Электропривод механизма передвижения

Министерствообщего и профессиональногообразования

РоссийскойФедерации

Череповецкийметаллургическийколледж

КУРСОВОЙПРОЕКТ

Электроприводмеханизмапередвижения.

Пояснительнаязаписка

КП 1806.00.00. ПЗ

Руководитель:Рыжаков В. Г.

(Подпись) ______

(Дата)5.04.99

Проектразработал:Дробанов А.Ф.

(Подпись) ______

ЗАДАНИЕ

ПО КУРСОВОМУПРОЕКТУ

Покурсу: "Электрическийпривод иэлектрооборудование".

Ф.И.О.учащегося:Дробанов АртёмФедорович.

Курс,специальность:1806: "Техническаяэксплуатация,обслуживаниеи ремонт электрическогои электромеханическогооборудованияв металлургии".

Темакурсовогопроекта: "Электроприводмеханизмапередвижения".

Исходныеданные:V_тел- линейная скоростьмеханизмапередвижения,м/мин: 44;

D_K- диаметрколеса тележки,мм: 320;

D_ц- диаметр цапфы,мм: 90;

L_тел.-длина рабочегопути тележки,м: 28;

G₀- веспустой тележки,кН: 157;

G_max- весгруза максимальный,кН: 147;

η_max- усредненныйКПД механизма:0,8;

3600/T_ц.=12- количестворабочих цикловв час;

Требуетсяпредставить:Пояснительнуюзаписку с расчетами.

Графическиеработы:Электрическаяпринципиальнаясхема приводатележки;

Кинематическаясхема механизматележки;

Заданиевыдано: __________

Срококончания исдачи: 05.04.99

РуководительРыжаковВ.Г.

Председательпредметнойкомиссии

СОД ЕРЖАНИЕ

Введение

Общаячасть

Устройствои назначениемеханизма.
Выборсистемы электропривода.

Специальнаячасть

Разработкапринципиальнойсхемы управления.
Построениенагрузочнойдиаграммымеханизма.
Расчетмощностиэлектродвигателяи его выбор.
Выборрелейно-контакторнойаппаратуры.
Расчеттоков уставоки выбор аппаратурызащиты.
Расчети выбор структурыи сечения кабелей.

Техникабезопасности

3.1 Оперативноеобслуживание.

3.2 Производстворабот.

3.3 Работыв электроустановках,связанные сподъемом навысоту.

Литература

Введение

На металлургическихпредприятияхработают мостовыекраны общегоназначения(крюковые,грейферные,магнитные,магнитно-грейферные)и металлургические(литейные, дляраздеванияслитков, колодцевые,посадочныеи др.).

Конструкциякранов в основномопределяетсяих назначениеми спецификойтехнологическогопроцесса. Норяд узлов, напримермеханизмыподъема ипередвижения,выполняютсяоднотипнымидля крановразличныхвидов. Поэтомуимеется многообщего в вопросахвыбора и эксплуатацииэлектрооборудованиякранов.

Электрооборудованиекранов металлургическихцехов работает,как правило,в тяжелых условиях:повышеннаязапыленностьи загазованность,повышеннаятемператураили резкиеколебаниятемпературыокружающейсреды (от минусовойдо +60—70°С), высокаявлажность (до80—90 %), влияниехимическихреагентов. Всвязи с этимоно должновыбиратьсяв соответствующемконструктивномисполнении.

Оборудованиекранов стандартизировано,поэтому краныразличные поназначениюи конструкциикомплектуютсясерийно выпускаемымтиповымэлектрооборудованием.Схемы управленияотдельнымикранами отличаются,что связаносо спецификойсоответствующихцехов металлургическихпредприятийи назначениемкранов. Кэлектрооборудованиюкранов предъявляютследующиетребования:обеспечениевысокой производительности,надежностьработы, безопасностьобслуживания,простота эксплуатациии ремонта и др.

Общаячасть.

Механизмпередвиженияшироко представленв металлургическом

производстветележкамикрановых механизмов.Обычно кранимеет две тележки:тележку передвиженияи грузовуютележку.

Грузоваятележка присутствуетв единственномчисле, но в некоторыхслучаях ихчисло можетбыть доведенодо двух.

К приводутележек предъявляютсядовольно жесткиетребования:он долженобеспечиватьбыстрый и в то- же время плавныйразгон, постоянствоускорениянезависимоот скоростипереключенияконтактовкомандоконтроллера,возможностьреверса, высокуюнадежностьи стабильностьработы в условияхкак высоких,так и низкихтемператур,а также привысокой влажности,запыленностиокружающейсреды и присутствииагрессивныхгазов и дыма.

Кроме того,электроприводдолжен бытьбезопаснымв эксплуатациии простым времонте.

По надежностиэлектроснабженияэтот приводможно отнести к "особойгруппе"первой категории.

1.2 Электроприводомназываетсяэлектромеханическоеустройство,предназначенноедля электрификациии автоматизациирабочих процессови состоящееиз преобразовательного,электродвигательного,передаточногои управляющегомеханизмов.В отдельныхслучаях преобразовательныйи передаточныймеханизмы могутотсутствовать.

Достоинствамиэлектроприводаявляются: возможностьпростого иэкономичногопреобразованияэлектрическойэнергии вмеханическую;

Возможностьизготовлениядвигателя любойнеобходимоймощности, чтопозволяетиспользоватьиндивидуальныйпривод отдельныхрабочих механизмовмашины; высокаяуправляемостьпривода, егонадежность;упрощеннаяконструкциярабочей машины,малые габаритыи масса привода;широкий диапазони плавностьрегулированияскорости и т.п.

Наиболеечасто применяемымтипом электродвигателяявляется асинхроннаямашина с фазнымротором, т.к.обеспечиваетдостаточноерегулированиеускорения.Асинхронныеже двигателис короткозамкнутымротором ненаходят широкогопримененияиз-за чрезмернобольших ускоренийи пусковыхтоков, что невсегда приемлемопри переносекраном такихгрузов, какжидкий металл,шлак и т.д.

Применениепривода постоянноготока нежелательно,т.к. он имеетпониженнуюнадежностьиз-за износаколлекторногоузла и его быстроговыхода из строя,особенно этокасается условийего работы призагрязненностиатмосферы цеха.

Исходя извсего перечисленного,выбираем вкачестве основыпривода асинхроннуюмашину с фазнымротором.

Питаниедвигателяпривода тележкибудет осуществлятьсячерез гибкиетроллеи, т.к.тележка имеетдиапазон передвиженияпо направляющим28 метров и применениежестких троллей не оправдано.

2. Специальнаячасть.

2.1 Схемауправлениядолжна отвечатьвсем требованиям,заданным вп.1.1. Наиболеераспространеннойсхемой являетсясхема, построеннаяна основекомандоконтроллера.Она имеет высокуюремонтопригодность,дешевую элементнуюбазу и большуюнадежность.

Контрольнулевого положениякомандоконтроллераSA осуществляетреле KS,контакт которогоподает питаниена схему управления.

В первомположении"Вперед"включаютсяконтакторыKM1иKM2, которыеподключаютстатор двигателяк сети. Блок-контактКM2 включаетреле K,которое включаетконтактортормозногоэлектромагнитаKM3.При этом двигательрастормаживаетсяи идет в ходпри полностьювключенномв цепь роторареостате (кривая1 на рисунке1).

овтором положенииконтроллеравключаетсяконтактор KM4(см. графическуюработу, лист1), который шунтируетпредварительнуюступень пусковогореостата (двигательработает нахарактеристике2, рисунок 1).

Рисунок 1- Механическиехарактеристикикрановогоэлектродвигателя.

Машинистможет установитьручку командоконтроллерасразу в крайнееправое положение.Разгон будетосуществлятьсяавтоматически,в функции времени,с помощью релеKAT1 - KAT3 (см.графическуюработу, лист1). Блок-контактKM4 разомкнетцепь катушкипервого ускоряющегореле KAT1,и последнеес выдержкойвремени включитпервый ускоряющийконтакторKM5. Аналогичнос помощью релеKAT2 и KATЗвключаютсяускоряющиеконтакторысоответственноKM6 и KM7.

Для питаниякатушек релевремени служитвыпрямитель;контактор KM6,включившись,своим блок-контактом,отключит отсети выпрямитель,а вместе с ними катушку релеKATЗ. Двигательбудет работатьна характеристиках3, 4, 5 (см.рисунок 1).

В цепи роторавсегда остаетсяневыключеннойчасть реостата.Этим смягчаетсямеханическаяхарактеристика(кривая 5 на рисунке1), благодарячему массыдвигателя икрана в большейстепени помогаютдвигателюпреодолеватьпиковые перегрузки.

Как отмечалось,электроприводможет работатьв двигательномрежиме и в режиметорможенияпротивовключением.Если при движениикрана «Вперед»рукояткукомандоконтроллераSA(см. графическуюработу, лист1) перевести влюбое положение«Назад», контакторKM1 отключитдвигатель отсети, а затемвключитсяконтактор KM8и реле KCC.КонтакторыускоренияKM5—KM7, KM4отключаются,и в цепь роторабудет введенвесь реостат.В момент переходакомандоконтроллераSA черезнулевое положениекратковременноотключитсяреле K,контакт которогошунтируетдобавочныйрезисторR1в цепи релеKCC. Этимосуществляетсяфорсировкавключения релеKCC. Еслирукоятка SAбыла переведенав первое положение«Назад», топосле окончанияпроцесса торможениякран останавливается.Если рукояткабыла установленаво 2, 3 или 4-е положения,то после сниженияскорости до10% от номинальнойотключаетсяреле KCC,которое своимконтактомподключаетцепь питанияускоряющихконтакторов,и начинаетсяавтоматическийразгон двигателяв направлении«Назад».

Торможениеосуществляетсяпо линииabc(см. рис. 1): по линииаb— переходдвигателя врежим торможенияпротиво-включениеми по линииba —его замедлениеи остановка.

Контактыконечных выключателейSQ1, SQ2,размыкающиесяв предельнокрайних положениях,и контактмаксимальногореле KAвключены в цепьреле KS (см.графическуюработу, лист1). Максимальноереле состоитиз трех катушекс подвижнымякорем, воздействующихна одинобщий контакт.

Как отмечалось,аппаратурауправленияи тормозныеэлектрод-магнитыпостоянноготока отличаютсясравнительновысокой износостойкостью,долговечностью,надежностью,большой допустимойчастотой включенияи т. п. Поэтомудля кранов,работающихв режимах Т иВТ, используютсямагнитныеконтроллерытипов К, КС ДК.

2.2 Построениенагрузочнойдиаграммымеханизма.

2.2.1 Определяемпередаточноечисло редукторапривода тележки:

(1)

где R- радиусколеса тележки,м;

n- частотавращения валаприводногодвигателя,об/мин;

V- заданнаяскорость тележки,м/мин;

2.2.2 Определяемстатическиемоменты навходном валуредуктора прихолостом ирабочем пробегахтележки:

(2)

где k₁= 1,25 - коэффициент,учитывающийтрение ребордыколеса тележкио рельс;

G- сила тяжестиперемещаемогогруза;

 = 0,015ч0,15 -коэффициенттрения в опорахходовых колес;

r - радиусцапфы;

f -коэффициенттрения каченияходовых колеспо рельсам;

i -передаточноечисло редуктора;

 - КПДредуктора;

.2.3Строим нагрузочнуюдиаграммумеханизма:

Рисунок 2 -Нагрузочнаядиаграммамеханизма.

2.3 Расчетмощности двигателяи его выбор.

2.3.1 Определяемпродолжительностьвключения ПВ:

(3)

где t₁,t₂,t₃,t_n,-длительностивключениймеханизмапередвижения;

t₀- суммарноевремя простоямеханизма зарабочий цикл;

2.3.2 Определяемэквивалентныймомент:

(4)

Где M_i- величинамомента в некоторомрабочем режиме;

T_ц- времярабочего цикла;

t_i- длительностидействиясоответствующихмоментов навал приводногодвигателя;

2.3.3 Находим расчетнуюмощность двигателя:

(5)

где k_з=1,3 - коэффициентзапаса, учитывающийнеучтенныемоменты в редукторе;

М_с.э- эквивалентныйстатическиймомент;

 _расч.-угловая скоростьвыбираемогоприводногодвигателя;

Пересчитываемрасчетнуюмощность двигателяпри ПВ =20% на ПВ=40%, для того, чтобывыбрать электрическуюмашину изсправочника:

(6)

2.3.4 Выбираемконкретныйдвигатель -МТF312-6,асинхроннуюмашину с фазнымротором с осевыммоментом инерцииJ_дв_.=0,312кгм²,номинальнойчастотой вращения965 об/мин.,номинальнымитоками статораи ротора соответственно38 и 60 А и мощностью15 кВт.

2.3.5 Для определениямомента инерциина входном валуредукторапереходим отпоступательногодвижения тележкик вращательномудвижению некогоцилиндрическоготела, посаженногона вал электродвигателя,создающеготе - же статические и динамическиенагрузки:

(7)

где V²- квадратскоростипоступательнодвижущейсятележки;

m -масса тележки;

J -осевоймомент инерции;

²- квадратугловой частотывращения валадвигателя;

Выделяемпеременнуюj извышеуказанногоравенства:

(8)

Таким образом,мы получилиприведенныеосевые моментыинерции порожнейи нагруженнойтележки безучета моментовинерции соединительноймуфты и тормозногошкива.

2.3.6 Зная приведенныемоменты инерциимы можем определитьполный осевоймомент инерциисистемы "двигатель- механизм"как для полностьюзагруженного,так и для порожнегомеханизмапередвижения:

(9)

где J_дв.- паспортныйосевой моментинерции приводногодвигателя;

J_{х.х.(р.х)} - приведенныйосевой моментинерции на валудвигателя дляхолостого изагруженногосостояниймеханизмапередвижениябез учета моментаинерции двигателя,соединительноймуфты и тормозногошкива;

J_м- момент инерциисоединительноймуфты (J_м=0,15J_дв.);

J_ш- моментинерции тормозногошкива (J_ш=0,2J_дв.);

2.3.7 Определяемдинамическиемоменты дляпостроенияуточненнойнагрузочнойдиаграммы:

(10)

где J- (см.формулу 8);

 - изменениеугловой скорости;

t - времяразгона механизма;

M_д.х.и M_д.р.- динамическиемоменты разгонаи торможениядля холостогои загруженногосостоянийтележки механизмапередвижения.

2.3.8 Строимуточненнуюнагрузочнуюдиаграммумеханизма стахограммой:

Рисунок 3 -Нагрузочнаядиаграммамеханизма стахограммой.

2.3.9 Проверяемвыбранныйдвигатель понагреву:

(11)

Эквивалентныймомент вычисляемпо формуле 4:

Определяемрабочий моментдвигателя:

(12)

В случае, еслидвигательподходит длязаданнойинтенсивностиработы, моментэквивалентныйна его валудолжен бытьменьше номинального,т.е. должновыполнятсянеравенство13:

(13)

Двигательвыбран правильно.

2.4 Выборрелейно-контактнойаппаратуры.

2.4.1 Для управленияасинхроннымэлектродвигателемпривода используеммагнитныйконтроллерТА-63 [6] ,т.к. он обеспечиваетвсе необходимыережимы работыдля механизмаперемещенияи подходит подопустимоймощности двигателя.

2.4.2 Для ограниченияпередвижениякранового мостав схеме использованыконечные выключатели.

Контактыконечныхвыключателей,как правило,включаютсяв цепи управления- в цепи катушекконтакторови реле.

В качествеконечных выключателейвыбираем получившиенаибольшеераспространениев крановыхустановкахотечественногопроизводствавыключателисерии КУ-700А.

2.4.3 Крановыерезисторыпредназначеныдля обеспеченияпуска, регулированияскорости иторможенияэлектродвигателейпостоянногои переменноготока.

При расчетеи выборе пускорегулирующихрезисторовдолжны выполнятсяодновременнодва условия:

Получениенеобходимыхмеханическиххарактеристикэлектроприводов,обеспечивающихтребуемыйрежим пускаи необходимыйдиапазонрегулирования.
Обеспечениесоответствиятепловогорежима резисторарежиму работыэлектродвигателя.

Для правильноговыбора пусковыхтокоограничивающихрезисторовопределяемзначениеэквивалентноготока:

(14)

где I_дл.-длительныйток;

I_пв- токдвигателя принекоторойпродолжительностивключения;

ПВ -значение фактическойпродолжительностивключения , %;

Зная длительныйток выбираемтип ящиковрезисторовв роторнуюцепь: 2ТД.754.054-10.

2.5 Расчеттоков уставоки выбор аппаратурызащиты.

2.5.1 Аппаратуразащиты присутствуетв схеме магнитногоконтроллера,поэтому нетнеобходимостив её выборе,однако следуетуказать токовыезначения настроекзащитной аппаратурыисходя из данныхсправочника[2]:

а) Ток уставкизащитного реле,А: 130;

б) Ток номинальныйрасцепителяавтомата, А:40;

в) Ток мгновенныйотсечки автомата,А: 260;

2.6 Расчети выбор структурыи сечения кабелей.

2.6.1 Ток роторабольше токастатора и егодлительныйэквивалентуже определен(расчёт по формуле14), поэтому цепьстатора с меньшимтоком запитываемкабелем, выбираемымв роторнуюцепь:

а) Для обеспеченияпитания роторнойцепи выбираемкабель

ПВГ (3*10) мм²;

б) Статорнуюцепь запитываемкабелем ПВГ(3*10) мм²;

в) Управляющуюсхему запитываемпосредствомпровода маркиПГВ;

г) Конечныевыключателицелесообразноподключитьк схеме управления контрольнымчетырехжильнымкабелем типаКСРГ;

3. Техникабезопасности

3.1 Оперативноеобслуживание.

Б2.1.1.²Оперативноеобслуживаниеэлектроустановокможет осуществлятьсякак местнымоперативнымили оперативно-ремонтнымперсоналом^¹,за которымзакрепленаданная электроустановка,так и выездным,за которымзакрепленагруппа электроустановок.

Лицам изоперативно-ремонтногоперсонала,обслуживающимэлектроустановки,эксплуатируемыебез местногооперативногоперсонала, приосмотре электроустановок,оперативныхпереключениях,подготовкерабочих мести допуске бригадк работе и т.п. в соответствиис настоящимиПравилами и«ПТЭ электроустановокпотребителей»предоставляютсявсе права иобязанностиоперативногоперсонала.

Вид оперативногообслуживания,число лиц изоперативногоперсоналав смену или наэлектроустановкеопределяютсялицом, ответственнымза электрохозяйство,по согласованиюс администрациейпредприятия(организации)и указываютсяв местныхинструкциях.

Б2.1.2.К оперативномуобслуживаниюэлектроустановокдопускаютсялица, знающиеоперативныесхемы, должностныеи эксплуатационныеинструкции,особенностиоборудованияи прошедшиеобучение ипроверку знанийв соответствиис указанияминастоящихПравил.

Б2.1.3. Лицаиз оперативногоперсонала,обслуживающиеэлектроустановкиединолично,и старшие всмене или бригаде,за которымизакрепленаданная электроустановка,должны иметьгруппу поэлектробезопасностине ниже IV в установкахнапряжениемвыше 1000 В и III вустановкахнапряжениемдо 1000 В.

Б2.1.4. Оперативныйперсонал долженработать пографику, утвержденномулицом, ответственнымза электрохозяйствопредприятияили структурногоподразделения.

В случаенеобходимостис разрешениялица, утверждавшегографик, допускаетсязамена одногодежурногодругим.

Б2.1.7. Приемкаи сдача сменыво время ликвидацииаварии, производствапереключенииили операцийпо включениюи отключениюоборудованиязапрещается.

При длительномвремени ликвидацииаварии сдачасмены осуществляетсяс разрешенияадминистрации.

Б2.1.8. Приемкаи сдача сменыпри загрязненномоборудовании.неубранномрабочем местеи обслуживаемомучастке запрещается.

Приемка сменыпри неисправномоборудованииили ненормальномрежиме егоработы допускаетсятолько с разрешениялица, ответственногоза даннуюэлектроустановку,или вышестоящеголица, о чем делаетсяотметка в оперативномжурнале.

Б2.1.9. Лицо изоперативногоперсонала вовремя своегодежурстваявляетсяответственнымза правильноеобслуживаниеи безаварийнуюработу всегооборудованияна порученномему участке.

Б2.1.12. При нарушениирежима работы,поврежденииили аварии сэлектрооборудованиемоперативныйперсонал обязансамостоятельнои немедленнос помощьюподчиненногоему персоналапринять мерык восстановлениюнормальногорежима работыи сообщить опроисшедшемнепосредственностаршему посмене или лицу,ответственномуза электрохозяйство.

В случаенеправильныхдействий оперативногоперсонала приликвидацииаварии вышестоящеелицо обязановмешатьсявплоть доотстранениядежурного ипринять на себяруководствои ответственностьза дальнейшийход ликвидацииаварии.

Б2.1.13. Оперативныйперсонал обязанпроводитьобходы и осмотрыоборудованияи производственныхпомещений назакрепленномза ним участке.

Осмотрэлектроустановокмогут выполнятьединолично:

а) лицо изадминистративно-техническогоперсонала сгруппой поэлектробезопасностиV в установкахнапряжениемвыше 1000 В и с группойIV в установкахнапряжениемдо 1000 В;

б) лицо изоперативногоперсонала,обслуживающегоданную электроустановку,с группой поэлектробезопасностине ниже III.

Список лициз административно-техническогоперсонала,которым разрешаетсяединоличныйосмотр, устанавливаетсяраспоряжениемлица, ответственногоза электрохозяйство.

Б2.1.14. При осмотрераспределительныхустройств (РУ),щитов, шинопроводов,сборок напряжениемдо 1000 В запрещаетсяснимать предупреждающиеплакаты и ограждения,проникать заних, касатьсятоковедущихчастей и обтиратьили чиститьих, устранятьобнаруженныенеисправности.

Б2.1.17. Осмотры,выявление иликвидациянеисправностейв электроустановкахбез постоянногодежурногоперсоналапроизводятсяцентрализованновыездным персоналом,осуществляющимнадзор и работыпо объекту (илигруппе объектов),периодичностькоторых устанавливаетсяответственнымза электрохозяйствов зависимостиот местныхусловий. Результатыосмотров фиксируютсяв оперативномжурнале.

Б2.1.18. Лица, необслуживающиеданную электроустановку,допускаютсяк осмотру сразрешениялица, ответственногоза электрохозяйствопредприятия,цеха, участка.

Б2.1.19. Дверипомещенийэлектроустановок(щитов, сбороки т. п.) должныбыть постояннозаперты.

Для каждогопомещенияэлектроустановкидолжно бытьне менее двухкомплектовключей, одиниз которыхявляется запасным.Ключи от помещенийРУ не должныподходить кдверям ячееки камер.

Б2.1.20. Ключи должнынаходитьсяна учете уоперативногоперсонала.В электроустановкахбез постоянногооперативногоперсонала ключидолжны находитьсяна пункте управленияу старшего посмене лица изоперативногоперсонала.Ключи должнывыдаватьсяпод расписку:

а) на времяосмотра лицам,которым разрешенединоличныйосмотр, и лицамиз оперативно-ремонтногоперсонала, втом числе и ненаходящимсяв смене, привыполненииими работ вэлектропомещениях;

б) на времяпроизводстваработ по нарядуили по распоряжениюответственномуруководителюработ, производителюработ илинаблюдающему.

Ключи выдаютсяпри оформлениидопуска и подлежатвозврату ежедневнопо окончанииработы вместес нарядом.

При производстверабот в электроустановкахбез постоянногооперативногоперсонала ключиподлежат возвращениюне позднееследующегодня после полногоокончанияработ.

3.2 Производстворабот.

Б2.1.27. При работев электроустановкахнапряжениемдо 1000 В без снятиянапряженияна токоведущихчастях и вблизиних необходимо:

оградитьрасположенныевблизи рабочегоместа другиетоковедущиечасти, находящиесяпод напряжением,к которым возможнослучайноеприкосновение;

работатьв диэлектрическихгалошах илистоя на изолирующейподставкелибо на диэлектрическомковре;

применятьинструментс изолирующимирукоятками(у отверток,кроме того,должен бытьизолированстержень); приотсутствиитакого инструментапользоватьсядиэлектрическимиперчатками.

Б2.1.28. При производстверабот без снятиянапряженияна токоведущихчастях с помощьюизолирующихсредств защитынеобходимо:

держатьизолирующиечасти средствзащиты за рукояткидо ограничительногокольца;

располагатьизолирующиечасти средствзащиты так,чтобы не возниклаопасностьперекрытияпо поверхностиизоляции междутоковедущимичастями двухфаз или замыканияна землю;

пользоватьсятолько сухимии чистымиизолирующимичастями средствзащиты с неповрежденнымлаковым покрытием.

При обнаружениинарушениялакового покрытияили другихнеисправностейизолирующихчастей средствзащиты пользованиеими должнобыть немедленнопрекращено.

Б2.1.30. Без примененияэлектрозащитныхсредств запрещаетсяприкасатьсяк изоляторамэлектроустановки,находящейсяпод напряжением.

3.3 Работы вэлектроустановках,связанные сподъемом навысоту.

БЗ.10.1. Работына высоте 1 м иболее от поверхностигрунта илиперекрытийотносятся кработам, выполняемымна высоте. Припроизводствеэтих работдолжны бытьприняты меры,предотвращающиепадение работающихс высоты.

БЗ.10.3. При работах,когда не представляетсявозможнымзакрепитьстроп предохранительногопояса за конструкцию,опору, следуетпользоватьсястраховочнымканатом, предварительнозакрепленнымза конструкцию,деталь опорыи т. п. Выполнятьэту работудолжны двалица, второелицо по меренеобходимостимедленно опускаетили натягиваетстраховочныйканат.

БЗ.10.5. Подаватьдетали на конструкцииили оборудованиеследует с помощью«бесконечного»каната. Стоящийвнизу работникдолжен удерживатьканат дляпредотвращенияего раскачиванияи приближенияк токоведущимчастям.

БЗ.10.6. Персонал,работающийна порталах,конструкциях,опорах и т. п.,должен пользоватьсяодеждой, нестесняющейдвижения. Личныйинструментдолжен находитьсяв сумке.

БЗ.10.7. Лица,осуществляющиенаблюдениеза членамибригады, выполняющимиверхолазныеработы илиработы на высоте,могут размещатьсяна земле.

БЗ.10.8. Обслуживаниеосветительныхустройств,расположенныхна потолкемашинных залови цехов предприятий,с тележки мостовогокрана должныпроизводитьне менее чемдва лица, одноиз которых сгруппой поэлектробезопасностине ниже III. Второелицо должнонаходитьсявблизи работающегои следить засоблюдениемим необходимыхмер безопасности.При выполненииработы ремонтнымперсоналомдолжен бытьвыдан наряд.

Устройствовременныхподмостей,лестниц и т. п.на тележкезапрещается.Работать следуетнепосредственнос настила тележкиили с установленныхна настилестационарныхподмостей.

С троллейныхпроводов передподъемом натележку должнобыть снятонапряжение.При работеследует пользоватьсяпредохранительнымпоясом.

Передвигатьмост или тележкукрана крановщикможет толькопо командепроизводителяработ. Припередвижениимостового кранаработающиелица должныразмещатьсяв кабине илина настилемоста. Когдалюди находятсяна тележке,передвижениемоста и тележкизапрещается.

Литература

Н.И. Белорусов,А. Е. Саакян, А.И. Яковлева."Электрическиекабели, проводаи шнуры". Москва,"Энергоатомиздат",1988.

"Справочникпо автоматизированномуэлектроприводупод редакциейВ.А. Елисееваи А. В. Шинянского".Москва, "Энергоатомиздат",1983.

"ПРАВИЛАтехническойэксплуатацииэлектроустановокпотребителейи ПРАВИЛАтехники безопасностипри эксплуатацииэлектроустановокпотребителей". Москва, "Энергоатомиздат",1989.

В.В.Москаленко."Электрическийпривод".Москва, "Высшаяшкола", 1991.

Б.М.Рапутов."Электрооборудованиекранов металлургическихпредприятий".Москва, "Металлургия",1990.

М.М.Фотиев. "Электрооборудованиепредприятийчерной металлургии".Москва, "Металлургия",1980.

MicrosoftWord 7.0

1В дальнейшемтексте Правилоперативныйи оперативно-ремонтныйперсонал, еслине требуетсяразделения,именуетсяоперативнымперсоналом.

2 Техникабезопасностивзята из книги[3].

Министерствообщего и профессиональногообразования

РоссийскойФедерации

Череповецкийметаллургическийколледж

КУРСОВОЙПРОЕКТ

Электроприводмеханизмапередвижения.

Пояснительнаязаписка

(КП) 1806.00.00. ПЗ

Руководитель:Рыжаков В. Г.

(Подпись) ______

(Дата)5.04.99

Проектразработал:Тихомиров А.(???!)

(Подпись) ______

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Общаячасть

Устройствои назначениемеханизма.
Выборсистемы электропривода.

Специальнаячасть

Разработкапринципиальнойсхемы управления.
Построениенагрузочнойдиаграммымеханизма.
Расчетмощностиэлектродвигателяи его выбор.
Выборрелейно-контакторнойаппаратуры.
Расчеттоков уставоки выбор аппаратурызащиты.
Расчети выбор структурыи сечения кабелей.

Техникабезопасности

3.1 Оперативноеобслуживание.

3.2 Производстворабот.

3.3 Работыв электроустановках,связанные сподъемом навысоту.

Литература

ЗАДАНИЕ

ПО КУРСОВОМУПРОЕКТУ

Покурсу: "Электрическийпривод иэлектрооборудование".

Ф.И.О.учащегося:ТихомировАлександрНиколаевич.

Темакурсовогопроекта: "Электроприводмеханизмапередвижения".

Исходныеданные:V_тел- линейная скоростьмеханизмапередвижения,м/мин: 33;

D_K- диаметрколеса тележки,мм: 530;

D_ц- диаметр цапфы,мм: 120;

L_тел.-длина рабочегопути тележки,м: 26;

G₀- веспустой тележки,кН: 55*9.81;

G_max- весгруза максимальный,кН: 75*9,81;

η_max- усредненныйКПД механизма:0,84;

3600/T_ц.=8- количестворабочих цикловв час;

Требуетсяпредставить:Пояснительнуюзаписку с расчетами.

Графическиеработы:Электрическаяпринципиальнаясхема приводатележки;

Кинематическаясхема механизматележки;

Заданиевыдано: __________

Срококончания исдачи: __________

РуководительРыжаковВ.Г.

Председательпредметнойкомиссии

Введение

Общаячасть.

Механизмпередвиженияшироко представленв металлургическом

Грузоваятележка присутствуетв единственномчисле, но в некоторыхслучаях ихчисло можетбыть доведенодо двух. К приводутележек предъявляютсядовольно жесткиетребования:он долженобеспечиватьбыстрый и в то- же время плавныйразгон, постоянствоускорениянезависимоот скоростипереключенияконтактовкомандоконтроллера,возможностьреверса, высокуюнадежностьи стабильностьработы в условияхкак высоких,так и низкихтемператур,а также привысокой влажности,запыленностиокружающейсреды и присутствииагрессивныхгазов и дыма.

Кроме того,электроприводдолжен бытьбезопаснымв эксплуатациии простым времонте.

По надежностиэлектроснабженияэтот приводможно отнести к "особойгруппе"первой категории.

Исходя извсего перечисленного,выбираем вкачестве основыпривода асинхроннуюмашину с фазнымротором.

2. Специальнаячасть.

На первомлисте графическойработы приведенасхема управленияэлектроприводоммеханизмапередвиженияс магнитнымконтроллеромтипа К-63. Схемавыполненасимметричнойдля обоих направленийдвижения. Числофиксированныхположений вкаждую сторону— четыре. Схемаобеспечиваетавтоматическийпуск, реверс,торможениеи ступенчатоерегулированиескорости путемизменениясопротивлениярезисторовв роторнойцепи. Разгонв направлении«Вперед» и«Назад» производитсяв три ступенис помощью контакторовКб, К7и К8

Рисунок 1- Механическиехарактеристикиэлектроприводамеханизмапередвиженияс магнитнымконтроллеромK-63:

1-4 - соответствуютположениямкомандоконтроллерана подъем;

4а - промежуточнаяхарактеристика;

На рис. 1 приведенымеханическиехарактеристикиуказаннойсхемы. Для этиххарактеристикза 100 % моментапринят номинальныймомент электродвигателейсерий МТР и МТНв режиме ПВ=40%, за 100 % скорости—синхроннаячастота вращенияэлектродвигателя.Эти характеристикирассчитаны,исходя из условийобеспечениянеобходимыхпараметровускоренияэлектроприводапри пуске иторможениив режиме противовключения.Для обеспечениянормальногопуска в схемепредусмотреныневыключаемыеступени резисторовв цепи ротора.При переводерукояткикомандоконтроллераиз нулевогоположения впервое осуществляетсязадержка навремя срабатыванияреле противовключенияКV2. Дальнейшийразгон происходитпод контролемреле КТТи К.Т2,причем релеК.Т1обеспечиваетпереход нахарактеристики,соответствующиетретьему ичетвертомуположениямикомандоконтроллера.Диапазон выдержеквремени этихреле (при отпаданииякоря), определяющихинтенсивностьускорения,0,4—2,5 с.

Схема допускаетсвободный выбег(при нулевомположениикомандоконтроллера)или торможениес помощьюмеханическоготормоза сэлектромагнитомУВ. Дляостановкимеханизма посхеме со свободнымвыбегом переключаюткомандоконтроллерна противоположноенаправлениедвижения. Приэтом, независимоот положенияего рукоятки,собираетсясхема, соответствующаяпервому положению,и происходитторможениев режиме противовключения.При скорости,близкой к нулю,реле противовключенияКV2 отключаетэлектродвигатель,воздействуяна цепь катушкиконтакторовнаправленияКЗ илиК4. Послеостановкимеханизмавозможен разгонего в противоположномнаправлении.В процессеоперативноготорможениямеханическийтормоз не участвует.Для осуществленияторможенияпротивовключениемна катушку релеКV2 подаетсяразность выпрямленныхнапряженийU:постоянногоUу—отнезависимогоисточника,питающего цепьуправления;переменногоU_UZ.от ротораU=Uу—U_UZ..

Реле КV2сработает,когда напряжениеUу превыситна определеннуювеличину напряжениеU_UZ,т. е. при значенияхскольженияот 1,0 до номинальногопри пуске и от1,3 до 1,0—в режиметорможенияпротивовключением,которое позволяетосуществитьплавную остановкукрановогомеханизма.Механическоеторможениеосуществляетсятолько приаварийныхситуациях,когда срабатываетлюбая иззащит—максимальная,конечная, нулеваяили отключаютустановкунажатием накнопку аварийноговыключенияSВ.

Для получениясхемы без свободноговыбега с применениеммеханическоготорможенияэлектромагнитомпеременноготока следуетпроизвестиследующиепереключенияв схеме: тормознойэлектромагнитпеременноготока присоединитьнепосредственнок выводам обмоткистатора; отключитькатушки контакторовуправлениятормозом К1и К.2;зашунтироватьконтакты конечныхвыключателейSQ1 и SQ2 размыкающимиконтактамиконтакторовнаправленияК.4 и К.З,отсоединивпри этом замыкающиеконтакты этихконтакторови размыкающийконтакт К2.

2.2 Построениенагрузочнойдиаграммымеханизма.

2.2.1 Определяемпередаточноечисло редукторапривода тележки:

(1)

где R- радиусколеса тележки,м;

n- частотавращения валаприводногодвигателя,об/мин;

V- заданнаяскорость тележки,м/мин;

2.2.2 Определяемстатическиемоменты навходном валуредуктора прихолостом ирабочем пробегахтележки:

(2)

где k₁= 1,25 - коэффициент,учитывающийтрение ребордыколеса тележкио рельс;

G- сила тяжестиперемещаемогогруза;

 = 0,015ч0,15 -коэффициенттрения в опорахходовых колес;

r - радиусцапфы;

f -коэффициенттрения каченияходовых колеспо рельсам;

i -передаточноечисло редуктора;

 - КПДредуктора;

.2.3Строим нагрузочнуюдиаграммумеханизма:

Рисунок 2 -Нагрузочнаядиаграммамеханизма.

2.3 Расчетмощности двигателяи его выбор.

2.3.1 Определяемпродолжительностьвключения ПВ:

(3)

где t₁,t₂,t₃,t_n,-длительностивключениймеханизмапередвижения;

t₀- суммарноевремя простоямеханизма зарабочий цикл;

2.3.2 Определяемэквивалентныймомент:

(4)

Где M_i- величинамомента в некоторомрабочем режиме;

T_ц- времярабочего цикла;

t_i- длительностидействиясоответствующихмоментов навал приводногодвигателя;

2.3.3 Находим расчетнуюмощность двигателя:

(5)

где k_з=1,3 - коэффициентзапаса, учитывающийнеучтенныемоменты в редукторе;

М_с.э- эквивалентныйстатическиймомент;

 _расч.-угловая скоростьвыбираемогоприводногодвигателя;

(6)

2.3.4 Выбираемэлектрическуюмашину - МТF411-8,асинхронныйдвигатель сфазным ротором с осевым моментоминерции J_дв_.=0,537кгм²,номинальнойчастотой вращения710 об/мин.,номинальнымитоками статораи ротора соответственно42 и 48 А и мощностью15 кВт.

(7)

где V²- квадратскоростипоступательнодвижущейсятележки;

m -масса тележки;

J -осевоймомент инерции;

²- квадратугловой частотывращения валадвигателя;

Выделяеммомент инерцииj извышеуказанногоравенства:

(8)

Мы получилиприведенныеосевые моментыинерции порожнейи нагруженнойтележки безучета моментовинерции соединительноймуфты и тормозногошкива.

2.3.6 Исходя иззнания приведенныхмоментов инерциимы можем определитьполный осевоймомент инерциисистемы "двигатель- механизм"как для полностьюзагруженного,так и для порожнегомеханизмапередвижения:

(9)

где J_дв.- паспортныйосевой моментинерции приводногодвигателя;

J_м- момент инерциисоединительноймуфты (J_м=0,15J_дв.);

J_ш- моментинерции тормозногошкива (J_ш=0,2J_дв.);

2.3.7 Определяемдинамическиемоменты дляпостроенияуточненнойнагрузочнойдиаграммы:

(10)

где J- (см.формулу 8);

 - изменениеугловой скорости;

t - времяразгона механизма;

2.3.8 Строимуточненнуюнагрузочнуюдиаграммумеханизма стахограммой:

Рисунок 3 -Нагрузочнаядиаграммамеханизма(уточненная).

Рисунок 4 -Тахограммадвигателя.

2.3.9 Проверяемвыбранныйдвигатель понагреву:

(11)

Эквивалентныймомент вычисляемпо формуле 4:

Определяемрабочий моментдвигателя:

(12)

(13)

Двигательвыбран правильно.

2.4 Выборрелейно-контактнойаппаратуры.

2.4.1 Для управленияасинхроннымэлектродвигателемпривода используеммагнитный контроллерKА-63,т.к. он обеспечиваетвсе необходимыережимы работыдля механизмаперемещенияи подходит подопустимоймощности двигателя.

2.4.2 Для ограниченияпередвижениякранового мостав схеме использованыконечные выключатели.

Контактыконечныхвыключателей,как правило,включаютсяв цепи управления- в цепи катушекконтакторови реле.

Для выборапусковыхтокоограничивающихрезисторовопределяемзначениеэквивалентноготока:

(14)

где I_дл.-длительныйток;

I_пв- токдвигателя принекоторойпродолжительностивключения;

ПВ -значение фактическойпродолжительностивключения , %;

Зная длительныйток выбираемтип ящиковрезисторовв роторнуюцепь: 2ТД.754.054-12.

2.5 Расчеттоков уставоки выбор аппаратурызащиты.

2.5.1 Аппаратуразащиты ужеприсутствуетво встроеннойзащитной панелимагнитногоконтроллера,поэтому укажемлишь токовыеданные защиты:

а) Ток уставкизащитного реле,А: 130;

б) Ток номинальныйрасцепителяавтомата, А:40;

в) Ток мгновенныйотсечки автомата,А: 260;

2.6 Расчети выбор структурыи сечения кабелей.

а) Для обеспеченияпитания роторнойцепи выбираемкабель ПВГ(3*10) мм²;

б) Статорнуюцепь запитываемкабелем ПВГ(3*10) мм²;

в) Управляющуюсхему запитываемпосредствомпровода маркиПГВ;

г) Конечныевыключателиподключаемк схеме управления контрольнымчетырехжильнымкабелем типаКВВГ;

3. Техникабезопасности

3.1 Оперативноеобслуживание.

В случаенеобходимостис разрешениялица, утверждавшегографик, допускаетсязамена одногодежурногодругим.

При длительномвремени ликвидацииаварии сдачасмены осуществляетсяс разрешенияадминистрации.

Осмотрэлектроустановокмогут выполнятьединолично:

Б2.1.19. Дверипомещенийэлектроустановок(щитов, сбороки т. п.) должныбыть постояннозаперты.

Ключи выдаютсяпри оформлениидопуска и подлежатвозврату ежедневнопо окончанииработы вместес нарядом.

3.2 Производстворабот.

работатьв диэлектрическихгалошах илистоя на изолирующейподставкелибо на диэлектрическомковре;

держатьизолирующиечасти средствзащиты за рукояткидо ограничительногокольца;

пользоватьсятолько сухимии чистымиизолирующимичастями средствзащиты с неповрежденнымлаковым покрытием.

3.3 Работы вэлектроустановках,связанные сподъемом навысоту.

Литература

Н.И. Белорусов,А. Е. Саакян, А.И. Яковлева."Электрическиекабели, проводаи шнуры". Москва,"Энергоатомиздат",1988.

"Справочникпо автоматизированномуэлектроприводупод редакциейВ.А. Елисееваи А. В. Шинянского".Москва, "Энергоатомиздат",1983.

"ПРАВИЛАтехническойэксплуатацииэлектроустановокпотребителейи ПРАВИЛАтехники безопасностипри эксплуатацииэлектроустановокпотребителей". Москва, "Энергоатомиздат",1989.

В.В.Москаленко."Электрическийпривод".Москва, "Высшаяшкола", 1991.

Б.М.Рапутов."Электрооборудованиекранов металлургическихпредприятий".Москва, "Металлургия",1990.

М.М.Фотиев. "Электрооборудованиепредприятийчерной металлургии".Москва, "Металлургия",1980.

СПЕЦИФИКАЦИЯ

№	Наимен.	Тип	P_ном,кВт	U_ном,В	Обороты n/мин	Кол-во
1	Магнитный контроллер	К-63	1,4-30	380	-/-	1
2	Электродвигатель	MTF411-8	15	380	710	1
3	Ящикрезисторовв роторнуюцепь	2ТД.754.054-12.	-/-	380	-/-	1
4	Конечныевыключатели	КУ-700А	-/-	380	-/-	2
5	Кабельсиловой	ПВГ(310)мм*	-/-	380	-/-	2
6	Кабельконтрольный	КВВГ	-/-	380	-/-	2

MicrosoftWord 7.0

2 Техникабезопасностивзята из книги[3].