Курсовая работа (т): Козловой кран

Для управления двигателями крана применяют кулачковые и магнитные контроллеры. Кулачковые осуществляют непосредственное переключение силовых цепей двигателя, характеризуются простой конструкцией, высокой ремонтопригодностью, низкой стоимостью. При низкой надежности. Из-за резких скачков тока и момента выходят из строя механические части привода, отсутствует автоматизация процессов пуска и торможения, большие габариты в кабине крановщика, подключение силовых путей снижает безопасность работы, необходимы физические усилия при переключениях.

Кулачковые контроллеры применяют в приводах кранов, работающих в режимах Р и С, с током ротора до 63 А.

Магнитные контроллеры - комплексное устройство, состоящее из слаботочного командоконтроллера, контакторов и реле времени. Силовые цепи переключаются контакторами. При переключении цепей их управляющих катушек командоконтроллером и реле.

Характеризуется автоматизацией процесса пуска и торможения, малыми габаритами в кабине крановщика, легкостью переключений при низкой ремонтопригодности и высокой цене.

Магнитные контроллеры применяются кранах, работающий в режимах Т и ВТ, и при токах ротора свыше 63 А. Выбор контроллера осуществляется по режиму работы, числу двигателей, назначению, по условию Iном.к≥I2ном, где I2ном- номинальный ток ротора двигателя

Выбрал контроллер КС-160

5.2 Расчет и выбор пуско-регулирующих сопротивлений

Пуско-регулирующее сопротивление осуществляет ограничение пусовых токов двигателя, регулирование пускового момента с целью ограничения первого толчкового момента при разгоне двигателя и увеличения максимальной тяговой способности при пуске до момента статического, с целью подъема максимальных грузов.

Осуществляется по стандартной разбивке суммарного сопротивления на ступени для выбранного контроллера.

Номинальное сопротивление ротора (5.2.1)

где , -ЭДС и ток ротора в короткозамкнутом режиме.

Таблица 1 - Сопротивления и токи в сопротивлениях

По расчетным значениям сопротивления с учетом протекающего по ним тока выбираем стандартные ящики сопротивлений, результаты сводим в таблицу 2.

Таблица 2 - Выбор пускорегулирующего сопротивления

6. Расчет и выбор питающих кабелей двигателей крана

Токопровод к двигателям крана осуществляется от главных троллеев. Через токосъемники подается питание на вспомогательный троллей или гибкий шланговый кабель, который проходит по мостом крана, в кабине крановщика где подключается к защитной панели в качестве вводного источника питания. От защитной панели индивидуальными кабелями питание подается на двигатели, расположенные на мосту и тележке крана.

Выбор питающих кабелей осуществляется по нагреву с проверкой на потерю напряжения, которая не должна превышать допустимые 5%

Условия выбора кабеля по нагреву (6.1):

где  - длительно допустимый ток кабеля, А

 - номинальный ток статорных обмоток

-суммарный ток всех двигателей крана с учетом периодичности включения.

Выбранный кабель проверяется на потерю напряжения:

где y-удельная проводимость для медного кабелядлина кабеля, м

S-сечение кабеля

(6.1.2)

6.1 Выбор кабеля

Сечение кабеля выбирается по справочнику 1 таблица 12, результаты заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Выбор индивидуального кабеля для двигателей крана

Наименование двигателя        Рном кВт             

АS

L

м

6.2 Расчет и выбор питающего кабеля от траллеев до защитной панели

Выбор кабеля осуществляется по расчетной мощности для группы двигателей с учетом режима работы крана.(6.2.1)

где с, k - опытные коэффициенты, определяемые по режиму работы крана

 - суммарная мощность трех наиболее мощных двигателей крана

- суммарная мощность всех двигателей крана

Расчетный ток группы двигателей.(6.2.2)

где =0,847

По условию 6.1 выбираем трехжильный шланговый кабель сечением 200кв.мм с длительно допустимым током 200 А

6.3 Выбор главных троллеев крана

Выбор главных троллеев крана осуществляется по пусковому току для группы двигателей

(6.3.1)

где -кратность тока пуска двигателей

-номинальный ток статора двигателей

троллеи выбираются по условию 6.1

Выбрал троллеи размером 50х50х6, сечением 569 кв.мм и допустимым током 330 А, сопротивлением 0,225 ом

проверка троллев на потерю напряжения осуществляется по условию:

(6.3.2)

где -потеря напряжения в стальных троллеях, определяемая по номограммедлина подкрановых путей

7. Расчет и выбор аппаратов защиты крана

Питание к электрооборудованию крана осуществляется от защитной панели, через вводный рубильник, линейный контактор, реле максимального тока, защищающее двигатели от токов короткого замыкания и сверхперегрузок.

В цепь питания линейного контактора включаются конечные выключатели механизмов крана, контакты ключ-бирки, выключатели люка и дверей, блокирующие включение линейного контактора при незакрытых дверях в кабине и люке выхода на мост.

Рис. 6 - Схема защитной панели

козловой кран двигатель ток

Выбираем реле максимального тока к АМ по двум параметрам: номинальный ток катушки и пределы регулирования тока срабатывания.

для вводного реле к АМ, защищающего все двигатели крана:

(7.1.1)

где - суммарный ток статорных обмоток всех двигателей крана.

(7.1.2)

где -сумма пускового тока наибольшего по мощности потребителя и номинальных токов всех остальных потребителей.

Индивидуальное реле максимального тока выбирается по условию:

(7.1.3)

(7.1.4)

Таблица 4 - Реле максимального тока

Вводный контактор выбирается по условию

(7.1.5)

Выбрал контактор КТ6653И 500А с номинальным током 500А, количеством полюсов равным 3, который соответствует условию 7.1.5

Выбор рубильника Q осуществляется как выбор плавкой вставки предохранителя, защищающий несколько двигателей

(7.1.6)

Выбрал рубильник ВР32И с условным тепловым током 250А и количеством полюсов равным 3, соответствующий условию 7.1.6

8. Описание принципиальной схемы контроллера КС160

Для начала работы схемы необходимо замкнуть QS2, питание идет на реле времени КТ1 и КТ2 которые замыкают свои контакты и создадут цепь протекания тока через KV при условии что SA1 будет находиться в нулевом положении. Замыкаем QS1, это приведет к срабатыванию KV контакты которого замыкаясь шунтируют SA1 в нулевом положении и подадут питание на основную часть схемы управления. При переводе SA1 в положение 4 (на спуск) питание получат магнитные пускатели КМ1 и КМ2 которые замыкают свои контакты в цепи управления запитывают блокировочное реле KL1, контакты которого замыкаясь начинают запитывать КМ6 контакты которого замыкаясь начинают запитывать YВ1 и двигатель начинает растормаживаться. Параллельно питание получит КМ8 которое замыкает свои силовые контакты шунтирует в блоке сопротивлений ступень КМ12 и КМ8. КМ8 замыкает свои контакты, питание идет на КМ9 которая шунтирует ступень КМ9. КМ9 замыкает свой контакт , контакт КТ1 размыкается и замыкается по истечению времени подавая питание на КМ10 которое замыкает ступень КМ10. При замыкании контакта КТ1, КТ2 размыкается и замыкается по истечению времени подавая питание на КМ11 которая замыкает ступень КМ11. Так как питание поступает на КМ1 и КМ2 она замыкают свои контакты в силовой цепи, напряжение поступает на статорную обмотку двигателя и двигатель начинает вращаться с номинальной скоростью. Во всех схемах магнитных контроллеров предусмотрено включение электромагнитного тормоза для обеспечения механического торможения до полной остановки. При этом в схемах магнитных контроллеров КС допускается применения тормозных магнитов переменного и постоянного тока. В последнем случае выполняется фокусировка включения тормоза, осуществляемая контактором KL1 и реле КТ1. Реле КТ1 настраивается на срабатывание при токе, равном номинальному току холоднйо катушки электромагнита тормоза при ПВ=25%. При переводе рукоятки контроллера с положения спуска в нулевое положение или с четвертого (или третьего) положения спуска в нулевое, первое или второе положения обеспечивается наряду с механическим и электрическое торможение в течении времени, определяемого выдержкой времени реле KL1. На это время собирается схема, соответствующая второму положению спуска. Во избежание чрезмерных скоростей в аварийных режимах выдержка времени реле KL1 должна быть не более 0,5 с. Для получения торможения, соответствующего второму положению спуска, в схемах контроллеров КС предусмотрено включение в цепь катушки контактора КП размыкающих контактов ножного выключателя НП. Совмещение механического и электрического торможения повышает надежность и исключает просадку груза.