КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ»
ТЕМА: «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ МОСТОВОГО КРАНА»
Выполнил: Е.А. Стрелов
Проверил: Свиридова
Введение
Основными направлениями экономического и социального развития являются дальнейшее повышение эффективности металлургии и повышения качества выпускаемой продукции.
Важнейшими задачами в развитии металлургической промышленности является механизация трудовых работ и автоматизация производственных процессов. В решении этих задач значительная роль выпала на подъемно-транспортные механизмы, в первую очередь краны, применяющиеся на металлургических предприятиях.
Следует заметить, что производительность цехов предприятия в значительной мере зависит от надежности работы и производительности кранов.
Работа крана в условиях того или иного цеха специфична и зависит от характера конкретного производственного процесса.
Конструкция крана в основном определяется из его назначения и специфики технологического процесса. Ряд узлов, например, механизм подъема и передвижения выполняются однотипными для кранов различных видов. Поэтому имеется много общего в вопросах выбора и эксплуатации электрооборудования крана. Оборудование крана стандартизовано, поэтому краны, различные по назначению и конструкции, комплектуются серийно-выпускаемым типовым электрооборудованием. Схемы управления отдельными кранами отличаются, это связано со спецификой цехов и назначением крана.
Назначение крана
Проектируемый кран, грузоподъемностью 10 т.с., предназначен для подъема и перемещения грузов в металлургическом производстве крытых помещениях при температуре окружающего воздуха от +400С до -400С.
Кран предназначен для разгрузки железнодорожных составов с анодными блоками и погрузки на внутрицеховой транспорт.
Технические характеристики механизмов крана, режимы их работы
Проектируемый кран, грузоподъемностью Q=10 т.с. снабжен тремя основными механизмами:
1. Механизм передвижения моста.
2. Механизм передвижения тележки.
3. Механизм подъема.
Механизм передвижения моста
Привод ходовых колес осуществляется от двух асинхронных двигателей с фазным ротором.
Наименование данных механизма передвижения моста:
1. Скорость передвижения моста υ (м/мин)………………………...75
2. Пролет моста L (мм)……………………………………………..17000
3. Масса крана G (т.с.)………………………………………………..22,5
4. База крана (мм)……………………………………………………4500
5. Число ходовых колес…………………………………………………4
6. Диаметр ходовых колес (мм)……………………………………...500
7. Тип рельса………………………………………………………..КР-70
8. Тип редуктора………………………………...1Ц2У 200-10-12(21)У1
9. Передаточное число…………………………………………………10
10. Группа режимов работы…………………..М7(5М ГОСТ 25835-83)
Механизм передвижения тележки
Движение тележки осуществляется асинхронным двигателем с фазным ротором через редуктор.
Наименование данных механизма передвижения моста:
1. Скорость передвижения тележки υ (м/мин)…………………...37,8
2. Число ходовых колес…………………………………………………4
3. Тип рельса………………………………………………………….Р-50
4. Тип редуктора……………………………………….Ц3ВК-160-20-16У1
5. Полное передаточное число…………………………………………...20
6. Диаметр колес (мм)…………………………………………………...320
7. Группа режимов работы………………………М6(4М ГОСТ 25835-83)
Механизм подъема
Привод механизма подъема осуществляется асинхронным двигателем с фазным ротором через шестереночный редуктор.
Наименование данных механизма подъема:
1. Грузоподъемность Q(т.с.)……………………………………………...10
2. Высота подъема L (м)…………………………………………………...8
3. Число ветвей полиспаст…………………………………………………3
4. КПД полиспаста……………………………………………………...0,95
5. Длина каната (м)………………………………………………………..93
6. Диаметр каната(мм)………………………………………………….13,5
7. Диаметр блока полиспаст(мм)……………………………………….406
8. Диаметр уравнительного блока (мм)………………………………...406
9. Тип редуктора……………………………………..1Ц2У-400-25-11МУ1
10. Полное передаточное число………………………………………….25
11. Диаметр барабана (мм)……………………………………………...504
12. Группа режимов работы…………………….М7 (5М ГОСТ 25835-83)
13. Скорость подъема υ (м/мин)………………………………………….12
Режим работы крана
Режим работы крановых механизмов – важный фактор при выборе мощности приводных электродвигателей, аппаратуры и системы управления. От него зависит и конструктивное исполнение механизмов.
Режимы работы кранов металлургических цехов разнообразны и в основном определяются особенностями технологических процессов. При этом в ряде случаев даже однотипные краны работают в разных режимах. Неверный выбор режима при проектировании электропривода кранов ухудшает технико-экономические показатели всей установки. Так, например, выбор более тяжелого режима работы по сравнению с реальным приводит к завышению габаритов, массы и стоимости кранового оборудования. Выбор же более легкого режима означает повышенный износ электрооборудования, частые поломки и простой. Поэтому важно выбрать оптимальный режим работы кранового механизма.
Режим работы кранового механизма характеризуется следующими показателями:
1. Относительная продолжительность включения (ПВ)
2. Среднесуточное время работы
3. Число включений за 1 час электродвигателя
4. Коэффициент нагрузки
5. Коэффициент временности нагрузки
6. Коэффициент использования механизма
По правилам Госгортехнадзора для крановых механизмов установлено четыре номинальных режима работы:
Легкий (Л), Средний (С), Тяжелый (Т) и Весьма тяжелый (ВТ).
Для каждого механизма крана режим работы определяется отдельно, режим работы крана в целом устанавливается по механизму подъема. В соответствии со стандартом СЭВ 2077-80 все краны разделяются на 7 классов (А0-А6) ([2] стр. 7 табл. 1). Все механизмы крана работают в весьма тяжелом режиме (ВТ) ПВ=40%.
Требования, предъявляемые к электроприводам крана
Крановый электропривод работает в специфичных условиях, определяемых условиями работы крановых механизмов, к которым относятся: работа в повторно-кратковременном режиме при большом числе включений в час, различные внешние воздействия на оборудование крана.
Выбранная схема электропривода должна удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечить надежность работы всех элементов и узлов механизма электропривода;
- осуществить пуск, реверс, торможение привода, создание необходимых диапазонов регулирования скорости;
- обеспечить надежность защиты электрооборудования от токов короткого замыкания и перегрузок, т.е. схема должна иметь все виды защиты, предусмотренные в ПУЭ.
Управление работой крана осуществляется из кабины, в которой устанавливается защитная панель. Кроме защитной панели и установленного в ней электрооборудования в кабине крана размещены командоконтроллеры для управления механизмами крана, автомат для запитки освещения крана, кнопка включения сирены и другое.
На мосту крана устанавливаются двигатели с тормозами. Кроме того, на мост вынесены ящики сопротивлений.
На тележку устанавливаются двигатели подъема и передвижения тележки с тормозными механизмами. Электрооборудование тележки запитывается гибким кабелем.
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
η и cosφ – усредненное значение КПД и cosφ
cosφ 
= 
cosφ = 
=0,69
η = 
η = 
= 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.
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.
Электробезопасность
Техника безопасности в электроустановках направлена, прежде всего, на предотвращение несчастных случаев поражения электрическим током. Для обеспечения электробезопасности требуется принимать следующие технические способы и средства:
- Защитное заземление
- Защитное отключение
- Изоляция токов едущих частей
- Оградительные устройства
- Предупредительные сигнализации
- Средства защиты и предохранительные приспособления
- Блокировки защиты и знаки безопасности
К работе с электроустановками допускаются лица, прошедшие инструктаж, не имеющие медицинских противопоказаний, и обучены безопасным методам труда.
Для обеспечения электробезопасности работ предусмотрены следующие организационные мероприятия:
- Назначение лиц, ответственных за организацию проведения работ.
- Оформление наряда допуска для проведения работ.
- Допуск к ведению работ.
- Оформление перерывов и окончания работы.
В целях безопасности работ с действующими электроустановками необходимо выполнять следующие мероприятия: при проведении работ со снятием напряжения.
- Отключение установки
- Отключение коммутационных аппаратов
- Снятие предохранителей
- Отсоединение концов питания
- Наличие предупреждающих знаков и ограждений, частей остающихся под напряжением
- Заземление и ограждение рабочего места.
Крановщики мостовых кранов должны иметь квалификационную группу II по технике безопасности, а ремонтники III группу.
Во время ремонтных работ на кранах допускается использование переносных ламп на напряжение 12 В.
Выполнение этих мер обеспечивает безопасность проводимых работ.
Приложение
Спуск
Я позиция
Замыкается контакт К3 командоконтроллера SA3, тем самым запитывается контактор КМ3. Через реле максимального тока питания, через силовые контакты, подается на статорную обмотку двигателя, где получает питание электрогидротолкатель YB4, который разаводит тормозные колодки. Двигатель начинает вращаться, причем на первой позиции в цепь ротора включено все сопротивление.
Я позиция
Замыкается контакт К10 командоконтроллера и часть сопротивления в цепи ротора выбрасывается, тем самым скорость двигателя становится больше.
Я позиция
Замыкается контакт К12, выбрасывается следующая часть сопротивления, скорость двигателя возрастает.
Я позиция
Замыкается контакт К11, выбрасывая следующую часть сопротивления, тем самым способствует увеличению скорости двигателя.
Я позиция
Замыкаются оба контакта К9 и К7, тем самым выбрасывается все сопротивление и обмотка ротора замыкается накоротко.
Подъем
Я позиция
Замыкается контакт К5 командоконтроллера SA3, тем самым запитывается контактор КМ3. Через реле максимального тока питания, через силовые контакты, подается на статорную обмотку двигателя, где получает питание электрогидротолкатель YB4, который разаводит тормозные колодки. Двигатель начинает вращаться, причем на первой позиции в цепь ротора включено все сопротивление.
Я позиция
Замыкается контакт К10 командоконтроллера и часть сопротивления в цепи ротора выбрасывается, тем самым скорость двигателя становится больше.
Я позиция
Замыкается контакт К12, выбрасывается следующая часть сопротивления, скорость двигателя возрастает.
Я позиция
Замыкается контакт К11, выбрасывая следующую часть сопротивления, тем самым способствует увеличению скорости двигателя.
Я позиция
Замыкаются оба контакта К9 и К7, тем самым выбрасывается все сопротивление и обмотка ротора замыкается накоротко.
Влево
Я позиция
Замыкается контакт К3 командоконтроллера SA2. Через реле максимального тока питания, через силовые контакты, подается на статорную обмотку двигателя, где получает питание электрогидротолкатель YB3, который разаводит тормозные колодки. Двигатель начинает вращаться, причем на первой позиции в цепь ротора включено все сопротивление.
Я позиция
Замыкается контакт К10 командоконтроллера и часть сопротивления в цепи ротора выбрасывается, тем самым скорость двигателя становится больше.
Я позиция
Замыкается контакт К12, выбрасывается следующая часть сопротивления, скорость двигателя возрастает.
Я позиция
Замыкается контакт К11, выбрасывая следующую часть сопротивления, тем самым способствует увеличению скорости двигателя.
Я позиция
Замыкаются оба контакта К9 и К7, тем самым выбрасывается все сопротивление и обмотка ротора замыкается накоротко.
Вправо
Я позиция
Замыкается контакт К5 командоконтроллера SA2. Через реле максимального тока питания, через силовые контакты, подается на статорную обмотку двигателя, где получает питание электрогидротолкатель YB3, который разаводит тормозные колодки. Двигатель начинает вращаться, причем на первой позиции в цепь ротора включено все сопротивление.
Я позиция
Замыкается контакт К10 командоконтроллера и часть сопротивления в цепи ротора выбрасывается, тем самым скорость двигателя становится больше.
Я позиция
Замыкается контакт К12, выбрасывается следующая часть сопротивления, скорость двигателя возрастает.
Я позиция
Замыкается контакт К11, выбрасывая следующую часть сопротивления, тем самым способствует увеличению скорости двигателя.
Я позиция
Замыкаются оба контакта К9 и К7, тем самым выбрасывается все сопротивление и обмотка ротора замыкается накоротко.
Вперед
Я позиция
Замыкается контакт К7 командоконтроллера SA1, тем самым запитывается контактор КМ2. Через реле максимального тока питания, через силовые контакты, подается на статорную обмотку двигателя, где получает питание электрогидротолкатель YB1 и YB2, которые разаводят тормозные колодки. Двигатели начинают вращаться, причем на первой позиции в цепь ротора включено все сопротивление.
Я позиция
Замыкаются контакты К2 и К8 командоконтроллера и часть сопротивления в цепи ротора выбрасывается, тем самым скорость двигателя становится больше.
Я позиция
Замыкаются контакты К4 и К10, выбрасывается следующая часть сопротивления, скорость двигателя возрастает.
Я позиция
Замыкаются контакты К6 и К12, выбрасывая следующую часть сопротивления, тем самым способствует увеличению скорости двигателя.
Я позиция
Замыкаются контакты К9 и К3, тем самым выбрасывается все сопротивление и обмотка ротора замыкается накоротко.
Назад
Я позиция
Замыкается контакт К5 командоконтроллера SA1, тем самым запитывается контактор КМ2. Через реле максимального тока питания, через силовые контакты, подается на статорную обмотку двигателя, где получает питание электрогидротолкатель YB1 и YB2, которые разаводят тормозные колодки. Двигатели начинают вращаться, причем на первой позиции в цепь ротора включено все сопротивление.
Я позиция
Замыкаются контакты К2 и К8 командоконтроллера и часть сопротивления в цепи ротора выбрасывается, тем самым скорость двигателя становится больше.
Я позиция
Замыкаются контакты К4 и К10, выбрасывается следующая часть сопротивления, скорость двигателя возрастает.
Я позиция
Замыкаются контакты К6 и К12, выбрасывая следующую часть сопротивления, тем самым способствует увеличению скорости двигателя.
Я позиция
Замыкаются контакты К9 и К3, тем самым выбрасывается все сопротивление и обмотка ротора замыкается накоротко.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ»
ТЕМА: «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ МОСТОВОГО КРАНА»
Выполнил: Е.А. Стрелов
Проверил: Свиридова
Введение
Основными направлениями экономического и социального развития являются дальнейшее повышение эффективности металлургии и повышения качества выпускаемой продукции.
Важнейшими задачами в развитии металлургической промышленности является механизация трудовых работ и автоматизация производственных процессов. В решении этих задач значительная роль выпала на подъемно-транспортные механизмы, в первую очередь краны, применяющиеся на металлургических предприятиях.
Следует заметить, что производительность цехов предприятия в значительной мере зависит от надежности работы и производительности кранов.
Работа крана в условиях того или иного цеха специфична и зависит от характера конкретного производственного процесса.
Конструкция крана в основном определяется из его назначения и специфики технологического процесса. Ряд узлов, например, механизм подъема и передвижения выполняются однотипными для кранов различных видов. Поэтому имеется много общего в вопросах выбора и эксплуатации электрооборудования крана. Оборудование крана стандартизовано, поэтому краны, различные по назначению и конструкции, комплектуются серийно-выпускаемым типовым электрооборудованием. Схемы управления отдельными кранами отличаются, это связано со спецификой цехов и назначением крана.
Назначение крана
Проектируемый кран, грузоподъемностью 10 т.с., предназначен для подъема и перемещения грузов в металлургическом производстве крытых помещениях при температуре окружающего воздуха от +400С до -400С.
Кран предназначен для разгрузки железнодорожных составов с анодными блоками и погрузки на внутрицеховой транспорт.
Технические характеристики механизмов крана, режимы их работы
Проектируемый кран, грузоподъемностью Q=10 т.с. снабжен тремя основными механизмами:
1. Механизм передвижения моста.
2. Механизм передвижения тележки.
3. Механизм подъема.
Механизм передвижения моста
Привод ходовых колес осуществляется от двух асинхронных двигателей с фазным ротором.
Наименование данных механизма передвижения моста:
1. Скорость передвижения моста υ (м/мин)………………………...75
2. Пролет моста L (мм)……………………………………………..17000
3. Масса крана G (т.с.)………………………………………………..22,5
4. База крана (мм)……………………………………………………4500
5. Число ходовых колес…………………………………………………4
6. Диаметр ходовых колес (мм)……………………………………...500
7. Тип рельса………………………………………………………..КР-70
8. Тип редуктора………………………………...1Ц2У 200-10-12(21)У1
9. Передаточное число…………………………………………………10
10. Группа режимов работы…………………..М7(5М ГОСТ 25835-83)
Дата: 2019-07-24, просмотров: 269.
