Крановый двигатель: устройство электродвигателя, виды и назначение – MTF, , MTF, MTKF, , MTKF, MTH.

устройство электродвигателя, виды и назначение

Для того чтобы приводить механизм мостовых кранов в действие на них устанавливают электродвигатели. Наиболее часто на мостовые кран балки устанавливают асинхронные трехфазные электродвигатели.

По типу исполнения обмотки ротора асинхронный двигатель может быть с фазовым или короткозамкнутым ротором.

Строение трехфазного асинхронного электродвигателя

Устройство трехфазного асинхронного двигателяУстройство трехфазного асинхронного двигателя мостового крана

Как и все двигатели, асинхронный электродвигатель кран балки имеет вращающийся статор и неподвижный ротор.

Особенности строения статора

принцип работы асинхронного двигателяСтаторная обмотка представляет собой три независимых обмотки, которые укладываются в специальные пазы на внутренней поверхности сердечника

Корпус статора производят по технологии литья. Внутри корпуса устанавливают сердечник, который состоит из листов электротехнической стали. Для набора сердечника используют листы стали, толщина которых варьируется

от 0,3 до 0,5 мм. Статорная обмотка представляет собой три независимых обмотки, которые укладываются в специальные пазы на внутренней поверхности сердечника.

Каждая обмотка и является одной из фаз двигателя, следовательно, раз их три, то и двигатель называется трехфазным. Для изготовления обмоток используют изолированный медный провод, имеющий квадратное или круглое сечение. При укладке провода сдвигают на 120 градусов относительно друг друга. Начальные и концевые зажимы каждой обмотки соответственно маркируют С1, С2, С3, С4, С5 и С6.

Зажимы обмоток оснащены специальными перемычками, при помощи которых можно варьировать соединение фаз, что дает возможность подключать электродвигатель как к сети с напряжением 220В, так и к сети 380 В. Напряжения, на работу с которыми рассчитан электродвигатель, указывается в его паспорте.

Следовательно, если в паспорте указано напряжение 380/220В, то это значит, что при соответствующем соединении зажимов обмоток (звездой для 380 В и треугольником для 220 В) двигатель может работать от электросетей с напряжением 380 и 220 В.

Особенности строения ротора

Ротор для асинхронного двигателя мостового крана может быть фазовым или короткозамкнутым. Его сердечник также состоит из изолированных листов тонкостенной электротехнической стали. Ротор крепится на вращающийся вал, опирающийся на подшипники. При помощи подшипниковых щитов вал, з закрепленном на нем роторе, болтовым соединением крепится к станине статора.

Для короткозамкнутого ротора обмотку изготавливают с использованием алюминиевых, медных или латунных стержней, которые по торцам сердечника соединяют при помощи соединительных колец, изготовленных из того же материала, что и обмотка. Таким образом, получают обмотку ротора, которая называется «беличья клетка», то есть является короткозамкнутой.

Если ротор выполнен фазовым, то и его обмотка состоит из трех независимых обмоток, которые укладываются под углом 120 градусов относительно друг друга и называются фазами ротора. Фазовая обмотка ротора может быть соединена только звездой и подключена к пускорегулировочному или пусковому резистору.

Пусковой резистор подключается к ротору для того, чтобы можно было ограничить силу пускового тока. Такой резистор обладает активным сопротивлением, что позволяет создать значительный пусковой момент.

Принцип действия электродвигателя

Двигатель мостовой кран балкиСтатор двигателя создает вращающееся магнитное поле, а ротор выполняет роль проводника

Действие асинхронного электродвигателя, имеющего три фазы, основано на взаимодействии проводника и вращающегося магнитного поля. Магнитное поле создается обмоткой статора, а обмотка ротора является проводником, помещенным в магнитное поле. Вращающийся момент двигателя уменьшается при увеличении частоты вращения ротора и, соответственно, наоборот, когда частота вращения ротора уменьшается, вращающий момент двигателя увеличивается.

Если ротор и магнитное поле статора имеют одинаковую частоту вращения (предельный случай), ток в обмотке ротора полностью отсутствует. Но добиться такого практически невозможно, так как даже при пуске частота вращения ротора все равно меньше, чем частота вращения магнитного поля, создаваемого статором. Именно благодаря данной особенности такой электродвигатель получил название асинхронного.

Что касается числа пар полюсов магнитного поля, то оно определяется количеством обмоток каждой из фаз статора, к примеру, если фазы статора состоят из двух обмоток, то и число пар полюсов будет равно двум.

При короткозамкнутом роторе частота вращения двигателя регулируется либо изменением числа пар полюсов статора, либо при помощи изменения частоты тока. Для того чтобы изменить частоту питающего тока используют специальные преобразователи или источники переменного тока. Если регулировка частоты осуществляется путем изменения пар полюсов статора, то его фазы укладывают таким образом, чтобы каждая имела несколько обмоток с различным числом пар полюсов. Из-за сложности регулировки частоты короткозамкнутые двигатели на мостовых кранах практически не используются.

Асинхронные двигатели, имеющие фазовый ротор – это двигатели, которые чаще всего используются для электропривода мостовых кранов, так как изменение частоты вращение достигается наиболее простым путем – введением в цепь ротора резистора.

Габаритный чертежи крановых двигателей

Габаритный чертеж электродвигателя IM 1001 — на лапах с одним концом вала

Габаритный чертеж электродвигателя 2002 — фланцевый на лапах с цилиндрическим концом вала со стороны фланца и коническим концом вала 

 

Тип Габа-
рит
Габаритные, мм Установочно-присоединительные, мм
MT MTK MT и MTK IM1001 IM2001 Концы валов
l30 l33 l30 l33 h41 b11 d30 h l31 l10 b10 d10
d25
d24 d20 d22 n d1 l1 l3 b1 h5 форма
вала

MTH
MTKF
MTKH
11 516 585 416 485 302 230 266 112 132 150 180 19 215 280 225 14
4
28 60 8 31 цилиндр
12 551 620 451 520 127 190
111 584 673 485 574 342 290 274 132 140 190 220 19 250 330 300
18
4 35 80 10 38
112 624 713 525 614 135 235
211 701 820 586 706 385 320 316 160 150 243 245 24 250 330 300 18 4 40 110 14 43
311 748 860 637 749 444 350 360 180 155 260 280 24 250 350 300 18 8 50 110 14 53,5
312 823 935 712 824
170
320
411 877 1027 749 899 527 440 422 225 175 335 330 28 300 400 350 18 8 65 140 105 16 63,8 Конус
412 953 1102 824 974 165 420
4MTH
4MTM
4MTKH
4MTKM
200L 907 1053 767 910 500 380 422 200 133 305 318 19 65 140 105 16 63,8
225M 960 1110 797 945 545 435 465 225 149 311 356 19 70 140 105 18 68,8
225L 1070 1220 907 1054 356
280S 1090 1265 740 540 605 280 190 368 457 24 80 170 130 22 88,5
280M 1170 1345 419
280L 1260 1435 457
400S 1423 1645 933 790 686 400 280 560 686 35 110 210 165 25 106,8
400M 1493 1715 630
400L 1573 1795 710

 

Группа компаний «ПРОМСНАБ» предлагает широкий выбор промышленного оборудования от ведущих производителей по доступным ценам. В нашем каталоге вы всегда сможете подобрать для себя оптимальные эксплуатационные и технические характеристики техники, габаритные размеры крановых электродвигателей, которые позволят установить агрегат на запланированный участок системы.

Крановые двигатели: особенности, характеристики, габариты

В соответствии с ГОСТ 18374 всё оборудование данной категории можно разделить на 2 основные группы: двигатели, работающие с короткозамкнутым и фазным ротором. Все они вне зависимости от особенностей своей конструкции и принципа действия отличаются высоким КПД и успешно используются в комплектации всех видов крановых установок (тельферов, талей, портальных, козловых, башенных кранах).

Агрегаты обоих типов дают возможность их эксплуатации как в динамическом, так и в статичном режиме (во втором случае груз в течение нужного времени будет висеть неподвижно в подвешенном состоянии). Из-за широкой области применения сегодня выпускается множество модификаций таких моторов. Основным отличием между ними становится

  • мощность,
  • степень защиты,
  • нагревостойкость изоляции,
  • габаритные размеры крановых электродвигателей.

При этом по своей надёжности крановые двигатели любых моделей соответствуют самым высоким требованиям в соответствии с действующими стандартами качества.

Важнейшие особенности крановых двигателей

  • В большинстве случаев это оборудование закрытого исполнения.
  • Класс нагревостойкости используемых изоляционных материалов – F или H.
  • Сравнительно высокие показатели магнитного потока, что позволяет обеспечить большой потенциал установок в работе с перегрузками.
  • Габаритные размеры крановых электродвигателей варьируются в достаточно широком диапазоне, чтобы обеспечить возможность комплектации любой грузоподъёмной установки.
  • Низкие показатели потерь при переходных процессах за счёт малых значений частоты вращения и момента инерции ротора.

 

Габаритные размеры крановых электродвигателей

Габариты – один из важнейших параметров, который становится определяющим для сферы использования любого оборудования. В зависимости от модификации крановых электродвигателей габаритные размеры их могут варьироваться в пределах от 514 мм до 1816 мм (L) и от 302 мм  до 880 мм (H) при мощности от 1,4 до 160 кВт.

Обращайтесь, чтобы получить профессиональную консультацию по любым возникшим вопросам. Мы всегда готовы помочь в выборе, организации поставки техники в удобные для вас сроки по комфортной цене.

Электрическое оборудование мостовых кранов

Категория:

   Электрическое оборудование

Публикация:

   Электрическое оборудование мостовых кранов

Читать далее:



Электрическое оборудование мостовых кранов

Устройство и основные данные крановых электродвигателей. Устанавливаемые на мостовых кранах электродвигатели относятся к специальной группе электрических машин, называемых крановыми. Крановые электродвигатели с фазным ротором обозначают МТ, с короткозамкнутым ротором — МТК. Эти двигатели в большинстве случаев изготовляют на напряжение 220/380 В. Если напряжение питающей сети равно 220 В, статорную обмотку двигателя соединяют треугольником, при напряжении сети 380 В — звездой.

Отношение максимального крутящегося момента к номинальному у двигателей серии МТ находится в пределах 2,5-3, поэтому они могут надежно работать при некоторых колебаниях напряжения сети. Начальный пусковой момент двигателей серии МТК в 2,6-3,2 раза выше номинального. Асинхронный двигатель имеет достаточно жесткую характеристику — мало изменяет частоту вращения при изменении нагрузки. В пределах нормальной нагрузки и допустимых перегрузок между током двигателя и нагрузкой на валу существует пропорциональная зависимость: с увеличением нагрузки двигатель потребляет из сети больший ток и большую мощность. При работе вхолостую асинхронный двига-ель потребляет из сети намагничивающий ток, нужный для создания вращающегося магнитного поля. Намагничивающий ток у крановых двигателей переменного тока достигает 60-70% номинального тока при ПВ, равном 950/ (ПВ — продолжительность включения при повторно-кратковременном режиме работы двигателя). Повторно-кратковременный режим состоит из многократно повторяющихся циклов, в каждом из которых последовательно чередуются включенное состояние (работа) двигателя и его отключенное состояние (пауза).

Согласно ГОСТ 183-74 время цикла не должно превышать 10 мин. Стандартные значения ПВ равны 15, 25, 40 и 60%. Каждому из них соответствует нагрузка электродвигателя, допускаемая его нагревом при данном режиме работы. Нормально крановые двигатели рассчитываются на работу при ПВ = 25%, однако один и тот же двигатель может работать при ПВ, равном 15 и 40%, но при этом должна соответственно изменяться его нагрузка. При ПВ = 15% разрешается увеличить нагрузку двигателя по сравнению с ПВ=25%, а при ПВ=40% нагрузка снижается на 25%. Объясняется это тем, что при частых пусках из-за больших пусковых токов двигатель нагревается больше, чем при работе полной нагрузкой.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Крановые электродвигатели работают в тяжелых условиях, поэтому для увеличения прочности и улучшения теплоотдачи они имеют стальной литой корпус с ребристой поверхностью. Двигатели снабжены водозащитной изоляцией, которая обеспечивает их нормальную эксплуатацию на открытом воздухе. Статор электродвигателя изготовляют из тонких (0,5 мм) листов электротехнической стали. В пазах статора размещены обмотки с выведенными на зажимы концами. Фазный ротор, как и статор, изготовляют из электротехнической стали. Пластины укреплены на сердечнике, напрессованном на валу.

В двигателях применяют электроизоляционные материалы с различными характеристиками по нагреву, урановые двигатели серий MTF и MTKF имеют изоля-обш Класса выдерживающую нагрев до 155 °С. Для непромышленных двигателей, работающих в более легких условиях, используют изоляцию класса А (До 105 °С). Ранее выпускавшиеся крановые двигатели серий МТ, МТБ, МТКВ имели изоляцию класса В, выдерживающую нагрев до 130 °С.

Заводы изготовляют электродвигатели с одним или двумя выступающими концами вала. Концы валов двигателей 0-3-го габаритов — цилиндрические, 4-7-го габаритов — конические.

Первая цифра в марке кранового электродвигателя обозначает условный габарит двигателя, принятый по диаметру пакета статора, вторая цифра -условную длину статора, третья — число полюсов.
Обмотка статоров электродвигателей катушечная, однослойная или двухслойная, намотанная из круглого провода, обмотка ротора (для фазных роторов) однослойная, катушечная. Статоры и роторы пропитывают изоляционными лаками или компаундами. Для статоров и роторов изготовляемых в настоящее время электродвигателей серии MTF и статоров короткозамкнутых электродвигателей серии MTKF применены обмоточные провода ПЭТ-155 класса нагревостойкости F. Эти двигатели имеют повышенную перегрузочную способность при сравнительно небольших токах и .малом времени разгона. Начала обмоток ротора выведены к трем контактным кольцам на валу ротора. Токосъемный механизм ротора выполнен с постоянно прилегающими щетками, что позволяет реверсировать двигатель.

Короткозамкнутые двигатели имеют литой ротор из алюминиевого сплава повышенного удельного сопротивления. На короткозамкнутых кольцах расположены вентиляционные лопатки, которые отлиты заодно с ротором. Эти лопатки создают циркуляцию воздуха с торцевых сторон двигателя, что способствует лучшему охлаждению обмоток статора. В основном же электродвигатели серий MTF и MTKF охлаждаются вентилятором с радиальным расположением лопаток, что создает струю воздуха вдоль наружной поверхности станины. Вентилятор посажен на вал ротора со стороны, противоположной токосъемному устройству.

На кранах иногда применяют также асинхронные двигатели единой серии АОФ, АОС, AOIIT с повышенной продолжительностью включения. Электродвигатели серии А изготовляют семи габаритов, причем каждый из них может иметь обычную в двигателях общего назначе ния или специальную механическую характеристику с повышенным пусковым моментом, повышенным сколь жением или фазный ротор. Двигатели серии А изготовляют в алюминиевом или чугунном корпусе, который имеет защиту от попадания внутрь посторонних предметов и воды, а в закрытых двигателях — и пыли.

В соответствии с исполнением установлено следую, щее обозначение двигателей: А — защищенный в чугунном корпусе; АО — закрытый, обдуваемый, в чугунном корпусе; АЛ — закрытый, обдуваемый, в алюминиевом корпусе. Кроме буквенных имеются также цифровые индексы: первая цифра указывает условный номер диаметра статора, вторая — длину статора, третья — число полюсов. Например, АОЛ-31-6 обозначает электродвигатель общего назначения в закрытом обдуваемом алюминиевом корпусе, третьего диаметра, первой длины, шестиполюсный. Специальные двигатели единой серии обозначаются следующим образом: АОЭ — со встроенным электромагнитным тормозом; АОП — с повышенным пусковым моментом; АОС -с повышенным скольжением

В настоящее время наша промышленность начинает выпускать новые электродвигатели четвертой серии с улучшенными технико-экономическими показателями. Изменяется также их маркировка: вводятся данные о высоте оси вращения, установочные и габаритные размеры статора согласно международной системе классификации.

Пуск и регулирование частоты вращения асинхронных двигателей. Электродвижущая сила, наводимая в роторе асинхронного двигателя, обратно пропорциональна его частоте вращения. При неподвижном роторе она имеет значительную величину, поэтому в начальный момент пуска под действием этой э. д. с. в роторе проходят токи, в 5-8 раз превышающие номинальное значение. Чтобы избежать перегрузок в сети, в цепь фазного ротора вводят пускорегулирующие резисторы, которые ограничивают ток ротора, а следовательно, и пусковой ток статора. При включении в цепь ротора дополнительных резисторов получают более пологие (мягкие) характеристики, которые называются искусственными.

Если ввести в обмотку ротора дополнительные резисторы, то двигатель будет развивать необходимый момент при повышенном скольжении, а следовательно, при меньшей частоте вращения. Введение резисторов сопротивлением, превышающим, например, в 5 раз сопротивление обмоток ротора, при неизменной «агрузке примерно во столько же раз увеличит скольжение, которое соста-вит s=0,055 5=0,275.

Тогда частота вращения ротора будет равна: я= 1000(1-0,275) -725 об/мин.

В большинстве случаев короткозамкнутые двигатели небольшой мощности пускают в ход без дополнительных устройств, так как их характеристики мягче, чем у двигателей с фазным ротором.

Особенности управления двигателем механизма подъема. При опускании груза его масса способствует вращению, поэтому частота вращения двигателя весьма быстро достигает синхронной и может даже превзойти ее. Это значит, что скольжение двигателя, уменьшившись до нуля, может стать отрицательным, т.е. ротор не только не будет отставать от вращающегося поля, но и начнет обгонять его.

Поэтому при спуске тяжелых грузов увеличение сопротивления в роторе увеличивает частоту вращения двигателя.

Пускорегулирующие резисторы. Для регулирования частоты вращения двигателя, уменьшения пускового тока до значения, безопасного для двигателя и сети, и увеличения вращающего пускового момента применяют ящики резисторов (рис. 1). В каждом ящике установленно несколько одинаковых элементов. Каждый элемент состоит из стальной пластинки с надетыми на нее сверху и снизу фарфоровыми гребенками. В пазы гребенок заложена наматываемая на элемент константановая проволока или фехралевая лента, которая может выдерживать долговременный нагрев до 300-400 °С. Элементы соединены последовательно, для чего при сборке между ними прокладывают поочередно фарфоровые изоляторы и дистанционные трубки. Брызгозащищенный ящик закрыт цельными боковинами и крышкой. Передний и задний щиты имеют отверстия типа жалюзи. Внешние зажимы расположены на панели в нижней части ящика.

Рис. 1. Ящики пусковых резисторов, а -типа НК-1; б -типа НФ I.

Ящики резисторов предназначены только для определенного электродвигателя или группы их, управляемой конкретным типом контроллера. Поэтому внешние зажимы ящиков резисторов маркируются аналогично зажимам контроллера. На кране ящик должен быть установлен строго горизонтально. Для отвода тепла между отдельными ящиками в комплекте необходимо иметь зазор не менее 120 мм. Кожухи ящиков должны быть надежно заземлены. Согласно действующим правилам устанавливать ящики резисторов в кабине крана запрещается, поэтому если в старых конструкциях кранов такая установка была произведена ранее, то ящики надо перенести из кабины. Это требование необходимо выполнить в двух случаях: если они мешают нормальной работе крановщика или если кран работает в горячем цехе.

При отсутствии пусковых резисторов требуемого типа их можно подобрать из нормализованного ряда.

Силовые контроллеры. Для включения и регулирования пусковых характеристик электродвигателей на мостовых кранах применяются контроллеры. Известны два типа контроллеров: барабанные и кулачковые.

В последние годы для управления электроприводом преимущественно применяют кулачковые контроллеры. Эти контроллеры имеют один или два ряда кулачковых элементов, состоящих из подвижных и неподвижных контактов с укрепленными на их концах медными губками. Подвижный контакт контроллера вращается на оси и постоянно прижат своим хвостовиком с роликом к кулачковой шайбе. Фасонные кулачковые шайбы К (рис. 23) укреплены на валу, спрессованном электроизоляционным материалом. По шайбам перекатываются ролики Р, изменяющие свое положение в зависимости от того, находится ролик на участке с меньшим или большим радиусом. В первом случае медные контактные элементы контроллера замкнуты и прижимаются пружиной П, во втором, наоборот, контакты разомкнуты. Замыкание и размыкание контактов сопровождается их перекатыванием, что позволяет им очищаться от окиси меди и нагара. Износ контактных поверхностей в кулачковых контроллерах меньше, чем в барабанных, из-за отсутствия трения скольжения и вследствие того, что рабочая часть контакта, через которую более или менее длительно проходит ток, удалена от места образования искр и дуги. Эти особенности кулачковых контроллеров дают возможность использовать их при тяжелых режимах работы. Для облегчения работы контактных деталей в контроллерах применяют электромагнитное гашение дуги. Специальная катушка, выполненная из нескольких витков толстой проволоки, укреплена на стальном сердечнике. По дугогасительной катушке проходит ток., разрываемый контроллером (ток силовой цепи). Дуга и дугогасительная катушка создают магнитные поля, направленные навстречу друг другу, что схематично показано на рис. 2.

Рис. 2. Схема работы контактов кулачкового контроллера.

На кранах применяют в основном контроллеры ККТ-61А и ККТ-62А двухрядного горизонтального исполнения. В отличие от ранее применяемых однорядных вертикальных контроллеров НТ-61 и НТ-51 масса и габариты этих аппаратов при одинаковых характеристиках по току и мощности в 1,5 раза меньше. Контроллеры рассчитаны на большое число включений (600-1000 в час).

Принципиальная электрическая схема кулачкового контроллера показана на рис. 3. На этой схеме изображена развертка кулачковой шайбы, указывающая, на какой из позиций ее вращения контакты замыкаются.

Шайбы контроллера в нулевом положении не касаются рычагов подвижных губок и, следовательно, силовые цепи разомкнуты. Если перевести рукоятку контроллера в первое положение направления Вперед, то обмотки статора электродвигателя окажутся под напряжением. Включенный в цепь ротора полный комплект резисторов обеспечивает пуск двигателя по мягкой характеристике на пониженную частоту вращения.

Рис. 3. Электрическая схема управления двигателем с помощью силового контроллера. 1 — двигатель; 2 — пускорегулирующие резисторы; 3 — контроллер.

Во второй позиции штурвала контроллера замыкаются контакты Р5, выводя из работы часть сопротивления. В третьем, а затем и в четвертом положении замыкаются последовательно контакты Р4 и РЗ, выводя из работы вторую и третью части сопротивления. В пятом положении все контакты в цепи ротора замкнуты, его обмотки оказываются соединенными накоротко, поэтому электродвигатель развивает наибольшую частоту вращения.

Магнитные контроллеры. Для приводов, работающих тушки которых питаются ПОСТОЯННЫМ током от выпрямителей ВС.

В первом положении командоконтроллера при подъеме срабатывают контакторы В, КП и Т, реле 1РУ, 2РУ, а затем контактор П. В результате двигатель подключается к сети, растормаживается, в цепи его ротора шунтируется часть резисторов и происходит разгон двигателя с предварительной выборкой слабины каната. Во втором и третьем положении рукоятки срабатывают соответственно контакторы 1У и 2У, что дает возможность получить промежуточные скорости. При включении контактора 2У отключается катушка 1РУ, в результате чего с выдержкой времени замыкается контакт 1РУ в цепи катушек ЗУ и 4У. В четвертом положении рукоятки срабатывает контактор ЗУ, при этом отключается катушка 2РУ, после чего с выдержкой времени включается контактор 4У. Двигатель переходит сначала на промежуточную, а после разгона на рабочую характеристику подъема.

При быстром переключении рукоятки из нулевого в четвертое положение двигатель переходит на рабочую характеристику с автоматической выдержкой времени с помощью реле 1РУ и 2РУ.

При быстром переводе рукоятки командоконтроллера из нулевого в четвертое положение при спуске двигатель также достигает рабочей характеристики с автоматической выдержкой времени с помощью реле 1РУ и 2РУ. При спуске грузов с малой массой, когда потери трения в механизме больше момента двигателя, последний будет работать вхолостую, а более тяжелые грузы будут опускаться со сверхсинхронной частотой вращения. Для уменьшения скорости опускания переводят рукоятку командоконтроллера в третье положение, в результате чего срабатывает контактор однофазного торможения. В этом случае двигатель работает в режиме электромагнитного тормоза. Дальнейшее снижение скорости получают во втором и первом положениях рукоятки, когда двигатель, подключенный к сети контактором В, работает в режиме противовключения.

Магнитный контроллер типа ТА выполнен по симметричной схеме. Здесь предусмотрена возможность свободного выбега двигателя в нулевом положении контроллера, в то время как механическое торможение осуществляется в любом из остальных положений рукоятки командоконтроллера, при срабатывании конечных выключателей или при нажатии кнопки АК. Реле РН и контактор Т в нулевом положении не отключаются. В данной схеме режим противовключения обеспечивает торможение движущегося крана или грузовой тележки. При вращении двигателя, например, в направлении Вперед переключают командоконтроллер в одно из положений Назад. Первым срабатывает контактор Н, в результате чего в цепях статора и ротора, включая и пускорегулирующие сопротивления, вновь появляется ток.

Рис. 5. Магнитный контроллер типа ТА. а — электрическая схема силовой части; б — схема цепей управления.

Так как направление вращения магнитного пели противоположно направлению вращения двигателя, напряжение, генерируемое в роторе, возрастает, вследствие чего срабатывает реле РН, подключенное к пускорегулирующему сопротивлению, и прерывает цепь катушек П, 1У, 2У, ЗУ. Двигатель будет работать в режиме противо-включения с полным сопротивлением в цепи ротора независимо от положения командоконтроллера. По мере снижения частоты вращения напряжение на зажимах катушки реле РП снижается, и при /г» О реле отключается. Для предотвращения самопроизвольного движения крана в противоположном направлении командоконтроллер необходимо переключить в нулевое положение.

Командоаппараты. Для приведения в действие магнитных контроллеров, контакторов, защитных и реверсивных панелей применяют аппараты, носящие общее наименование командоаппаратов. В число командоаппаратов входят командоконтроллеры, универсальные переключатели, конечные и аварийные выключатели.

Корпуса и крышки командоаппаратов обычно отлиты из чугуна или алюминиевого сплава. Наружу выведены рычаги или рукоятки, которые имеют фиксирующее устройство. Формы и размеры рычагов у рукояток зависят от типа и места установки аппарата. Например, командоконтроллеры КП-1400 и КП-1500 встраивают в кресло крановщика, поэтому у них удлиненная рукоятка с кулисным приводом; у конечных выключателей рычаги с самовозвратом или без самовозврата. На рис. 27 показан командоконтроллер. Контактная система командоконтроллера отличается от контактной системы силового контроллера тем, что выполнена в виде контактного мостика, размещенного на рычаге кулачкового элемента. На контактной поверхности мостика напаяны серебряные пластинки, стойкие к окислению и создающие надежный контакт даже при небольшом давлении пружины кулачкового элемента. Кулачковый элемент поворачивается под действием кулачковой шайбы, насаженной на вал с фиксирующим устройством. Так же как и силовые контроллеры, командоконтроллеры на электросхемах изображают в развернутом виде, где указывается, в каком фиксированном положении рукоятки кулачкового вала контактный мостик замыкает цепь.

Если командоконтроллеры имеют несколько контактных мостиков, то конечный выключатель обычно имеет один или два таких мостика. На кранах широко применяют конечный выключатель типа КУ, который обеспечивает различные схемы замыкания контакторов. Выключатель типа КУ имеет два контакта, которые могут быть размыкающими, замыкающими или один замыкающий, а другой — размыкающий. Механизм рычажного выключателя типа КУ размещен в штампованном стальном закрытом со всех сторон корпусе и имеет снаружи один рычаг, на который и воздействуют упоры, установленные в крайних положениях на пути следования перемещающегося механизма. На валу выключателя закреплены шайбы. При повороте вала изоляционный (из карболита) рычаг с контактными мостиками 6 замыкает (или размыкает) неподвижные контакты, установленные на изоляционной подставке. Рычаг под действием пружины с помощью ролика постоянно прижат к кулачковым шайбам. При этом контакты разомкнуты. Для того чтобы в исходном положении контакты были замкнуты, ролик рычага переставляют на ось, а пружину — в положение К. Изменение положения кулачковых шайб относительно оси производится их поворотом и фиксированием винтами. Необходимость изменения положения шайб возникает при перестановках приводного рычага, насаживаемого на конец вала, и при изменении схемы замыкания контактов. Фиксирующий храповичок и соединенная с ним собачка 8 с пружиной предназначены для возврата приводного рычага выключателя в исходное положение. Кроме рассмотренного выключателя на кранах применяется 52 шпиндельный выключатель типа ВУ-250А. Такие выключатели устанавливают для ограничения высоты подъема груза. В этом случае контакты замыкаются и размыкаются поворотом тихоходного вала червячного редуктора, имеющего передаточное отношение 1:50. При набегании замыкающего ролика на выступ контактного рычага последний медленно поворачивается, а затем запирается в замкнутом положении собачкой. Весь путь замыкания подвижного контакта соответствует 5/6 оборота вала с шайбами или 42 оборотам приводного вала. Выключатель возвращается в исходное положение после срабатываний при повороте приводного валика на 1,5 оборота.

Рис. 6. Командоконтроллер. 1 — корпус; 2 — вал кулачкового барабана; 3 — сектор зубчатый; 4 — рукоятка; 5 — кулачки, изменяющие число фиксирующих положений рукоятки; 6 — рычаг фиксирующего устройства; 7 — пружина фиксирующего устройства; 8 — шайба фиксатора; 9 — кулачковые элементы; 10 — кулачковые шайбы; 11 — рейка для крепления кулачковых элементов.

Рис. 7. Конечный выключатель типа КУ. а — принцип действия; б — общий вид со снятой крышкой.

Выключатель ВУ-250А имеет два мостика и может быть настроен на разрыв цепей в двух положениях, что позволяет ограничивать как верхнее, так и нижнее положение крюковой подвески. Выключатели ВУ-150А аналогичны по конструкции выключателю ВУ-250А, но могут разрывать только одну цепь. Допустимый длительный и разрываемый ток у них равен 20 А. Выключатели КУ-701 имеют одну цепь, их допустимый ток 10 А.

Универсальные переключатели набраны из отдельных контактных секций, изолированных одна от другой пластмассовыми стенками. Наиболее часто применяется универсальный переключатель УП-5311. Первые две цифры обозначают, что аппарат выполнен в открытом нерегулируемом исполнении, следующие две цифры — число секций (в данном случае 11).

Аварийные ручные выключатели ВУ-220 служат для мгновенного разрыва основных цепей управления при необходимости экстренной остановки всего крана; их выполняют с нормально замкнутыми контактами.

Защитные и реверсивные панели. Защитные панели предназначены для максимальной и нулевой защиты двигателей и применяются совместно с кулачковыми и магнитными контроллерами. Панель расположена в металлическом шкафу, в котором на изоляционной асбоцементной плите вмонтированы трехполюсный рубильник с наружной рукояткой и линейный контактор. Панель также снабжена максимальными реле, действующими на линейный контактор, предохранителями цепей управления, переключателем опробования, пусковой кнопкой к электромеханическим замком.

Электромеханический замок, собранный из серийно выпускаемых изделий для дверного замка и пакетного выключателя, изображен ча рис. 29. От дверного замка взят механизм. Из текстолита изготовлены корпус, муфта, крышка и металлическая упорная пластина, которая служит для ограничения поворота контактной шайбы на 90°. Через фигурное отверстие упорной металлической пластины проходит поводковая планка.

Рис. 8. Электромеханический замок.

Детали электрической части замка взяты от стандартного пакетного выключателя на ток 25 А.

Замок устанавливается в стенке шкафа защитной панели таким образом, что наружу выступает лишь торец механизма. Остальная часть замка помещается внутри панели, запираемой на замок. С помощью двух зажимов замок включается последовательно в цепь катушки главного контактора. Нормальное положение контактов замка разомкнутое. Чтобы включить контактор, необходимо вставить ключ в скважину механизма и, повернув его по часовой стрелке на 90°, замкнуть контакты.

Допускается вместо контактного замка устанавливать замок с индивидуальным ключом, запирающий рубильник, автомат или выключатель в отключенном положении. Ключ из замка должен выниматься только при отключенном и запертом в этом положении рубильнике, автомате или выключателе. Этому требованию отвечают защитные панели типа ПЗКБ-160 «ПЗКБ-400.

Рис. 9. Принцип действия контактора, а — переменного тока; б — постоянного тока.

Контакторы. Основным аппаратом крановых защитных и реверсивных панелей и магнитных контроллеров является контактор — прибор для включения и отключения электрического тока на расстоянии. На рис. 30 показан внешний вид контактора и виден принцип его действия. На изолированной оси 1 квадратного сечения, подшипники которой для простоты не показаны, установлены подвижные рабочие контакты, якорь электромагнита и траверса для блок-контактов.

На рис. 9, а показана упрощенная схема пуска и остановки короткозамкнутого асинхронного двигателя с кнопочным управлением при помощи контактора. Силовая цепь подключена непосредственно к двигателю и обозначена толстыми линиями. В цепи управления (тонкие линии) показаны две кнопки — включающая Пуск и отключающая Стоп. Пуск производится следующим образом. При замыкании кнопки Пуск ток проходит от провода IIX через обмотку электромагнита к проводу Л3. Образуется замкнутая цепь. Якорь притягивается и поворачивает ось, при этом одновременно замыкаются рабочие контакты и верхние блок-контакты. Последние шунтируют кнопку Пуск и позволяют отключить включающую кнопку. Для выключения двигателя достаточно разомкнуть цепь управления, нажав на кнопку Стоп. Контакты отпадут под действием собственной массы устройства.

Устройство контактора постоянного тока показано на рис. 9. При прохождении тока через обмотку катушки якорь (подвижная часть магнитопровода) притягивается к неподвижному сердечнику. При этом якорь, поворачиваясь вместе с укрепленным на нем супортом и подвижным контактом вокруг оси, вводит подвижный контакт в соприкосновении с неподвижным контактом. При этом контакты, соединяясь сначала своими верхними частями, приходят в дальнейшее соприкосновение и смещаются относительно друг друга, как бы притираясь. Гашение дуги происходит в искрогасительной камере. Последовательно с главными контактами включена дугогасительная катушка. Создаваемое этой катушкой магнитное поле направлено таким образом, что дуга (как проводник с током) выталкивается вверх по правилу правой руки. Ток от подвижного контакта отводится при помощи гибкого проводника. Контактор монтируется на плите.

С 1971 г. промышленность выпускает контакторы переменного тока серии КТ-6000. Допускаемая частота включения этих контакторов не менее 600 в час. Гашение дуги-электромагнитное, что позволяет осуществлять включение, реверсирование и отключение заторможенных двигателей, в том числе с короткозамкнутым ротором.

Блокировочные контакты контактора состоят из прессованного корпуса, неподвижных контактов и траверсы с подвижными контактами мостикового типа. Траверса перемещается в металлических направляющих под действием кулачка, укрепленного на валу контактора.

Реле. Для защиты электропривода от перегрузок и падения напряжения применяют промежуточные и тепловые реле, реле тока и напряжения, реле времени.

Промежуточные реле применяются в электрических цепях в тех случаях, когда количество блок-контактов основных аппаратов недостаточно для реализации электрической схемы управления краном. Изготовляют их с передним и задним присоединением проводов.

Для защиты от перегрева обмоток электродвигателей, Работающих в длительном режиме, применяют тепловые Реле типов ТРИ, ТРП. ТРТ. В ряде случаев такие реле входят в комплект электрических аппаратов, например магнитных пускателей.

Биметаллический элемент представляет собой двухслойную металлическую пластинку из двух металлов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения. Проволочная спираль электронагревателя включается последовательно в электрическую цепь, х. е. в цепь защиты двигателя. Замыкание или размыкание этой цепи осуществляют контакты специального электромагнитного выключателя (на схеме не указан) В цепь катушки этого выключателя включен размыкающий контакт теплового реле. При длительной перегруз, ке двигателя, когда ток в нагревателе заметно возрастает, биметаллический элемент изгибается и освобождает защелку, которая под действием пружины поворачивается и размыкает контакты. Цепь катушки электромагнитного выключателя разрывается, его контакты размыкаются и двигатель отключается от сети После охлаждения элемента нажатием кнопки возвращают реле в исходное положение. Эти реле изготовляют с самовозвратом или ручным возвратом в исходное положение.

Рис. 10. Реле максимального тока.

В качестве максимальной токовой защиты в силовых цепях мостовых кранов применяют реле мгновенного действия РЭО-401 и РЭ-571Т.

Рис. 11. Тепловое реле. 1 — трубка; 2 — катушка; 3 — сердечник; 4 — регулировочный винт; 5 — шкала; 6 — коромысло; 7 — контакт.

Автоматические выключатели — автоматы предназначены для автоматического отключения тока при коротких замыканиях или перегрузках. На кранах наиболее распространены автоматические выключатели серий АП25, АП50, А63, АК63. Автоматические выключатели А63 и АК63 имеют электромагнитный расцепитель с гидравлическим замедлителем (А63-МГ и АК63-2МГ) или без замедлителя (А63-М, АК63-2М). Автоматические выключатели АП25 и АП50 оборудованы тепловым, электромагнитным или комбинированным расцепителем. При этом приняты следующие обозначения: МТ — электромагнитный и тепловой расцепитель, Т — тепловой М — электромагнитный, Н — расцепитель минимального напряжения, 0 — расцепитель минимального тока в нулевом проводе. Цифра перед символом указывает на количество таких расцепителей в автоматическом выключателе.

На рис. 12 приведены принципиальные схемы наиболее распространенных автоматических выключателей. При рассмотрении схем видно, что контакты отключаются при срабатывании теплового или электромагнитного расцепителей, освобождающих крюк подвижного контакта, который удерживается пружиной. Электромагнитные расцепители имеют указатель, позволяющий увеличить ток срабатывания примерно на 40% за счет сжатия пружины. Включаются автоматические выключатели вручную.

Магнитные пускатели. Для автоматического дистанционного включения и реверсирования электродвигателей наряду с контакторами применяют магнитные пускатели. Они имеют главные контакты (пальцевые или мастиковые) с системой дугогашения, электромагнитную

систему и блок-контакты, как правило, мостикового ти-па В реверсивных пускателях кроме электроблокировки иногда предусматривают и механическую блокировку. Для защиты от перегрузок на панели пускателя монтируют тепловое реле. Если тепловая защита в схеме выполнена отдельно, такие реле в пускателе отсутствуют.

В реверсивном магнитном пускателе есть два контактора: один для пуска двигателя Вперед, другой — для электрическая схема реверсивного пускателя.

Рис. 12. Принципиальная схема автоматического выключателя, а — с электромагнитным расцепителем; б — с тепловым расцепителем; 1 — отключающая пружина; 2 — контакт главной цепи; 3 — рычаг; 4- защелка; 5 приводной рычаг; 6 — катушка; 7 — электромагнитный сердечник; 8 — пружина; 9 — нагреватель теплового реле; 10 — биметаллический элемент; 11 — штифт.

Пускатель имеет две катушки (KB — катушка включения Вперед и КН — катушка включения Назад). Кнопочная станция имеет соответственно.три кнопки: Вперед, Назад и Стоп. Оба контактора пускателя имеют механическую и электрическую блокировку, с тем чтобы при включении одного из них не мог быть включен другой. Электрическая блокировка выполняется с помощью размыкающих контактов кнопок Вперед и Назад.

При нажатии, например, кнопки Вперед ток от одной фазы проходит через контакт кнопки Стоп, затем через размыкающий контакт кнопки Назад, катушку Вперед, далее через контакты тепловых реле TP на вторую фазу Включающая катушка KB возбуждается и замыкаются линейные контакты В. Одновременно включаются блок-контакты и шунтируют кнопку Вперед, которую можно теперь отпустить. Двигатель получает напряжение и начинает вращаться. Следует отметить, что когда нажата кнопка Вперед, ток проходит через размыкающий контакт кнопки Назад и наоборот. Тем самым осуществляется электрическая блокировка. Изменение направления вращения (реверсирование) происходит при включении контактора КН, который производит переключение двух фаз двигателя.

У электрических талей и кран-балок, управляемых с пола, шунтирования кнопок не допускается и работа механизма должна осуществляться при постоянно нажатой кнопке Вперед или Назад.

Тормозные гидротолкатели и электромагниты. В качестве привода тормозов применяют электрогидротолкатели и тормозные клапанные электромагниты однофазного тока. Электрогидравлический толкатель (рис. 35) состоит из электродвигателя, погруженного в рабочую жидкость, корпуса толкателя, центробежного насоса, закрепленного на валу электродвигателя, поршня со штоком, цилиндра, промежуточной крышки и верхней крышки с резиновым армированным уплотнением а штока. Для уплотнения корпусных деталей служат маслостойкие резиновые кольца. Концы обмоток электродвигателя выведены на панель зажимов. Кабель крепится при помощи штуцера 16. Колесо насоса имеет прямые радиальные лопатки, которые независимо от направления вращения колеса обеспечивают нормальную работу толкателя. При включении электродвигателя центробежное колесо нагнетает масло под поршень. Создается избыточное давление, которое поднимает поршень со штоком до верхнего положения. Рабочая жидкость, находящаяся над поршнем, выталкивается через каналы в корпусе к нижней части центробежного колеса. Поршень остается в верхнем положении все время пока работает насос. При выключении электродвигателя цен, тробежное колесо останавливается, поршень со штоком опускается в нижнее положение, выжимая рабочую жидкость в полость над поршнем. Электрогидротолкател ь допускает до 720 включений в час.

Однофазные электромагниты серии МО состоят из ярма с катушкой и якоря, закрепленного в щеках, которые имеют возможность поворачиваться вокруг неподвижной оси. На якоре во избежание гудения установлен короткозамкнутый виток. Рабочий ход этих магнитов составляет 2-3 мм. Электромагниты рассчитаны на 200-300 включений в час, нормальная их работа обеспечивается при колебании напряжения в пределах 85 — П0%. Недостатком тормозных магнитов переменного тока является то, что их катушки не могут выдерживать большой ток включения в течение длительного времени. В результате этого при заклинивании или плохой регулировке хода якоря катушки перегорают. Поэтому в новых кранах применяют в основном электрогидравлические тормоза.

Рис. 13. Электрогидравлический толкатель ТЭГ-25.

Плавкие предохранители. Для защиты силовых цепей, а также цепей управления от аварийных перегрузок во вводных ящиках, защитных панелях и других вводных устройствах устанавливаются плавкие предохранители: трубчатые типа ПР2 и пробочные типа Е-27. При токе 15-200 А применяют трубчатые предохранители, а при токе 4-60 А — пробочные.

Перегорание предохранителей наступает обычно при длительных перегрузках, более чем на 25-50% превышающих номинальное значение тока. От небольших перегрузок предохранители не защищают. Плавкие вставки предохранителей выбирают в зависимости от значения тока, допустимого для крановой проводки, и от продолжительности включения электропривода. Иногда возникает необходимость изготовления плавкой вставки из подручных материалов.

Рубильники и пакетные выключатели. Для нечастых замыканий электрической цепи применяются неавтоматические устройства — рубильники типов Р, РБ, РПЦ, РПБ и пакетные переключатели типов П, ППМ и ПВМ.

Рубильники серий РБ и РПБ с боковой рукояткой или рычагом и серии РПЦ с центральным рычажным устройством могут размыкать электрическую цепь под нагрузкой напряжением до 500 В. Рубильники серии Р с центральной рукояткой служат в качестве разъединителей для отключения предварительно разомкнутой цепи.

При размыкании цепи рубильником между его контактами образуется дуга. Чтобы понизить действие дуги, на ножах рубильника устраивают отрывные контакты. При отводе рычага нож остается в губках до тех пор, пока натяжение пружины, соединяющей его с рычагом, не станет больше силы сцепления контактов. При размыкании нож под действием пружины мгновенно отрывается, разрывая дугу.

Рубильники монтируют в защитном металлическом кожухе-ящике. На кранах устанавливают обычно ящики ЯВЗ-31 на 100 А и ЯВЗ-32 на 200 А. Пакетные выключатели (переключатели) используют преимущественно для эпизодического отключения и переключения вспомогательных силовых цепей напряжением 220 и 380 В. Выключатели набирают из отдельных пакетов по числу полюсов. Каждый пакет содержит неподвижные контакты с внешними зажимами и пружинный подвижный контакт. Пакеты скреплены между собой стяжными шпильками. Контакты вращаются с помощью снабженного рукояткой валика.

На мостовых кранах применяют открытые переключатели типа ППМ и выключатели типа ПВМ. Обозначение аппарата содержит, кроме наименования типа, число контактов и номинальное значение тока при напряжении 220 В. Наиболее распространены в двух- и трехполюсном исполнении аппараты III, V и VI величин на ток соответственно 25, 63, 100 А.

Конструкции крановых электродвигателей

Категория:

   Мостовые электрические краны

Публикация:

   Конструкции крановых электродвигателей

Читать далее:



Конструкции крановых электродвигателей

Конструкция крановых электродвигателей по сравнению с нормальными двигателями общего применения отличается большей прочностью. Крановые электродвигатели имеют более прочный корпус, лучшую изоляцию, увеличенные зазоры между статором и ротором. Эти двигатели работают в повторно-кратковременном режиме при большом числе включений в час, при широком регулировании скорости, с частыми перегрузками и реверсами. Такой режим сильно отличается от продолжительного, когда обычный двигатель, включенный в начале смены, работает с неизменной нагрузкой в течение нескольких часов. Электродвигатели крановых механизмов часто работают при температуре воздуха, доходящей до 50 °С, а в ряде случаев до 70° С, в условиях повышенной вибрации. Они должны работать как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе и быть пригодными для установки на любых крановых механизмах.

Крановые электродвигатели стали применять не только на кранах, но и в других случаях, где имеет место повторно-кратковременный режим работы, например, для привода вспомогательных механизмов в металлургической промышленности. Вследствие этого они получили общее название краново-металлургических двигателей.

Серии электродвигателей этого типа изготовляются мощностью от 1,5 до 250 кет. По роду тока выпускаются две серии электродвигателей: двигатели постоянного тока на напряжение 220 в и 440 в и двигатели асинхронные трехфазного тока на напряжение 220/380 в и 500 в.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Применение постоянного или переменного тока для крановых электродвигателей обусловливается рядом экономических показателей, однако, как показало исследование работы кранов на ряде предприятий, применение переменного тока оказалось более

экономичным, и поэтому оно широко распространилось. Электродвигатели постоянного тока выгодно применять на некоторых металлургических кранах с большой частотой включения и с широким регулированием скорости.

Крановые электродвигатели переменного тока изготовляются, главным образом, с фазовым ротором — 75% от общего количества крановых двигателей и 25% —с короткозамкнутым. Двигатели с короткозамкнутым ротором применяются для малых крановых тележек с небольшим числом включений в час, а также для тельферов и кран-балок.

Основные особенности крановых электродвигателей:
1) возможна замена вала без перемотки якоря;
2) двигатели постоянного тока мощностью выше 23 кет изготовляются с разъемным корпусом и независимой вентиляцией;
3) все крепежные детали и резьбовые соединения имеют предохранение от самоотвинчивания; крепление вентилятора, катушек и щеткодержателей выполняется с повышенной степенью надежности;
4) посадки применяются с большим натягом, чем для двигателей общего применения;
5) применяются только подшипники качения;
6) обмотка и пропитка производятся особо тщательно.

Время одного включения двигателя, его работы и последующей остановки называется рабочим циклом.

Нормально крановые двигатели рассчитываются на работу при 25% ПВ, но один и тот же двигатель может работать и при 15% ПВ и при 40% ПВ, но при этом должна соответственно изменяться его нагрузка. При 15% ПВ разрешается ему давать нагрузку большую, чем при 25% ПВ на 25%, а при 40% ПВ нагрузка снижается на 25%. Объясняется это тем, что при частых пусках из-за большой величины пусковых токов двигатель нагревается больше, чем при работе с полной нагрузкой.

По способу защиты крановые двигатели делятся на:
а) защищенные от попадания внутрь машины посторонних предметов и б) закрытые.

У первых на валу двигателя для охлаждения имеется вентилятор, всасывающий наружный воздух через люки и прогоняющий этот воздух через двигатель; у вторых — на валу установлен вентилятор, перемешивающий воздух внутри двигателя, а на корпусе двигателя снаружи устраиваются ребра для лучшей теплоотдачи, и второй вентилятор, обдувающий двигатель снаружи.

Имеются также двигатели с независимой вентиляцией, в которых охлаждающий воздух подается по трубам внутрь корпуса двигателя от особого вентилятора.

Защищенные двигатели устанавливаются на кранах в чистых механических цехах, где воздух не загрязнен пылью, копотью, и нет сырости и грязи.

В кузнечных, литейных цехах и на открытом воздухе устанавливаются двигатели закрытого типа.

Устройство специальных крановых электродвигателей вызвано особенностями кранового электропривода: повторно-кратковременным режимом работы, большой частотой включений, широким диапазоном регулирования скорости и большой кратностью пусковых и перегрузочных вращающих моментов, частыми реверсами.

Электродвигатели, применяемые для мостовых электрических кранов, должны обладать повышенной перегрузочной способностью и удовлетворять по конструктивному исполнению условиям окружающей среды. Они имеют по сравнению с нормальными двигателями общего применения более прочный корпус, лучшую изоляцию, увеличенные зазоры между статором и ротором.

К ним предъявляются повышенные требования по надежности и удобству обслуживания в затрудненных условиях эксплуатации крановых механизмов, они должны предусматривать удобное соединение с редуктором и механическим тормозом, иметь необходимые конструктивные модификации, удовлетворяющие требованиям современных крановых механизмов.

Повторно-кратковременный режим резко отличается от продолжительного, когда обычный электродвигатель общего применения работает с неизменной нагрузкой в течение нескольких часов.

Электродвигатели крановых механизмов часто работают при температуре воздуха, доходящей до 50 °С, а в ряде случаев — до 70 °С, в условиях повышенной вибрации.

Они должны работать как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе и быть пригодными для установки на любых крановых механизмах.

Крановые электродвигатели стали применять не только на кранах, но и в других случаях, где имеет место повторно-кратковременный режим работы, например для привода вспомогательных механизмов в металлургической промышленности и различных подъемно-транспортных механизмов. Вследствие этого они получили общее название краново-ме-таллургических двигателей.

По роду тока выпускаются краново-металлургические двигатели постоянного тока серий КПДН, МП и ДП для напряжения 220 и 440 в мощностью от 2 до 140 кш и двигатели трехфазного тока серий МТ и МТК для напряжения 220/380 и 500 в, 50 гц, мощностью от 2,2 до 160 кет при ПВ = 25%, а также серий МТВ и МТКВ с теплостойкой стеклянной изоляцией.

По способу защиты от окружающей среды электродвигатели изготовляются следующих исполнений.
1. Открытое, т. е. без специальной защиты вращающихся и токоведущих частей.
2. Защищенное от попадания внутрь машины посторонних предметов и от случайного прикосновения к токоведущим частям.
3. Закрытое, т. е. обеспечивающее отсутствие интенсивного сообщения между наружным воздухом и внутренним пространством двигателя.
4. Брызгозащищенное и защищенное специальными приспособлениями от проникновения внутрь машины брызг, падающих под углом 45°, и капель, падающих вертикально.
5. Взрывозащищенное, у двигателей, предназначенных для работы во взрывоопасной среде.
6. С закрытыми контактными кольцами.
7. Водозащищенное, не допускающее проникновения воды при обливании из брандспойта с расстояния 5 м под давлением не менее 2 атм.
8. Герметическое, не пропускающее внутрь машины воду при наружном давлении воды на оболочку не менее 1 атм.

По способу вентиляции электродвигатели подразделяются на двигатели с естественным охлаждением, без каких-либо вентиляционных приспособлений; двигатели с самовентиляцией, у которых вентилятор жестко укреплен на валу и двигатели с независимой вентиляцией, когда охлаждающий воздух подается при помощи отдельного вентилятора, работающего независимо от охлаждаемого двигателя.

На кранах в чистых механических цехах, где воздух не загрязнен пылью, копотью и нет сырости и грязи, устанавливаются двигатели защищенного исполнения. В кузнечных, литейных цехах и на открытом воздухе применяются двигатели закрытого типа.

Электродвигатели должны применяться в нормальных для их исполнения условиях в соответствии с номинальными техническими данными, указанными на щитке двигателя. Под номинальными данными электрических машин понимают ряд величин, характеризующих их нормальную работу при полной нагрузке. К этим величинам относятся: мощность на валу двигателя, число оборотов в минуту, напряжение, ток, к. п. д. Для двигателей трехфазного тока приводятся также частота, коэффициент мощности, ток ротора и напряжения между контактными кольцами, а для крановых электродвигателей указывается продолжительность включения ПВ.

Диапазон регулирования скорости должен удовлетворять производственным условиям. Для крановых двигателей он лежит в пределах 3—3,5.

Надежность крановых электродвигателей обеспечивается повышенной механической прочностью, а для машин постоянного тока и условиями коммутации. Поэтому на крановых электродвигателях все крепежные детали и резьбовые соединения имеют предохранение от самоотвинчивания; крепление вентилятора, катушек и щеткодержателей выполняется с повышенной степенью надежности, обмотка и пропитка производятся особо тщательно, посадки применяются с большим натягом, чем для двигателей общего применения. Кроме того, в этих двигателях возможна замена вала без перемотки якоря, а у двигателей серии МП и ДП станина делается разъемной при весе машины более 600 кг для удобства ремонта.

Применение постоянного или переменного тока для привода мостовых кранов обусловливается рядом экономических факторов, однако, как показало исследование работы кранов на ряде предприятий, применение переменного тока оказалось более экономичным.

Электродвигатели постоянного тока выгодно применять на некоторых металлургических кранах с большой частотой включения и с широким регулированием скорости.

Крановые электродвигатели переменного тока изготовляются с фазовым ротором — 75% от общего количества крановых двигателей, и с короткозамкнутым — 25%. Двигатели с короткозамкнутым ротором применяются для крановых тележек с небольшим числом включений в час, а также для тельферов и кран-балок.

Время одного включения двигателя, его работы и последующей остановки называется рабочим циклом. Продолжительность цикла принята равной 10 мин.

Наша промышленность выпускает крановые электродвигатели на 15, 25 или 40-процентную относительную продолжительность включения ПВ.

Крановые двигатели рассчитываются на нормальную работу при 28% ПВ, но один и тот же двигатель может работать и при 15% ПВ, и при 40% ПВ при соответственно изменяющейся нагрузке. Например, двигатель типа МТВ 613-10 имеет номинальную мощность 80 кет при ПВ-25%, а при ПВ =15% его можно нагружать до 100 кет, между тем как при ПВ=40% его нагрузка не должна превышать65кет. Объясняется это тем, что при большей продолжительности включения в течение цикла нагрев двигателей увеличивается.

По характеру нагрузки краново-металлургических двигателей различают две основные группы приводов:
а) механизмы подъема, которые характеризуются относительно небольшим (около 1 сек) временем разгона при величине статического момента (при номинальном грузе), соизмеримой с величиной номинального момента двигателя;
б) механизмы передвижения, которые характеризуются высокими значениями инерционных масс и относительно большим временем разгона (7—12 сек) при величине статического момента 15—30% номинального момента двигателя.

В процессе пуска нагрузка асинхронных крановых двигателей на механизмах подъема и передвижения обычно не достигает двойной номинальной, а в приводах постоянного тока достигает тройной номинальной. При торможении нагрузка также может быть выше номинальной. Таким образом, режим работы двигателя механизма подъема при пуске характеризуется относительно небольшой продолжительностью работы при повышенном значении тока и вращающего момента (1,7—1,8 Мн — для асинхронных двигателей, более 3 Мн — для двигателей постоянного тока), а основной режим работы двигателя протекает при токах близких к номинальному (при номинальном грузе или сравнительно небольшой перегрузке).

Режимы работы двигателя механизма передвижения отличаются относительно большим временем пуска при значе-ннях тдка и момента, значительно превышающих их номинальную величину, и почти таким же временем работы при пониженной нагрузке.

Основным конструктивным исполнением крановых электродвигателей постоянного тока является исполнение на лапах с горизонтальным валом. Изготовляются также двигатели специального исполнения с вертикальным валом и фланцевым креплением.

Рис. 1. Крановые электродвигатели:
а — серии МТ; б — серии КПДН

На рис. 1 представлены крановые электродвигатели серий МТ и КПДН.

Нагрев электрических машин не должен превышать допустимых пределов. При перегреве машины выше допустимого изоляция обмоточных проводов быстро стареет, теряет свои изоляционные свойства, становится хрупкой и при дальнейшей работе может обуглиться.

Электроизоляционные материалы, применяемые для изоляции в электрических машинах, трансформаторах и аппаратах, по нагревостойкости разделяются на классы.

Двигатели КПДН и МП изготовляются с применением электроизоляционных материалов классов А и В, однако практика показывает, что в крановых электродвигателях целесообразнее применять наиболее теплостойкую кремний-органическую изоляцию класса Н, как в машинах серии ДП, вследствие чего вес этих машин удалось снизить примерно на 20% по сравнению с машинами серии КПДН-МП. При исследовании нагрева крановых двигателей, работающих в горячих цехах, был зарегистрирован нагрев обмоточной меди до 150 °С.

Дальнейшее повышение температуры нежелательно вследствие нагрева подшипников и корпуса, а также удобства обслуживания. Известно, что нагрев провода увеличивается при увеличении плотности тока. В данном случае смысл повышения нагрева машины состоит в том, что увеличенные плотности тока ведут к уменьшению веса и габарита машины, а значит, к экономии материала.

Рекламные предложения:


Читать далее: Крановые электродвигатели постоянного тока электрических кранов

Категория: — Мостовые электрические краны

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.