Рис. 1.3.1 Кинематическая схема механизма подъема (б).

 1.4 Требования к электроприводу

Электропривод грузоподъемных кранов имеет ряд особенностей, отличающих его от электроприводов других общепромышленных и специальных механизмов:

Механические характеристики электропривода расположены во всех четырех квадрантах; желательно обеспечить плавный переход приводной электрической машины из двигательного режима работы в генераторный режим при спуске;

Относительно невысокий диапазон регулирования скорости (в большинстве случаев не выше 10:1 приоднозонном регулировании скорости);

Отсутствие высоких требований к жесткости механических характеристик;

Отсутствие высоких требований к быстродействию;

Температура окружающей среды изменяется от "40 до +40 °С. В металлургических цехах интервал изменения температуры окружающей среды составляет от "10 до +50 °С;

Относительная влажность воздуха характеризуется средним уровнем 90% при температуре окружающей среды +25 °С;

Осаждение пыли из воздуха 5 г/м2 в сутки;

Осаждение паров кислот из воздуха 500 мг/м2 в сутки;

Механические воздействия: вибрации и удары, вызванные передвижением механизмов; характеризуются частотой 1"50 Гц и ускорением 5 м/с2; одиночные повторяющиеся удары с ускорением до 30 м/с2;

Частое отсутствие квалифицированного обслуживания;

Жесткие требования в отношении простоты эксплуатации и надежности работы.

Электроприводы крановых механизмов по характеру нагрузок можно разделить на две группы: с преимущественно активным статическим моментом и преимущественно с реактивным статическим моментом.

К первой группе относятся электроприводы грузовых лебедок и стреловых лебедок с неуравновешенной стрелой, а ко второй группе – электроприводы механизмов горизонтального передвижения.

Электропривод должен обеспечивать жесткие механические характеристики во всем диапазоне нагрузок. Для выполнения операций по выбору слабины грузового каната необходимо иметь характеристику пониженной скорости 1П. Для точной установки груза необходима характеристика 1С. Характеристики, на которых осуществляется опускание груза, находятся как в четвертом (тормозной спуск), так и в третьем (силовой спуск) квадрантах.

Для кранов с большой высотой подъема для повышения производительности необходимо поднимать и опускать легкие грузы или пустой крюк со скоростью больше номинальной (характеристики 4). Поэтому электропривод должен обеспечивать двухзонное регулирование скорости.

Электропривод механизмов горизонтального передвижения имеет жесткие характеристики во всем диапазоне нагрузок. Для торможения с высших скоростей на низшие скорости электропривод должен обеспечивать автоматический переход из двигательного в тормозной режим с ограничением тормозного момента.

Мостовые краны являются наиболее массовыми грузоподъемными машинами на промышленных предприятиях. Существует разделение мостовых кранов на краны общего назначения, предназначенные для подъема и перемещения грузов во всех отраслях промышленности, и специальные краны, предназначенные для обслуживания определенных технологических процессов, например, в металлургической промышленности. По конструкции механизмов специальные краны могут значительно отличаться от кранов общего назначения.

Мостовые краны имеют механизмы подъема, передвижения крана и передвижения грузовой тележки. Механизмов подъема может быть несколько, расположенных как на одной, так и на нескольких грузовых тележках.

Мостовые краны могут эксплуатироваться как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе.

Режим работы большинства мостовых кранов общего назначения не превышает 5К. Режим работы специальных кранов металлургического производства, как правило, выше 5К. Как среди кранов общего назначения (ремонтные краны), так и среди специальных (краны плотин гидроэлектростанций) можно выделить группу редко используемых кранов с режимом работы 1К. Такие краны часто имеют большую грузоподъемность (до нескольких сот тонн). Номинальная скорость подъема груза для кранов общего назначения, как правило, не превышает 0,25 м/с, номинальная скорость механизмов передвижения может достигать 1,7 м/с. Требований ГОСТ по диапазону регулированию скорости для таких кранов не существует, однако, для механизма подъема (если значение посадочной скорости не оговорено специально) можно ориентироваться на значение посадочной скорости для башенных кранов – 0,08 м/с.

 Таким образом, необходимый диапазон регулирования скорости не превышает 4 – 6:1.

Необходимый диапазон регулирования скорости механизмов передвижения может достигать 20:1.

К мостовым кранам относятся и так называемые кран-балки или однобалочные мостовые краны. Такие краны чаще всего управляются с пола посредством подвесного пульта или по радиоканалу. В качестве механизмов подъема и передвижения тележки используются серийные электротали. Режим работы таких кранов редко превышает 4К.