрузок. Определяют мощность двигателя подъёма при подъёме груза Pп.груза, кВт 4). Определяют мощность двигателя подъёма при спуске груза Pсп.груза, кВт 5). Определяют мощность двигателя при подъёме и спуске пустого крюка Pп.крюка, кВт: 6). Выполняют построение нагрузочной диаграммы P(t).  7). Далее находят действительную расчётную величину ПВрасч, %: 8). Подбирают близкое стандартное значение ПВно (25%; 40%; 60%). 9). Определяют эквивалентную мощность двигателя Рэ, кВт 10). Определяют номинальную скорость двигателя nдв, об/мин 11). В соответствии с расчётной номинальной скоростью подбирают тип кранового двигателя, исходя из условия Рном к ≥ Ррасч. ст. к. |