Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» Составил преподаватель Бобков А. И (стр. 2 из 6)
Применение напряжения 220/127 В весьма благоприятно с точки зрения техники безопасности, но требует увеличения сечения проводов и
троллеев на кране.
В настоящее время оптимальной считается система 380/220 В так как она:
1. Позволяет использовать двигатели 380 В (при соединении звездой) и 220 В (при соединении треугольником).
2. Имеет сравнительно низкое (до 250 В) напряжение относительно «земли», что создает благоприятные условия по технике безопасности и снижает число пробоев изоляции.
3. Позволяет питать осветительную нагрузку непосредственно от силовой сети (без дополнительных трансформаторов), соединяя лампы одинаковой мощности в звезду.
4. С точки зрения проводниковой продукции является промежуточной между системой 660/380 и 220/127 В.
Поэтому, кроме особо крупных кранов с двигателями большой мощности, следует применять систему 380/220 В.
На постоянном токе решение вопроса сводится по сути дела к выбору напряжения между напряжениями 220 и 440 В. По соображениям аналогичным приведенным выше, обычно применяют 220 В, а для крупных кранов - 440 В.
В конце пункта необходимо четко сформулировать результат всех соображений применительно к проектируемому крану и указать какой род тока и какая величина напряжения выбраны в проекте.
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
Указать тип крана, грузозахватное устройство, грузоподъёмность крана.
Подробно рассмотреть технологический процесс данного завода, участка и роль, которую данный кран выполняет в технологическом процессе.
· при описании технологического процесса работы следует указать режимы работы механизмов;
· необходимый диапазон регулирования скорости двигателей;
· наличие жестких механических характеристик двигателей;
· охарактеризовать внешнюю среду, место работы крана: пределы изменения температуры, запыленность, наличие агрессивных веществ;
4. Выбор схемы управления.
Выбор системы электропривода крана определяется в значительной мере требованиями к его механическим характеристикам, а эти требования изменяются в зависимости от рода технологических операций, выполняемые краном.
Так, для монтажных кранов необходимы жесткие механические характеристики и большом диапазон регулирования в то время, как для магнитных кранов, транспортирующих скрап, стружки и т.п. указанные требования не играют роли.
В настоящее время для кранового привода применяются следующие системы:
1. Схемы с силовыми контроллерами.
2. Схемы с магнитными контроллерами.
3. Схемы с асинхронными двигателями с фазным ротором и тиристорным управлением в цепи роторами.
4. Схемы с асинхронными двигателями с фазным ротором и тиристорным управлением в цепи статора.
5. Системы с двигателями постоянного тока, управляемыми по системе Г-Д.
6. Системы с двигателями постоянного тока, управляемыми по системе ТП-Д.
Системы по п.п. 3-6 применяются сравнительно редко, в основном для специальных или экспериментальных кранов. Для большинства кранов, работающих в цехах, применяют системы по п.п.1 и 2.
Таким образом, необходимо выбрать для проектируемого крана схему либо силового, либо магнитного контроллера. Силовой контроллер требует меньше затрат на эксплуатацию, имеет небольшую массу и габариты.
Недостатком его является зависимость пусковых характеристик двигателя от скорости перевода рукоятки контроллера с положения на положение. При быстром переводе рукоятки могут возникнуть чрезмерные пусковые токи. Требовать же от машиниста перевода рукоятки с задержкой времени между положениями можно только при небольшом числе переключений в час и при небольшом числе управляемых механизмов. Другим недостатком силовых контроллеров являются довольно большие усилия, требуемые от машиниста для перевода рукоятки, что при большом числе включений в час приводит к усталости машиниста и снижению производительности труда.
Наконец силовые контроллеры могут быть применены лишь для двигателей малой мощности:
- для асинхронных двигателей с фазным ротором без применения
реверсоров - до 30 кВт, при напряжении 380 В, с применением реверсоров
до 75 kВt при напряжении 380 В;
- для двигателей постоянного тока при напряжении 220 В до 25 кВт.
Применение магнитных контроллеров позволяет автоматизировать
процессы пуска и торможения, при этом машинист рукоятку командоконтроллера может переводить в любом направлении с любой скоростью. Усилие воздействия на контроллер меньше, чем на силовой, что также облегчает труд машиниста.
Мощность двигателей управляемых магнитными контроллерами достигает 150 кВт.
Недостатками магнитных контроллеров являются: большие габариты и масса, высокая первоначальная стоимость, более высокие эксплуатационные расходы ввиду необходимости обслуживать большое число электроаппаратов. Затруднен также и поиск неисправностей, который требует более высокой квалификации обслуживающего персонала. Для того, чтобы сделать выбор схемы нужно знать мощность двигателя и режим работа крана, мощность двигателя определяется расчетами, а режим работы по таблице Госгортех.надзора. (См. приложение 4-1).
Зная мощность двигателя и режим работы механизма, по таблице приложения 4-2 выбирают систему управления. После того, как определена схема управления силовой или магнитный контроллер, необходимо по каталогам (приложения 4-3, 4-4, 4-5) выбрать конкретный тип силового или магнитного контроллера.
5. Расчет и выбор электродвигателей.
Для переменного тока выбираются двигатели с фазным ротором серий МТF, МТ, МТН или МТМ.
Для постоянного тока двигатели последовательного возбуждения серий Д. Следует сразу же выписать технические данные трех двигателей: ближайшего по мощности к Ррасч., а также ближайшего меньшего и ближайшего большего двигателей, т.к. при проверке по нагреву может возникнуть необходимость произвести расчеты с этими двигателями (с меньшим - если загрузка выбранного двигателя окажется 0,8, а с большим - если выбранный двигатель не пройдет по нагреву), т.е. окажется
Мэ
> 1Мн
6. Расчет и выбор пускорегулирующих резисторов
для крановых электроприводов
6.1. Введение.
При ремонтах кранового электрооборудования, связанных с заменой двигателя двигателем другого типа, заменой магнитного или силового контроллера или заменой язища резисторов бывает необходимо произвести расчет величин сопротивлений ступеней, выбрать стандартные ящики и составить монтажную схему соединений.
Как известно, для определения величин сопротивлений ступеней существуют графические, аналитические и графо-аналитические методы расчета. Для определения длительного тока эквивалентного по перегреву разработаны методы расчета для перемежающегося, повторно-кратковременного и кратковременного ре-жимов.
Однако результаты расчетов по всем методам зависят от квалификации расчетчика, тщательности выполнения графиков, наличия под рукой необходимой литературы. Кроме того, они достаточно трудоемки. Между тем, кран-механизм повышенной опасности, и ошибки здесь недопустимы. Поэтому наибольшее практическое применение нашел метод стандартных процентных разбивок. Он заключается в том, что завод изготовитель (л крановых магнитных контроллеров - Московский завод "Динамо") разрабатывает, проверяет в эксплуатации и приводит для каждой из схем величины сопротивлений ступеней, выраженные в процентах от номинального сопротивления двигателя, и эквивалентные длительные токи, выраженные в процентах от номинального тока двигателя. Расчеты по этому методу весьма просты, а результаты – надежны.
6.2. Метод стандартных процентных разбивок.
Из каталога для выбранного магнитного или силового контролера
выписывают таблицу значений сопротивлений ступеней в процента (R%),
токов ступеней в процентах (I ступ %). Для основных типов контроллеров процентные разбивки приведены в приложении 6-1.
За 100% принимают:- для двигателей постоянного тока RH= , Ом
где VH - номинальное напряжение двигателя, B;
IH - номинальный ток якоря при той стандартной продолжительности включения (ПВ), для которой с фазным ротором:RHP= , Ом
где VH - номинальное напряжение ротора двигателя, В;
IHP - номинальный ток ротора при стандартной ПВ, для которой выбран двигатель, А.
Сопротивления ступеней в Ом определяются из соотношения:
- для двигателя постоянного тока RH -100%; RСТУП – RСТУП%;
 |
RСТУП= *RH Ом;
- для асинхронного двигателя с фазным ротором аналогично:
| |
RСТУП= *RHP Ом;
Длительные токи ступеней, на которые должны быть выбраны ящики резисторов, определяются из аналогичных соотношений: