Электрооборудование мостового крана

Содержание

Введение              4

1. Описательная часть              6

1.1 Краткая характеристика цеха              6

1.2 Назначение и устройство мостового крана              8

1.3 Режимы работы и требования к приводу крана              11

1.4 Выбор рода тока и величины напряжения              14

1.5 Выбор системы освещения цеха              17

2. Расчетная частьи               20

2.1 Расчёт общего освещения цеха              20

2.2 Расчет мощности и выбор двигателей крана              24

2.3 Проверка выбранных двигателей              30

2.4 Выбор пускорегулирующей и защитной аппаратуры крана              32

2.5 Выбор тормозных устройств              37

2.6 Описание схемы управления              39

Источники информации              42

Введение

    Машиностроение   –   наиболее    крупная   комплексная    отрасль, определяющая уровень  научно-технического прогресса  во всем  народном хозяйстве, поскольку обеспечивает все отрасли машинами, оборудованием, приборами,  а  население  –  предметами  потребления.  Включает  также металлообработку,  ремонт  машин  и  оборудования.  Для  нее  особенно характерно  углубление  специализации  производства  и  расширение  ее масштабов.

К перечисленным подразделениям  машиностроения следует добавить  и «малую» металлургию – производство стали  и проката,  как в  литейных цехах   машиностроительных   предприятий,    так   и   на    отдельных специализированных  предприятиях  по   производству  литья, штамповок, и сварных конструкций для машиностроения.

В современной технологии и оборудовании промышленных предприятий велика роль электрооборудования, т.е. совокупности электрических машин, аппаратов, приборов и устройств, посредством которых про­изводится преобразование электрической энергии в другие виды энергии и обеспечивается автоматизация технологического про­цесса. Первостепенное значение для автоматизации производства имеют многодвигательный электропривод и средства электрического управления.     Электрический привод (сокращённо—электропривод) —это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.

Современный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %) и главным источником механической энергии в промышленности Развитие электропривода идет по пути упроще­ния механических передач и приближения электродвигателей к рабочим органам машин и механизмов, а также возрастающего применения электрического регулирования скорости приводов. Широко внедряются комплектные тиристорные преобразователь­ные устройства. Применение тиристорных преобразователей не только позволило создать высокоэкономичные регулируемые электроприводы постоянного тока, но и открыло большие воз­можности для использования частотного регулирования двигате­лей переменного тока, в первую очередь наиболее простых и на­дежных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Электрооборудование промышленных предприятий и установок проектируется, монтируется и эксплуатируется в соответст­вии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и другими руководящими документами.

В данном курсовом проекте рассмотрены вопросы освещения участка механосборочного цеха и электрооборудования мостового крана.

1. ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1.1.Краткая характеристика цеха

Участок механосборочного цеха предназначен для выпуска передней оси и задне­го моста грузовых автомобилей.

Цех является составной частью производства машиностроительного завода.

Участок механосборочного цеха предусматривает производственные, вспомогательные, служебные и бытовые по­мещения.

Участок механосборочного цеха получает электроснабжение  от собственной цеховой трансформаторной подстанции, расположенной на расстоянии 1,5 км от подстанции глубокого ввода завода. Подводимое напряжение — 6, 10 или 35 кВ.

Подстанция глубокого ввода подключена к энергосистеме, расположенной на расстоянии 8 км.

Потребители электрической энергии относятся к 2 и 3 категории надежности электроснабжения.

Количество рабочих смен — 2.

Грунт в районе цеха — глина с температурой +5 °С. Каркас здания сооружен из блоков- секций длиной 6 и 8 м каждый.

Размеры цеха АхВхН = 40х24х9.

Перечень ЭО участка механосборочного цеха дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Р-)П) указана для одного электроприемника.

Расположение основного электрооборудования показано на плане (рис. 1).

Рис.1 План расположения ЭО цеха металлорежущих станков.

Таблица 1 Перечень электрооборудования (ЭО) цеха металлорежущих станков.

1.2.Назначение и устройство мостового крана

Краны - это грузоподъемные устройства для вертикального и горизонтального перемещения грузов на небольшие расстояния. Однотипными узлами всех кранов являются:

1. Механизм передвижения моста.

Передвижение моста (несущей конструкции) осуществляется по рельсам подкранового пути, вдоль пролета цеха.

Кинематическая схема механизма передвижения представлена на рис.2.

Главные балки коробчатого сечения или в виде решетчатых ферм расположены по ширине пролета цеха и скреплены концевыми балками.

Рис.2. Кинематическая схема механизма передвижения моста с общим приводом колес.

К концевым балкам устанавливаются ходовые колеса, которые движутся по рельсам.

Привод колес от электродвигателя с тормозом через редуктор может быть раздельным или общим. Скорость передвижения моста номинальная - от 2.0 до 2.3 м/с.

2. Механизм передвижения тележки.

Передвижение тележки осуществляется вдоль моста по проложенным рельсам на 4 ходовых колесах.

Кинематическая схема механизма передвижения тележки представлена на рис.3.

Рис.3 Кинематическая схема механизма передвижения тележки

Привод колесной пары от электродвигателя с электромагнитным тормозом через редуктор. Колеса передвигаются по рельсам. На тележке установлена лебедка подъемная для груза. Скорость передвижения тележки номинальная - от 0.65 до 1.0 м/с.

3. Механизм подъема.

Механизм подъема представляет собой подъемную лебедку барабанного типа.

Кинематическая схема механизма подъема представлена на рис.4.

Барабан лебедки с намотанным на него канатом приводится во вращение двигателем с тормозом через редуктор.

К канату крепится грузозахватывающее устройство - крюк. Для механизмов подъема наибольшее применение получили поли­спасты, которые передают движение от барабана к крюку.

Среди грузозахватывающих устройств чаще всего применяют­ся крюк или электромагнит.

По грузоподъемности мостовые краны условно делятся на малые (от 5 до Ют.), средние (от 10 до 20т.) и крупные (более 50т).

На тележках мостового крана грузоподъемностью более 15т. устанавливается 2 механизма подъема: главный и вспомогательный.

Подвод электропитания - от главных троллеев, уложенных вдоль подкранового пути, по скользящим токосъемникам. Питание грузозахватывающего устройства осуществляется гибким ка­белем.

Рис.4 Кинематическая схема механизма подъема.

Управление механизмами крана из кабины оператора-крановщика, в которой установлены контроллеры и командокон-троллеры. Аппаратура управления и резисторы расположены на мосту.

1.3.Режимы работы и требования к приводу крана

1.3.1.Режимы работы

Нагрузка кранов, как правило, изменяется в широких пределах: для механизмов подъема от 0.12 до 1.0, а для механизмов пе­редвижения - от 0.5 до 1.0 номинального значения. Характерно для кранов и то, что их механизмы работают в повторно-кратковременном режиме.

Все краны по режимам работы механического и электрическо­го оборудования делятся на 4 категории, определяющие степень их использования, характер нагрузки и условия работы: Л - лег­кий режим работы, С - средний, Т - тяжелый и ВТ - весьма тяже­лый. Основными показателями, по которым судят о режиме рабо­ты, являются продолжительность включения двигателя механизма ПВ, %• число включений двигателя в час h; коэффициенты ис­пользования механизмов по грузоподъемности кгр; в течение года кг и в течение суток кс.

Легкому режиму работы соответствуют ПВ = 10-15% и h=60-100 (строительно-монтажные краны), среднему ПВ=15-25% и h=120-200 (краны механических и сборочных цехов машино­строительных заводов), тяжелому ПВ=25-40% и h=300-400 (краны производственных цехов и складов на заводах к крупно-серийным производством), весьма тяжелому - ПВ=40-60% и h=400-600 (технологические краны металлургических заводов).

Помимо тяжелых условий работы при большом числе включений в час электрооборудование мостовых кранов обычно находит­ся в условиях тряски, высокой влажности, резких колебаний тем­пературы и запыленности помещений. В связи с этим на кранах применяется специальное электрооборудование, приспособленное к условиям работы кранов и отличающееся повышенной надежно­стью.

1.3.2.Требования к электроприводу

Для выбора системы электропривода необходимо четко пред­ставлять себе технологические требования к приводу того меха­низма, для которого он выбирается. Установление таких требова­ний облегчает выбор оптимальной системы электропривода, т.е. такой, которая наиболее проста и дешева из всех систем, обеспе­чивающих желаемые эксплуатационные показатели механизма.

Особенности работы кранового оборудования:

      Изменение нагрузки широких пределах:

- для механизмов передвижения – от 0,5 до 1,0 номинального значения,

-для механизмов подъема – от 0,12 до 1,0  номинального значения,

      Режим работы повторно-кратковременный при большом числе включений в час.

      Условия работы тяжелые( тряска. влажность, запыленность и колебание температуры).

      Продолжительность включения.

      Коэффициент использования.

      Число включений двигателя в час.

Для качественного выполнения подъема,- спуска и перемеще­ния грузов электропривод крановых механизмов должен удовле­творять следующим основным требованиям:

      Регулирование угловой скорости двигателя в сравнительно широких пределах в связи с тем, что тяжелые грузы целесообраз­но перемещать с меньшей скоростью, а пустой крюк или ненагруженную тележку - с большей скоростью для увеличения произво­дительности крана. Пониженные скорости необходимы также для осуществления точной остановки транспортируемых грузов с це­лью ограничения ударов при их посадке и облегчают работу опе­ратора, так как не требуют многократного повторения пусков для снижения: средней скорости привода перед остановкой механиз­ма.

      Обеспечение необходимой жесткости механических харак­теристик привода, особенно регулировочных, с тем чтобы низкие скорости почти не зависели от груза.

      Ограничение ускорений до допустимых пределов при ми­нимальной длительности переходных процессов. Первое условие связано с ослаблением ударов в механических передачах при вы­боре зазора, с предотвращением пробуксовки ходовых колес те­лежек и мостов, с уменьшением раскачивания подвешенного на канатах груза при интенсивном разгоне и резком торможении ме­ханизмов передвижения; второе условие необходимо для обеспе­чения высокой производительности крана.

Реверсирование электропривода и обеспечение его работы как в двигательном, так и в тормозном режиме.

1.4. Выбор рода тока и величины напряжения

Грузоподъемные машины в большинстве являются устройст­вами, от надёжности которых зависит нормальный ход производст­ва, поэтому в соответствии с ПУЭ электроприводы кранов отно­сятся к категории потребителей не ниже второй, для которой пере­рыв питания допускается только на время переключения питания с основной сети на резервную. Ряд кранов, такие, как литейные, пе­регрузочные для операций с взрывоопасными, ядовитыми или ра­диоактивными грузами и некоторые другие, относится к приёмни­кам первой категории, которые должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников, при этом перерыв питания может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания.

Крановые электродвигатели могут получать питание от трёх­фазных сетей переменного тока промышленного предприятия или специальных единиц общезаводских сетей постоянного тока. Ос­новным напряжением для питания крановых механизмов является напряжение 380В переменного тока. Наряду с этим напряжением по согласованию с изготовителями крановое электрооборудование может изготовляться для следующих нестандартных напряжений: 1)постоянный ток 220 и 440В;