КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по предмету:
«Электрооборудование промышленных предприятий»
учащегося гр. МиЭЭ-74/а.06/4
Рында М.Ю.
2010 Введение Крановое электрооборудование является одним из основных средств комплексной механизации всех отраслей народного хозяйства. Подавляющее большинство грузоподъемных машин изготовляемых отечественной промышленностью, имеет привод основных рабочих механизмов, и поэтому действия этих машин в значительной степени зависит от качественных показателей используемого кранового оборудования.Перемещение грузов, связанное с грузоподъемными операциями, во всех отраслях народного хозяйства, на транспорте и в строительстве осуществляется разнообразными грузоподъемными машинами.Грузоподъемные машины служат для погрузочно-разгрузочных работ, перемещения грузов в технологической цепи производства или строительства и выполнения ремонтно-монтажных работ с крупногабаритными агрегатами. Грузоподъемные машины с электрическими приводами имеют чрезвычайно широкий диапазон использования, что характеризуется интервалом мощностей приводов от сотен ватт до 1000кВт. В перспективе мощности крановых механизмов может дойти до 1500 –2500 кВт.Мостовые краны в зависимости от назначения и характера выполняемой работы снабжают различными грузозахватными приспособлениями: крюками, грейферами, специальными захватами и т.п. Мостовой кран весьма удобен для использования, так как благодаря перемещению по крановым путям, располагаемым в верхней части цеха, он не занимает полезной площади.Электропривод большинства грузоподъёмных машин характеризуется повторно-кратковременном режимом работы при большей частоте включения, широком диапазоне регулирования скорости и постоянно возникающих значительных перегрузках при разгоне и торможении механизмов. Особые условия использования электропривода в грузоподъёмных машинах явились основой для создания специальных серий электрических двигателей и аппаратов кранового исполнения. В настоящее время крановое электрооборудование имеет в своём составе серии крановых электродвигателей переменного и постоянного тока, серии силовых и магнитных контроллеров, командоконтроллеров, кнопочных постов, конечных выключателей, тормозных электромагнитов и электрогидравлических толкателей, пускотормозных резисторов и ряд других аппаратов, комплектующих разные крановые электроприводы.В крановом электроприводе начали довольно широко применять различные системы тиристорного регулирования и дистанционного управления по радио каналу или одному проводу.В настоящее время грузоподъемные машины выпускаются большим числом заводов. Эти машины используются во многих отраслях народного хозяйства в металлургии, строительстве, при добыче полезных ископаемых, машиностроении, транспорте, и в других отраслях.1. Техническая часть
1.1 Техническая характеристика технологической установки
Кран грузоподъемный - Грузоподъемная машина, оснащенная стационарно установленными грузоподъемными механизмами.
Подъёмный кран предназначен для подъёма и перемещения грузов при проведении строительных, монтажных, ремонтных, погрузочно — разгрузочных и других работ.Содержание
Классификация подъёмных кранов по конструкции
Грузоподъёмные краны по конструкции можно разделить на следующие основные типы:
Стреловые краны
Грузозахватный орган подвешен к стреле или тележке перемещающейся по стреле. К ним относятся башенные, портальные, полупортальные, стреловые краны и др.
Краны мостового типа
Несущая конструкция имеет вид моста с передвигающейся по ней тележкой или электроталью. К ним относятся мостовые, козловые, полукозловые, консольные краны, мостовые перегружатели и др.
Краны с несущими канатами
Грузозахватный орган, подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам, закрепленным в опорах.
Краны штабелёры
Грузоподъемные краны, оборудованные вертикальной колонной с перемещающимся по ней устройством для штабелирования грузов.
Область применения мостовых кранов.
Кран мостовой: относится к типовому оборудованию производств цехов, электростанций, закрытых и открытых складов. Грузоподъёмность его достигает 500—600 т., пролёты (расстояния между осями подкрановых рельсов) — 50 — 60 м. Возможная высота крана (высота подъёма груза) — 40 — 50 м и в специальном исполнении до 500 м; скорость движения моста (рабочее движение) — 30 — 160 м/мин, грузовой тележки — 10 — 60 м/мин, подъёма груза до 60 м/мин.
К мостовым кранам общего назначения относят крюковые, магнитные, грейферные и магнитно-грейферные краны.
Краны характеризуются тяжелыми условиями работы сопровождающиеся большим числом включений в час. Кроме этого электрооборудование мостовых кранов обычно находится в условиях тряски, высокой влажности воздуха, резких колебаний температуры и запыленности помещений. В связи с этим на кранах применяется специальное электрооборудование, приспособленное к условиям работы кранов и отличающееся повышенной надежностью.
Исходные данные для расчета:
Грузоподъемность, т
M=46 т= 46∙103 кг.
Масса крюка с подвеской, т
M0=3.8 т= 3.8∙103 кг.
Высота подъема груза, м
H=12 м
Скорость подъема крюка, м/мин
v=8 м/мин
КПД подъёмного механизма
КПД=0.82
Время остановки
t0=2 мин
Произведем перевод исходных данных в систему СИ
Сила тяжести подымаемого груза, Н
G=gM=9,8∙46∙103 =450.8∙103 H
Сила тяжести грузозахватывающего устройства, Н
G0=gM0=9,8∙3.8∙103 =37.24∙103 H
Скорость подъема крюка, м/с
v=8/60=0,133 м/с
Время прохождения операции, с
t0=4∙60=360 с
1.2 Требования к электроприводу и системе управления и сигнализации
Для выбора системы электропривода необходимо четко представлять себе технологические требования к приводу того механизма, для которого он выбирается. Установление таких требований облегчает выбор оптимальной системы электропривода, т. е. такой, которая наиболее проста и дешева из всех систем, обеспечивающих желаемые эксплуатационные показатели механизма.
Для качественного выполнения подъема, спуска и перемещения грузов электропривод крановых механизмов должен удовлетворять следующим основным требованиям:
1. Регулирование угловой скорости двигателя в сравнительно широких пределах (для обычных кранов – до 4: 1, для специальных кранов — до 10: 1 и более) в связи с тем, что тяжелые грузы целесообразно перемещать с меньшей скоростью, а пустой крюк или ненагруженную тележку — с большей скоростью для увеличения производительности крана. Пониженные скорости необходимы также для осуществления точной остановки транспортируемых грузов с целью ограничения ударов при их посадке и облегчают работу оператора, так как не требуют много кратного повторения пусков для снижения средней скорости привода перед остановкой механизма.
2. Обеспечение необходимой жесткости механических характеристик привода, особенно регулировочных, с тем чтобы низкие скорости почти не зависели от груза.
3. Ограничение ускорений до допустимых пределов при минимальной длительности переходных процессов. Первое условие связано с ослаблением ударов в механических передачах при выборе зазора, с предотвращением пробуксовки ходовых колес тележек и мостов, с уменьшением раскачивания подвешенного на канатах груза при интенсивном разгоне и резком торможении механизмов передвижения; второе условие необходимо для обеспечения высокой производительности крана.
4. Реверсирование электропривода и обеспечение его работы как в двигательном, так и в тормозном режиме.
Цепи управления и сигнализации стараются выполнять на малые токи и напряжения, так как это значительно снижает стоимость аппаратуры цепи управления и сигнализации (в частности в качестве датчиков широко применяются оптопары, с помощь которых производят разделение цепей), а также значительно повышается надежность и долговечность. Основное требование предъявляемое к цепи управления - это конечно же ее безотказность и надежность. Остальные критерии выбора определяются спецификой эксплуатации кранового оборудования
1.3 Выбор типа электропривода и величины питающих напряжений
Выбор рода тока для электрооборудования расточного станка имеет важное значение, поскольку с ним связаны такие показатели, как технические возможности привода, капиталовложения и стоимость эксплуатационных расходов, масса и размеры оборудования, его надежность и простота обслуживания.
Распределение энергии в электрических сетях производится трехфазным переменным током 50 Гц номинальное напряжение, которого устанавливается ГОСТом. Однако отдельные электроприемники приводятся в движение высокочастотными электродвигателями, которые должны питаться токами повышенной частоты 180-400 Гц. Установки индукционного и диэлектрического нагрева требуют питания токами повышенных и высоких частот до 10000 Гц и выше.
Сети напряжением до 1000 В служат для распределения электроэнергии внутри цехов промышленных предприятий, а так же для питания некоторых электроприемников, расположенных за пределами цеха на территории предприятия.
Для внутрицеховых сетей наибольшее распространение имеет напряжение 380/220 В, основным преимуществом которого является возможность совместного питания силовых и осветительных сетей, а так же снижение потерь энергии в цеховых электрических сетях.
Напряжение 660 В целесообразно применять на тех предприятиях, на которых по условиям планировки цехового оборудования, технологии производства и окружающей среды нельзя или трудно приблизить цеховые трансформаторные подстанции (ТП) к электроприемникам, например, химическая промышленность, нефтеперерабатывающая промышленность, угольные шахты и т. п.