Електроустаткування баштового крану

7)                Визначаємо еквівалентну потужність двигуна;

                                (2.9)

 (кВт)

8) Визначаємо дійсну повторність включень ПВ

                                    (2.10)

 =9,7 %

9) Перевіряємо потужність двигуна на дійсне ПВ

                                          (2.11)

де – стандартна повторюваність включень,  15; 25; 40; 60

 (кВт)

Вибираємо двигун типу АД 225 М8 з технічними даними Рн = 30 кВт; nн = 730 об/хв; Cos φ = 0,79; η = 0, 90; ІР = 64А; І2=74А; U2=190В

2.2 Розрахунок механічної характеристики проводу піднімання

1) Визначаємо номінальний момент двигуна

                                              (2.12)

(Нм)

2) Визначаємо перевантажувальну здатність

                                       (2.13)

 (Нм)

3) Визначаємо критичне ковзання

                                    (2.14)

                                        (2.15)

4) Задаючись значенням ковзання від 0…1 визначаємо значення моменту за допомогою формули Клоса.

                                             (2.16)

Дані розрахунків зводимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

За даними таблиці будуємо механічну характеристику

Рисунок 2.1 Механічна характеристика приводу механізму піднімання

2.2.1. Розрахунок пускових опорів

Розрахунок пускових опорів проводимо графічним методом, для чого визначаємо:

1. Величину моменту переключення

Мр1=(0,75…0,9)Ммах                                  (2.17)

Мр1=0,8*1571=1257 (Нм)

2. Визначаємо величину опору ротора при номінальній швидкості

Rрот. =                                          (2.18)

 = 0,13 (Ом)

Будуємо механічну характеристику привода механізму піднімання, що відповідає рисунку 2.2 і на ній поводимо відповідні побудови.

Рисунок 2.2 Розрахунок пускових опорів

По осі моментів відкладаємо значення моменту переключення Мп1 та проводимо побудову пускових опорів, що відповідає чотирьом.

Вимірюємо значення відрізків ступенів, які пропорційні величині опорів по осі номінального моменту. ab = 22 (мм.) 

                             (2.19)

 (Ом)         

                                                 (2.20)

 (Ом)

                                                 (2.21)

 (Ом)

Вибираємо гальмівні опори [3] з фехралієвими елементами ЯС 3. Блоки виготовляються згідно ТУ У 31.2 - 35036863 - 001 : 2007 " БЛОКИ ОПОРУ КРАНОВІ. ЩИТИ БЛОКІВ ОПОРУ"

Р1-Р2 - 0,34 Ом; Р2 –Р3 - 0,24 Ом; Р3 - Р4 - 0,20 Ом.

Рисунок 2.3 Блоки резисторів серії ЯС 3

2.3 Розрахунок гальмівних механізмів

Згідно правил ГОСТ кожне із встановлених на механізмі механічних гальм повинне витримувати 120% навантаження. З врахуванням того, що коефіцієнт тертя азбестових матеріалів може мінятися в залежності від температури поверхні до 30%, гальма в холодному стані повинні розвивати гальмівний момент, який складає 1,5Мн, а саме коефіцієнт гальмівного моменту повинен бути не нижче 1,5Мн розрахункового, який рівний:

                                             (2.22)

де Мтр – розрахунковий момент гальмування, Нм;

Qн – номінальна вантажопідйомність, т;

Vн – номінальна швидкість піднімання, м/с;

nн.т – номінальна частота обертання гальмівного шківа;

ηн – ККД механізму для номінального навантаження.

 (Нм)

З врахуванням режиму роботи різного призначення гальмівні моменти повинні бути:

                                        (2.23)

де Кз.г – коефіцієнт запасу гальма 1,75

 (Нм)

Вибираємо гальмівний механізм [4] типу ТКГ-300 з електромагнітом серії МП із технічними даними: гальмівний момент 800Нм; діаметр гальмівного шківа 300мм; споживання 200Вт;

Рисунок 2.4 Гальмівний механізм типу ТКГ-300

2.4 Вибір апаратів керування та механізму

1) Апарати керування та захисту вибирається з умови номінального струму, який визначається з умови

                                        (2.24)

 (А)

Максимальний струмів захист не повинен спрацьовувати при пуску двигуна, для чого його установка Іу.мах вибирається із умови:

                                       (2.25)

де Кн = 1,5…2,2

 (А)

Вибираємо автоматичний вимикач [5] типу ВА47-125 з трьома полосами, Ін = 125 А; Uн = 400 В; f = 50 Hz. Гранична комутаційна здатність 10000 А.

Рисунок 2.5 Автоматичний вимикач типу ВА47-125

2) З умови номінального струму вибираємо контактори, які комутують контакти схеми керування.

Вибираємо контактор [6] типу OMRON J7KN62 струм комутації Ік = 62А, Uн = 400 В.

Рисунок 2.6 Контактор типу OMRON J7KN62

3) Для захисту від перевантажень вибираємо теплове реле з умови

                              (2.26)

 (А)

Вибираємо теплове реле [7] типу РТЛ 2063 з Ін = 80 А, струмовий діапазон 63…86 А.

Рисунок 2.7 Теплове реле типу РТЛ2063

4) Вибір плавик вставки запобіжника проводиться по відношенню до пускового струму двигуна з тим, щоб вона не перегоряла при його пуску.

                                         (2.27)

А)

Вибираємо запобіжник типу ПРС-25, Ін = 25 А, Uн = 380 В; f = 50 Hz.

Рисунок 2.8 Запобіжник типу ПРС-25

5) Вибираємо магнітний пускач [8] типу ПММ-4/63 з технічними даними: Ін = 63 А; Uн = 380 В; f = 50 Hz; Іт=80А

Рисунок 2.9 Магнітний пускач серії ПММ-4/63

6) Вибираємо командоконтролер [9] типу КА-414А3 з стандартною ручкою, тип контакту 2-х позиційний, з числом контактних груп – 6, горизонтальне положення.

Рисунок 2.10 Командоконтролер типу КА-414А3

7) Вибираємо сигнальну лампочку типу PL-30N.

Рисунок 2.11 Сигнальна лампа типу PL-30N

8) Вибираємо кнопочну станцію типу [10] Nema 4X

Рисунок 2.12 Кнопочна станція типу Nema 4X

9) Вибираємо перемикач [11] типу УП5311, з технічними даними: 2 секції, Ін=70 А.

Рисунок 2.13 Перемикач типу УП5311

10) Вибираємо реле часу [12] типу ВЛ-103А з технічними даними: Uж=220 В, Uн=380 В

Рисунок 2.14 Реле часу типу ВЛ-103А

11) Вибираємо кінцевий вимикач [13] типу ВК300 з технічними даними: Uн=380 В

Рисунок 2.15 Кінцевий вимикач типу ВК300

2.5 Розрахунок перетинів та вибір живлячих провідників

Вибір січення струмоведучих провідників проводиться по струму навантаження і по втраті напруги, так як механізми установки можуть працювати одночасно, то розрахунковий струм визначають приблизним методом:

1) Розрахунковий струм

                                           (2.28)

де Uн – номінальна напруга мережі; 380 В

Cos φ – коефіцієнт потужності двигуна; 0,9.

 (А)

2) Для кожної ділянки мережі визначаємо переріз мідних провідників

                                      (2.29)

де l – довжина провідника; 80 м

σ – питома провідність; для міді 57 мОм∙мм2

ΔU/% - допустима витрата напруги на ділянці; 5%

 (мм2)

Вибираємо переріз струмопровідної жили 2 мм2 АВВГ 7х4, 60А, прокладений в трубі, має подвійну ізоляцію.

2.6 Розрахунок заземлення

Заземлення – це навмисне з’єднання в землю або її еквівалентом металевих не струмоведучих частин, які можуть опинитись під напругою внаслідок порушення ізоляції електроустановок.

Мета розрахунку заземлення – визначення кількості електродів заземлювача і заземлювальних провідників, їхніх розмірів і схеми розміщення в землі, при яких опір заземлювального пристрою розтікання струму або напруга дотику при замиканні фази на земельні частини електроустановок не перевищують допустимі значення.

1. Визначаємо характеристику навколишнього середовища в цеху: за пожежною небезпекою згідно з ПУЕ воно відноситься до класу П – ІІ; за ступенем ураження струмом.

2. Визначаємо – допустиме значення опора розтікання струму в заземлювальному пристрої .

3. Визначаємо розрахунковий питомий опір ґрунту вертикальних заземлювачів.

 (2.30)

де  приблизне значення питомого опору ґрунту, що рекомендується для розрахунку;

коефіцієнт сезонності для вертикальних заземлювачів для даної кліматичної зони;

4. Визначаємо розрахунковий питомий опір ґрунту горизонтальних заземлювачів.

 (2.31)

де коефіцієнт сезонності для горизонтальних заземлювачів для даної кліматичної зони;

)

5. Визначаємо відстань від поверхні землі до середини вертикального заземлювача

 (2.32)

де довжина заземлювача; 3м

глибина закладки заземлювача; 0,8м

 =2,3 (м)

6. Визначаємо опір розтікання струму в одному вертикальному заземлювачі.

(2.33)

де  довжина заземлювача; 3 м

 діаметр труби; 0,04 м

=15 (Ом)

7. визначаємо теоретичну кількість вертикальних заземлювачів без врахування коефіцієнта

 (2.34)

де  опір розтікання струму 15.5 Ом

 допустиме значення опора розтікання струму 4 Ом

 =3,8=4 шт

8. Визначаємо коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів при розташуванні їх згідно даними або чотирикутним контуром при числі заземлювачів  та при відношенні  приймаємо

9. Визначаємо необхідну кількість вертикальних однакових заземлювачів з врахуванням коефіцієнта використання.

(2.35)

де  коефіцієнт використання 0,65

10 Визначаємо розрахунковий опір розтікання струму у вертикальних заземлювачах

(2.36)

=3,9 (Ом)

11. визначаємо відстань між вертикальними заземлювачами

(2.37)

12. Визначаємо довжину з’єднань стрічки горизонтального заземлювача

 (2.38)

13. Визначаємо опір розтікання струму в одному горизонтальному заземлювачі

 (2.39)

 =10 (Ом)

14. Визначаємо розрахунковий опір розтікання струму у горизонтального заземлювачах

 (2.40)

де коефіцієнт використання 0,40

15. визначаємо розрахунковий теоретичний опір розтікання струму у горизонтального і вертикальних заземлювачах.

(2.41)

 =25 (Ом)

16. Вибираємо матеріал та поперечний перетин з’єднувальних провідників голі мідні  

17. Вибираємо матеріал та поперечний перетин магістральної шини сталеву товщиною  і перетином

18. наводиться схема з’єднань обладнання магістральною шиною.

Рисунок 2.16 Схема позначення розмірів для розрахунку захисного заземлення. 1 – заземлювач ; 2 – з’єднувальна стрічка

2.7 Розрахунок освітлення робочої зони

Згідно завдання курсового проекту, робота баштового крана проводиться відкрито, отже присутня запиленість, тому вибираємо прожектор, який розміщений на порозі типу РКУ – 01В-250, який має потужність лампи 250Вт, має захист від механічних пошкоджень, мінімальна висота підйому 8 м, напруга живлення 380 В, світловий потік 150 Лк. Так як роботи ведуться згідно розряду та під розряду оглядальних робіт, то освітленість при загальному освітленні приймаємо V, а норма освітленості групи (б).

Вибір провідників для освітлення мережі проводимо шляхом розрахунку струму навантаження та на втрати напруги. Механічна стійкість провідників визначається матеріалом та перерізом їх струмопровідних жил і прийнятому способі прокладання.

1)Визначаємо струмове навантаження в мережі за формулою:

                                    (2.42)

де Кс – коефіцієнт попиту, 0.6÷1

 (2.43)

де Pл – потужність лампи , Вт

n – кількість прожекторів, шт.

 (Вт)

 (Вт)

2)Визначаємо струм лампи

 (2.44)

 (А)

3)По струмі навантаження підбираємо січення провідника 4мм2, провід гнучкий, мідний з подвійною ізоляцією.

2.8. Розрахунково – монтажна таблиця

3.                МОНТАЖНА ТА ЕКСПЛУАТАЦІЙНА ЧАСТИНА

3.1 Опис спроектованої схеми керування

Електроустаткування крана живиться від зовнішньої трифазної електричної мережі змінного струму з лінійним напругою 380 В. і з нейтральним проводом. Коло керування працює на змінному струмі напругою 220 В., і постійному струмі, одержуваному від випрямляча VD2; ланцюг робочого освітлення - на змінному струмі напругою 220 В., ланцюг ремонтного освітлення - на змінному струмі напругою 12 В. від понижуючого трансформатора ТV.

Ми розглянемо схему керування двигуна вантажної лебідки.

Живлення електродвигуна здійснюється через вхідний рубильник QF1, автоматичний вимикач QF2, контакти лінійного контактора КЛ і контакти контакторів реверсу.

Частоту обертання електродвигуна при пуску регулюють зміною опору пускорегулювальними реостатів. Для отримання малих частот обертання механізму підйому вантажу застосований електропривод з гальмівної машиною змінного струму і динамічним гальмуванням приводного електродвигуна.

У приводі механізму підйому вантажу крана КБ-401А передбачений захист кремнієвих випрямлячів VD1 від перенапруг і застосовано гальмо з електромагнітом У1 постійного струму.

Захист випрямлячів від перенапруг забезпечується трьома колами, кожна з яких містить послідовно включені резистор (R4, R5, R6) і конденсатор (С4, С5, С6), сполучені трикутником і підключені до трьох фаз випрямні мосту VD1.

Гальмівний електромагніт постійного струму отримує живлення від силового ланцюга за спеціальною схемою через випрямляч VD3 і контакти контактора К3.

У електроприводі механізму застосовано магнітний контролер, управління якими може здійснюватися або з кабіни крана, або з виносного пульта.

При виконанні робіт краном управління здійснюється з кабіни за допомогою командоконтролера SA. При монтажі самого крана та його випробуванні, коли машиніст не може знаходитися в кабіні керування, управління механізмом здійснюється з виносного пульта за допомогою кнопок S19 - S22. Перемикання управління на кабіну або виносний пульт проводиться універсальним перемикачем S9, рукоятка якого встановлюється в положення К - при управлінні краном з кабіни або в положення М - при управлінні з виносного пульта.

У схемі електроприводу механізму забезпечується ступінчастий розгін двигуна під контролем реле часу. При цьому ступені пускорегулювальних реостатів закорочуются відповідно з витримкою часу реле. Захист електродвигунів, електроапаратів і механізмів крана здійснюється за допомогою реле максимального струму, автоматів, плавких запобіжників і кінцевих вимикачів.

Нульовий захист виконаний за допомогою контактів командоконтролера Sl-1замкнутого тільки в нульовому положенні рукояток. Цей контакт включений послідовно з кнопкою S7 в коло котушки лінійного контактора КЛ.

Електродвигун механізму підйому крана захищений від перевантаження за допомогою реле максимального струму. Котушка реле F5 включена в одну фазу живлення електроприводу механізму. Реле об'єднані впливає на загальний контакт F8, включений в ланцюг котушки лінійного контактора КЛ. Спрацьовування реле викликає розмикання ланцюга котушки і відключення силового ланцюга крана від мережі живлення.

Одна фаза гальмівної машини М2 і ланцюги живлення випрямляча VD1 також захищена реле F5, а дві інші фази захищаються триполюсні автоматом F2. Третій полюс автомата включений в ланцюг котушки лінійного контактора КЛ, тому при спрацьовуванні автомата відключається лінійний контактор.

Захист загального живлення кола від короткого замикання здійснюється

автоматичним вимикачем і плавкими запобіжниками силового введеного скриньки Q.

Кінцевий захист від переходу механізмами крана в крайніх положень здійснюється кінцевими вимикачами, розмикаючі контакти яких включені в ланцюзі котушок відповідних контакторів. Кінцевий вимикач S11 розмикається при підході крюковою підвіски до стріли.

Робота вантажної лебідки контролюється обмежувачем вантажопідйомності ОГП-1, вихідний контакт якого включено в ланцюг котушки К8. При розмиканні контакту (внаслідок перевищення вантажопідйомності) відключається контактор підйому вантажу і електросхеми дозволяє здійснити операцію опускання вантажу.

При необхідності термінової зупинки всіх механізмів крана лінійний контактор може бути відключений аварійними вимикачами S6 в кабіні керування або S10 - на виносному пульті.

3.2 Технологічний процес налагодження

Перед пуском крану, в експлуатацію після монтажу або ремонту, випробують роботу системи і механізмів крану і при необхідності регулюють електричні апарати, обмежувачі і гальмування. Спочатку оглядають електрообладнання і силову мережу, особливо в місцях гнучких переходів з однієї частини металоконструкції в іншу. Одночасно перевіряють правильність запасовки канатів на блоках. Потім очищають від забруднення рейки кранового шляху, перевіряють тупикові опори, лінійки для обмеження переміщення, лотки для кабелю, шпали кранового шляху, якщо шпали лежать ненадійно, їх необхідно закріпити – підбити під них балансовий матеріал.

Рекомендується мегаомметром напругою 500В провести контрольні вимірювання опору ізоляції електрообладнання крану (разом з електропроводкою), якщо опір ізоляції менший 0,5 мОм, то це свідчить про пошкодження ізоляції на будь якій ділянці схеми. Таке пошкодження необхідно усунути до пробних включень.

При огляді механізмів змазують всі точки у відповідності з картою змащування і заливають масло в редуктори. Особливо перевіряють змазку, якщо кран вперше монтується після ремонту або отриманий з заводу виробника.

Роботу електричної схеми перевіряють в наступній послідовності:

1)                Оглядають під’єднання кола освітлення і управління до силового кола. Коли освітлення повинно працювати при включеному ввідному рубильнику крана, кола управління повинні працювати тільки після ввімкнення рубильника захисної панелі або автомата крана без захисної панелі;

2)                Перевіряють роботу кола котушки лінійного контактора (кола захисту). Лінійний контактор повинен вимикатися за допомогою кнопки управління або аварійного вимикача лише тоді, коли рукоятки всіх контролерів знаходяться в нульовому положенні. Для перевірки кола нульового захисту,

3)                Почергово встановлюють в перше положення рукоятки всіх контролерів і натискають кнопку вимикання лінійного контактора. Якщо контактор вимикається, необхідно виправити помилку схеми і лише після цього виконувати перевірку.

Страницы: 1, 2, 3