Электропривод и электрооборудование механизма подъема мостового крана

 

I_н³ I_р*к                                       (9.1) 

 

где к = 0,8- коэффициент, учитывающий режим  работы ме- ханизма.

 

Выберем магнитный контроллер серии ТСАЗ160, так как он удовлетворяет условию  выбора:

 

I_н = 160 А > 68,8 А = 86 * 0,8 = I_р * к

 

Таблица 9.1 - Технические данные магнитного контрол - лера ТСАЗ160.

 

Тип контроллера	Режим работы механизма	Назначение	Номинальный ток, А	Наибольший  допустимый ток включения, А	Количество  управляемых двигателей
1	2	3	4	5	6
ТСАЗ160	С для  кранов металлурги - ческого производства	Механизм  подъема со встроенной защитой	160	700	1

9.2 Выбор  контакторов.

Контакторы  используются в системах управления крановыми электроприводами для  осуществления коммутации тока в  главных цепях при дистанционном  управлении.

Контакторы серий КТ и КТП предназначены для ком - мутации главных цепей электроприводов переменного тока с номинальным напряжением 380 В.

Контакторы  серии КТП выполняются с втягивающими катушками постоянного тока на номинальное  напряжение: 24, 48, 110 и 220 В. Серии контакторов КТП применяемые в крановых ЭП, охватывают четыре величины на номинальные токи: 100, 160, 250 и 400 А.

Выбор контактора произведем по пусковому  току двигателя I_п, который должен быть меньше или равен номинальному току включения выбираемого контактора I_н.в.

 

I_п  £ I_н.в                                                            (9.2) 

 

Выберем контактор серии КТП6024, так как  он удовлетворяет условию выбора:

 

I_п = 86 А <  120 А = I_н.в

Таблица 9.2 - Технические данные контактора серии КТП6014.

 

Тип контактора	Номинальный ток, А	Число включений в час	Износостойкость, 106 циклов В-О			Число главных контактов	Мощность                          катушки, Вт
			Механическая	Электрическая
				Для категорий ДС-3	Для категорий ДС-4
1	2	3	4	5	6	7	8
КТП6024	120	600	5	0,5	0,03	4	50

 

9.3 Выбор  защитной панели.

Защитная  панель крана является комплектным  устройством, в котором расположен общий рубильник питания крана, линейный контактор для обеспечения  нулевой защиты и размыкания цепи при срабатывании нулевой защиты, предохранители цепи управления, комплект максимальных реле, а также кнопка и пакетный выключатель, используемый в цепях управления.

Основным  назначением защитной панели является обеспечение максимальной и нулевой  защиты электроприводов управляемых при помощи кулачковых контроллеров или магнитных контроллеров.

Конструктивно защитная панель представляет собой  металлический шкаф с установленными в нем на задней стенке аппаратами и существующим монтажом. В защитной панели установлены только основные и вспомогательные контакты максимальных реле с приводными скобами.

 

 

Укомплектуем  данный кран защитной панелью типа ПЗКБ 160.

 

Таблица 9.3 - Технические данные защитной панели типа ПЗКБ 160.

 

Тип	Каталожный  номер	Напряжение, В	Номинальный ток продолжительного режима, А	Суммарный номинальный ток двигателей, А	Число максимальных реле РЭО 401	Назначение	Максимальный  коммутационный ток, А
1	2	3	4	5	6	7	8
ПЗКБ 160	3ТД.660.046.3	380	160	260	8	Магнитные и кулачковые контроллеры	1600

 

9.4 Выбор  реле защиты от перегрузок.

Обеспечение максимальной и нулевой защиты крановых электроприводов управляемых при  помощи магнитных контроллеров возлагается  на защитные панели.

Для защиты цепей кранового электрооборудования  от перегрузок применяется электромагнитное реле мгновенного действия типа РЭО401, которые могут использоваться как в цепях переменного тока, так и постоянного тока. Эти реле входят в комплект защитных панелей. Чтобы защитить двигатель от перегрузки, достаточно иметь электромагнитное реле РЭО401 в одной фазе каждого двигателя. В остальные фазы реле ставится только для защиты проводов.

Реле  для отдельных электродвигателей  выбирается согласно их мощности и  напряжению, и настраиваются на ток  срабатывания, равный 2,5-кратному расчетному току номинальной нагрузки для ПВ=40%:

 

2,5*I₁ £ I_реле                                               (9.4) 

Выберем реле серии РЭО401, так как оно  удовлетворяет условию выбора:

 

2,5 * I₁ = 2,5 * 99 = 247,5 А < 375  А = I_реле

 

Таблица 9.4 - Технические данные реле РЭО 401.

 

Каталожный номер		Ток катушки, А		Пределы регулирования, А	Выводы  катушки
Реле  РЭО 401	Электромагнит РЭО 401	При ПВ=40%	При ПВ=100%
1	2	3	4	5	6
2ТД.304.096-4	6ТД.237.004-2	375	250	325-1000	М12

 

9.5 Выбор  конечных выключателей.

Защита  от перехода механизмом предельных положений  осуществляется конечными и путевыми выключателями. Эта защита обязательна  к применению для всех механизмов крана.

 

Контакты  конечных выключателей включены в цепь катушки линейного контактора защитной панели и в цепь нулевой защиты магнитных контроллеров.

Для механизма подъема выберем конечный выключатель типа КУ703.

 

Таблица 9.5 - Технические данные кранового  конечного выключателя.

 

Тип	Назначение	Привод	Включаемый  ток, А	Скорость  передвижения механизма, м/мин	Число включений в час	Степень защиты от внешней среды	Отключаемый переменный ток, А до 500 В	Электрическая износостойкость циклов В-О	Механическая  износостойкость, циклов В-О	Число цепей
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
КУ 703	Механизм  подъема	Самовозврат под действием груза	10	1-80	600	IP44	10	0,3*106	1*106	2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 Расчет  и выбор тормозного устройства

 

Целью данного расчета является определение  тормозного момента и выбор по нему типа тормоза, а также проверка по допустимой потере мощности выбранного тормоза.

Исходными данными являются технические данные меха -низма подъёма мостового  крана п. 3 и технические данные выбранного электродвигателя п. 5.

В грузоподъемных машинах тормоз является важнейшим  элементом, обеспечивающим безопасность эксплуатации, поэтому наиболее важные условия выбора, установки и функционирования тормозов регламентированы действующими правилами безопасной эксплуатации кранов утвержденных, Госгортехнадзором. В соответствии с этим каждый подъемный механизм грузоподъемной машины должен снабжаться нормально замкнутым тормозом, расположенным на таком участке кинематической схемы, который имеет неразъемную, под нагрузкой связь с  выходным валом передаточного механизма. Подъемные механизмы, которые служат для передвижения жидкого металла, должны иметь два нормально замкнутых независимых тормоза. При этом наличие в кинематической цепи двух тормозов обязательно для двух двигательных механизмов, при аварийном механическом отключении одного из двигателей.

Основным  параметром тормоза является гарантированно развиваемый им тормозной момент. Тормозной момент определяется усилием на измерительном рычаге, при котором начинается проскальзывание шкива или дисков тормоза. Согласно  правилам Госгортехнадзора, каждый из установленных на механизме механических тормозов должен удерживать груз, составляющий 125% номинального, при его остановке только с помощью этого тормоза.

 

 

10.1 Определяем  расчетный момент тормоза, Нм:

М_тр =                     (10.1) 

где Q_н - номинальная грузоподъемность, т;

          v_н - номинальная скорость подъема, м/с;

      h_нагр - КПД механизма для номинальной нагрузки;

      n_нт - номинальная частота вращения тормозного шки- ва, соответствующая скорости V_н , об/мин.

 

М_тр =

= 455,8 Нм.

10.2 Определяем  тормозной момент с учетом  режимов работы механизма подъема,  Нм:

 

М_т=k_зт∙М_тр                               (10.1) 

 

  где k_зт - коэффициент запаса тормоза [1] таблица 5 - 1. Для двойного тормоза и режима работы С,  k_зт = 1,25.

 

М_т = 1,25 ∙455,8 = 569,7 Нм.

 

10.3 Выбираю  тормозной электромагнит переменного  тока серии КМТ 4А имеющего следующие технические дан - ные:

Данные  тормоза:

   диаметр шкива, мм (м)                                          400 (0,4)

   тормозной момент, Нм                                               1300

Данные  электромагнита:

тяговое усилие,                                                          700 Н                                                            

масса якоря,                                                                  24 кг

максимальный  ход,                                                     50 мм                                                       

допустимое  число включений в час                             300

время включения, сек                                                      0,2

время отключения, сек                                                 0,25

полная  мощность, В*А:

при включении                                                             38000

во  включенном состоянии                                           1900

потребляемая  мощность, Вт                                         400

 

10.4 Определяем  допустимую мощность потерь на  трение, Вт:

Р_доп = 360 * D * (10 * D + 1),                (10.4) 

 

где D - диаметр тормозного шкива, м.

 

Р_доп = 360 * 0,4 * (10 * 0,4 + 1) = 720 Вт.

 

10.5 Действительная  мощность потерь при торможе  - нии, Вт:

DР  =   (10.5) 

 

где GD_общ² - суммарный маховый момент всех элемен - тов, кг*м²;

                n_н - номинальная частота вращения, об/мин;

                N_т - число торможений в час;

                D - диапазон регулирования, характеризующий с какой скорости начинается торможение;

               М_т - номинальный момент тормоза, Нм;

               М_с.max - наибольший момент статической нагрузки, Нм.

 

DР =

=186 Вт.

10.6 Проверяем  выбранный тормоз на выполнение  условия выбора по тепловому режиму:

 

DР_доп = 720 Вт  > 186 Вт = DР

 

Условие выполняется, поэтому окончательно выбираем тормоз  КМТ 4А.