Модернизация электрического привода мостового крана
ВВЕДЕНИЕ
Мостовой кран самый распространенный грузоподъёмный механизм в промышленных цехах. Он позволяет использовать по полной производственное помещение и передвигать по ним грузы. Он свободно перемещается взад-вперед и вправо-влево, а так как основная его часть располагается в верхнем ярусе цехов, то он не занимает много места.
В различных диапазонах регулирование скорости механизмов подъёма и передвижения, является основным назначением электрического привода крана. Тип электропривода в первую очередь зависит от физических принципов регулирования скорости.
Современный электропривод развивается в сторону усложнения , обусловленное усложнением технологических процессов и требований к ним.
Основной задачей развития электропривода является автоматизация технологических процессов. Это может быть достигнуто только с помощью использования современных регулируемых электроприводов .
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ9
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ11
1.1 Основные понятия по мостовому крану11
1.2 Основные понятия электрического привода13
1.3 Системы управления13
1.4 Исходные данные и постановка задачи18
1.5 Требование к электроприводу, автоматике и электрооборудованию с учетом условий, в которых они работают19
1.6 Выбор и обоснование рода тока и напряжения. Требования к качеству электроэнергии21
1.7 Выбор системы электропривода.22
1.8 Выбор метода регулирования скорости.25
1.9 Выбор метода торможения.27
2 РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ30
2.1 Расчет и выбор двигателей30
2.1.1 Расчет и выбор электродвигателя подъёма30
2.1.2 Расчет и выбор электродвигателя передвижения тележки31
2.1.3 Расчет и выбор электродвигателя передвижения моста32
2.2 Расчет и выбор преобразователя частоты33
2.3 Расчет и выбор аппаратов защиты39
2.3.1 Выбор защитных автоматов39
2.3.2 Расчет и выбор силового автомата для приходящего питания крана40
2.4 Выбор тормозного резистора41
2.5 Расчет и выбор кабелей.46
2.6 Описание схемы управления47
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ПОМОЩЬЮ SIMINTECH51
3.1 Краткая справка по программе SIMINTECH51
3.2 Составление имитационной модели53
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТА61
4.1 Организация труда и заработной платы электромонтеров61
4.2 Определение затрат на содержание электрооборудования69
5 ОХРАНА ТРУДА73
5.1 Требования к персоналу, обслуживающему электроустановку и его подготовка73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ82
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ83
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Герасимяк Р.П., Параил В.А. Электроприводы крановых механизмов. – М.: «Энергия», 1970. – 136 с.
Дубовский К.Н. Электрооборудование мостовых кранов. – М.: «Энергия», 1970. – 88 с.
Кузнецов Б.В., Сацукевич М.Ф. Асинхронные электродвигатели и аппараты управления (справочное пособие). – Мн: Беларусь, 1982. – 222 с.
Справочник по проектированию автоматизированного электроприовда и систем управления технологическими процессами/Под ред. В. И. Круповича, Ю.Г.Барыбина, М.Л.Спмовера.-3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 1982-416с.
Богорад А.А., Загузин А.Т. Мостовые краны и их эксплуатация. – М.: «Высшая школа», 1984. – 184 с.
Яуре А.Г., Певзнер Е.М. Крановый электропривод: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 344 с.
Ушаков Н.С. Мостовые электрические краны - 5-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988 - 352 с.: ил.
Ющенко Л.В. Асинхронные двигатели с фазным ротором и схемы управления: Учебно-методическое пособие. – Хабаровск: ДВГУПС, 1999. – С. 28-86.
Александров М.П. Грузоподъемные машины: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана – Высшая школа, 2000. – 552 с.
Промышленный каталог 01.30.01-01. Двигатели асинхронные трехфазного тока крановые и металлургические серий MTF, MTKF, MTH, MTKH. – ИНФОРМЭЛЕКТРО, 2001. – 25 с.
Герман-Галкин С.Г., Кардонов Г.А. Электрические машины: Лабораторные работы на ПК. – СПб.: КОРОНА принт, 2003. – 256 с.
Усольцев А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. – СПб.: СпбГУ ИТМО, 2006. – 94 с.
Методика по силовому расчету частотно"регулируемых электроприводов крановых механизмов: Техническая тетрадь №7/ Schneider Electric, 2007
Виноградов, «Векторное управление электроприводами переменного тока», Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», Иваново 2008.
МТКН 012-6 2,2 1000 6,5 73,5 0,7 64 0,021 50
2.1.3 Расчет и выбор электродвигателя передвижения мостаЭлектродвигатель выбираем из серии МТКН, так как это специализированная серия асинхронных двигателей для кранов.
Рассчитываем требуемую мощность электродвигателя передвижения моста крана по формуле[4]:
Pм=KмGv*7,51000,((2.4)
где Kм- эмпирический коэффициент, равный 3;
G-вес кран с грузом, Н;
v- скорость подъема груза , принимаем v=0,18 м/с .
G=mг+mкр*g, (2.5)
где mг- грузоподъемность крана, принимаем mг=25000 кг;mкр- вес крана, принимаем mкр=50000 кг;
g- ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2.
G=50000+25000*9,81=735750 Н.Pт=3*735750*0,18*7,51000=3 кВт.Исходя из рассчитанной мощности выбираем крановый электродвигатель ближайшей , но больший по мощности.
Выбираем 2 электродвигателя МТКН 111-6
Таблица 2.3-Технические данные электродвигателя передвижения моста