Электрооборудование мостового крана (стр. 5 из 10)
Расчет и выбор тормоза механизма передвижения моста
Определяем тормозной момент для механизма передвижения моста:
Мтр =
([3] стр. 135 таб. 4.2)где G – вес крана……………………………………….(10000 + 22500)
η – КПД механизма………………………………………………….0,98
Vп – скорость передвижения механизма, м/мин……………………73
nн – обороты двигателя, об/мин…………………………………….930
Мтр =
= 644 Н ∙ мkз = 3
Мтз = Мтр ∙ kз
Мтз = 644 ∙ 1,5 = 966 Н ∙ м
Выбираем тормоз ТКГ-400 ([3] стр. 149 таб. 4.13).
Тормозной момент 1500 Н ∙ м, диаметр шкива 400 мм, отход колодок 1,8 мм, тип гидротолкателя ТГМ 80, усиление подъема 800 Н ∙ м, ход штока 50 мм, время подъема штока 0,55 с, время опускания штока 0,38 с, мощность двигателя 0,2 кВт. Объем рабочей жидкости 5 л., ток двигателя 0,8 А.
Расчет и выбор аппаратов управления и защиты
По своему назначению и конструктивным особенностям грузоподъемные механизмы относятся к категории оборудования имеющей повышенную опасность, что объясняется процессом работы этих механизмов на площадках и в помещениях, где одновременно находятся люди и оборудование.
В соответствии с «Правилами устройства электроустановок и безопасности грузоподъемных кранов» на проектируемом кране предполагается выполнение следующих защит.
Защита механизмов и двигателей от перегрузок, защита электрооборудования от токов к.з., нулевая защита, защита от перехода механизмами предельно допускаемых положений.
Для осуществления различных видов защит, в кабине крана в панель предполагается установить автоматический выключатель общий для всех двигателей QF1.
Он выбирается:
1. По номинальному положению: Uн ≥ Uр
2. По номинальному току: Iн ≥ Iкр
3. По току срабатывания теплового расцепителя: Iт.р. ≥ 1,15 ∙ Iдл
4. По току срабатывания электрорасцепителя: Iэ.р. ≥ 1,25 ∙ Iкр
1. Uн ≥ Uр
Uр – рабочее напряжение 220 В
2. Iн ≥ Iкр
Iкр – максимальный ток, потребляемый электроприемниками
Iкр = ∑Iр
+ 2,5 ∙ I пуск д.б.∑Iр
- сумма максимальных рабочих токов цепи, обусловленная всеми приемниками, присоединенными к ней за исключением приемника дающего наибольшее приращение пускового тока.2,5 ∙ I пуск – пусковой ток двигателя наибольшей мощности
∑Iр
= Iр.тел + 2 Iр.моста∑Iр
= 22,5 + 2 ∙ 21 = 64,5 А2,5 Iпуск = 2,5 ∙ Iд.подъема = 2,5 ∙ 75 = 187,5
Iкр = 64,5 + 187,5 = 252 А
Исходя из полученного значения выбираем автоматический выключатель типа ВА 5139, Iн = 400 А, Iт.р. = 200 А, Iэ.р. = 2400 А
Iн = 400 А > Iкр = 252 А
3. Iт.р. ≥ 1,15 ∙ Iдл
Iт.р. – ток теплового расцепителя
Iдл – рабочий ток работающих приемников
Iдл = Iд.подъема + Iтел + 2 ∙ Iмоста = 75 + 22,5 + 2 ∙ 21 = 140 А
Iт.р. ≥ 1,15 ∙ 140
200 А ≥ 161 А
4.Iэ.р. ≥ 1,25 ∙ Iкр
Iэ.р. ≥ 1,25 ∙ 252
2400 А ≥ 351 А
1, 15 – кратность установки срабатывания теплового расцепителя.
1, 25 – кратность установки срабатывания электромагнитного расцепителя.
Так как автоматический выключатель А3720Ф удовлетворяет всем условиям, принимаем его к установке.
В защитной панели устанавливаем линейный контактор КМ тип КТП6042 220 В. Кнопки SВ1 и SB2 – «пуск» и «стоп» контактора КМ, а также для защиты от токов к.з. оперативных цепей передвижения крана тележки.
Для индивидуальной защиты двигателей в защитной панели предусмотрены реле максимального тока.
При выборе реле максимального тока должно соблюдаться условие
Iуст ≥ Iобщ, где Iобщ – 2,5 ∙ Iн
Iн – номинальный ток двигателя.
Рассчитаем реле максимального тока в цепи двигателя механизма подъема. По схеме в количестве трех штук.
Iуст ≥ Iобщ
Iобщ = 2,5 ∙ 75 = 187,5 А
Выбираем реле РЭО – 401 6ТД 237.004-3.
Предел регулирования 210-640А. Допустимый ток катушки при ПВ 40% = 240 А.
240 А > 187,5 А
Рассчитаем реле максимального тока в цепи двигателя механизма передвижения тележки, в количестве трех штук.
Iуст ≥ Iобщ
Iобщ = 2,5 ∙ Iн = 2,5 ∙ 22,5 = 56,3 А.
Выбираем реле РЭО – 401 6ТД 237.004.6
Предел регулирования 50-160А. Допустимый ток катушки при ПВ
40% = 60 А.
60 А > 56,3 А
Рассчитаем реле максимального тока в цепи двух двигателей перемещения моста, в количестве трех штук.
Iуст ≥ Iобщ
Iобщ = 2 ∙ Iн ∙ 2,5 = 2 ∙ 21∙ 2,5 = 105 А.
Выбираем реле РЭО – 401 6ТД 237.004-4
Предел регулирования 130-400А. Допустимый ток катушки 150 А.
150 А > 105 А
Конечные выключатели SQа и SQд блокировки люка и калитки, а также SQм и SQт – конечные выключатели типа КУ 701 АУ 1 блокировки хода моста и тележки. Все они включены в цепь линейного контактора КМ. Для блокировки предельно-допустимого значения хода подъема используется конечный выключатель SQп типа ВУ – 703 ТУ 1.
Выбор контроллера для пуска и управления двигателем механизма подъема
Контроллеры выбираются в зависимости от мощности двигателя, по допустимому числу включений, по коммутации при наиболее допустимых значениях тока включения, а номинальный ток должен быть равен или больше расчетного тока двигателя при заданных условиях эксплуатации.
Iн > Iр ∙ k
k – коэффициент, учитывающий режим работы механизма (число включений, продолжительность включения).
Для ВТ режима работы и 240 включений в час k = 0,9
Сравним паспортные данные кулачкового контроллера ККТ 68А
([4] стр. 59 табл. 20) и двигателя МТF412 - 6У1
Кулачковый контроллер ККТ 68А ([3] стр. 140 табл. 3.7)
Iд – допустимый ток 150 А. Контроллер рассчитан на управление двигателем до 45 кВт.
Двигатель МТF 412 - 6У1
Iст = 75 А, Iр = 73 А
Iн > 73 ∙ 0,9 = 65,7
150 А > 65,7 А
Исходя из расчетов контроллер подходит.
Для подключения двигателя к сети выбираем линейный контактор КТ6033Б, с диапазоном номинального тока от 100 – 250 А.
Выбор контроллера для пуска и управления двигателем механизма тележки
Сравним паспортные данные двигателя МТF111-6У и кулачкового контроллера ККТ 62А ([3] стр. 104 табл. 3.7)
Данные кулачкового контроллера
Iд – допустимый ток 75 А
Данные двигателя
Iст = 22,5
Iр = 19,5 А
Iн > Iр ∙ k
k – коэффициент, учитывающий режим работы механизма (число включений, продолжительность включения).
Для ВТ режима работы и 240 включений в час k = 0,9
Iн > 19,5 ∙ 0,9 = 17,55
75 А > 17,55 А
Исходя из расчетов, выбранный кулачковый контроллер подходит.
Выбор контроллера для пуска и управления двигателями перемещения моста
Сравним паспортные данные двигателя МТF312-6 и кулачкового контроллера ККТ 63А ([3] стр. 104 табл. 3.7)
Данные кулачкового контроллера
Iд – допустимый ток 100 А
Данные двигателя
Iст = 21 А
Iр = 19,8 А
Т.к. двигателя два, то берем двукратное значение тока
Iн > 2 ∙ 19,8 ∙ 0,9 = 36 А
100 А > 36 А
Исходя из расчетов, кулачковый контроллер подходит.
Для подключения двигателя к сети выбираем линейный контактор КТ6023Б, с диапазоном номинального тока от 100 – 250 А.
Расчет пускорегулирующих сопротивлений и их выбор
В крановых электроприводах применяются элементы сопротивления трех конструктивных особенностей для улучшения пускорегулирующих свойств двигателя.
1. С рассеиваемой мощностью 25 – 150 Вт и сопротивлением от 1 до 30000 (Ом) тип ПЭВ
2. С рассеиваемой мощностью 250 – 400 Вт и сопротивлением от 0,7 до 96 (Ом)
3. С рассеиваемой мощностью 850 – 1000 Вт и сопротивлением от 0,078 до 0,154 (Ом)
Элементы резисторов, собранные в блоки, рассчитаны на эксплуатацию при потенциале по отношению к заземленным частям 800 В. Нормализованные блоки могут, скомпонованы в любом сочетании и позволяют получить требуемые параметры в разных системах электроприводов. Блоки резисторов комплектуются из ленточных и проволочных элементов.
Типы блоков имеют названия БФ – 6 и БФ – 12. В блоках БФ – 6 установлено 6 ленточных элементов, а в блоках БФ – 12 12 фехралевых и константановых проволочных элементов.
Ранее выпускались блоки ИР – 1А, ИФ – 11А, НК – 11А. Мощность новых блоков на 10 – 20% превышает мощность ранее выпускаемых блоков.
Расчет сопротивлений ведем в относительных единицах. Для этого устанавливаем базисные значения М – 100% и I – 100%.
Расчет пускорегулирующих сопротивлений и их выбор для двигателя механизма подъема
Рассчитаем сопротивления для двигателя МTF 412 – 6У1
1. Находим статический момент двигателя (базисный)
М
= 9550 
([4] стр. 40 формула 1.59)М
= 9550 
= 242 Н ∙ м2. Находим ток (базисный)
I – 100% = М – 100% ∙
([1] стр. 172)Iн.р. – номинальный ток ротора 73 А
nн – число оборотов двигателя 970 об/мин
Рн – номинальная мощность двигателя 30 кВт
I – 100% = 282 ∙
= 69,7 А3. Определяем сопротивление ступеней
Rступ =
([1] стр. 172)R% - сопротивление ступеней (в процентах)
Rн – номинальное сопротивление
Rн =
([1] стр. 174)Ер.н. – ЭДС ротора – 250 В