Электрооборудование грузоподъемных кранов

Краны — это грузоподъемные устройства для вертикального и горизон­тального перемещения грузов на небольшие расстояния.

В цехах предприятий наибольшее распространение получили мостовые краны.

Однотипными узлами всех кранов являются:

- механизм передвижения моста,

- механизм передвижения тележки,

- механизм подъема и опускания груза.

Управление механизмами крана выполняется из кабины оператора-крановщика, в ко­торой установлены контроллеры или командоконтроллеры. Для выхода на мост из кабины предусмотрен верхний люк, так как кабина размещена спра­ва под мостом. Аппаратура управления и резисторы расположены на мосту.

Подвод электропитания — от главных троллеев, уложенных вдоль под­кранового пути, по скользящим токосъемникам. Питание электромагнитов грузоподъемных, подвешенных к крюку цепями, осуществляется гибким кабелем. Кабель намотан на барабан, который вращается через передачу от барабана лебедки.

Особенности работы кранового оборудования.

• Изменение нагрузки в широких пределах:

• Режим работы повторно-кратковременный при большом числе вклю­чений в час.

• Условия работы тяжелые (тряска, влажность, запыленность и колеба­ния температуры).

Основное крановое оборудование

Стандартизовано и применяется для комплектации типовых схем.

Электродвигатели на переменном трехфазном токе при напряжениях 220, 380 и 500 В наибольшее распространение получили крановые и метал­лургические синхронные двигатели:

• с короткозамкнутым ротором — серии «МТК» и «4МТК»,

• с фазным ротором — серии «МТ» и «4МТ».

По исполнению могут быть одно- и многоскоростные, повторно-кратковременного режима (S3), с ПВ = 40 %.

На постоянном токе при напряжениях 220 и 440 В с последовательным, параллельным или смешанным возбуждением применяются электродвига­тели серии «ДП» или новая серия «Д», с ПВ = 25 %.

Электродвигатели этих серий удовлетворяют следующим основным требованиям:

- реверсирование и работа как в двигательном, так и в тормозном режимах;

- широкий диапазон регулирования скорости, так как малая скорость нужна для перемещения тяжелых грузов и обеспечения точной оста­новки, а повышенная — для перемещения порожних мостов, тележек и крюков;

- жесткость механических (особенно регулировочных) характеристик, обеспечивающих независимость низких скоростей от груза;

- ограничение ускорений в допустимых пределах при минимальной дли­тельности переходных процессов.

Аппаратура управления.

К аппаратуре управления относятся контроллеры, крановые конечные выключатели и резисторы.

Контроллеры кулачковые предназначены для пуска, остановки, реверса и регулирования скорости крановых электродвигателей как переменного, так и постоянного тока.

Применяются в кранах малой грузоподъемности. Для легких «Л», сред­них «С» и тяжелых «Т» режимов работы. Переключение контактных групп обеспечивается кулачками вала, приводом которого является маховик (на постоянном токе) или рукоятка (на переменном токе).

Каждое рабочее и нейтральное «нулевое» положения имеют фиксацию.

Для управления асинхронными двигателями применяются кулачковые контроллеры типа «ККТ» различных модификаций, а двигателями постоян­ного тока — типа «ККП».

Магнитные контроллеры предназначены для управления двигателями механизмов мостовых кранов средней и большой производительности, с большой частотой включений, в напряженных режимах работы.

Применяются в кранах большой и средней грузоподъемности, рабо­тающих в средних «С», тяжелых «Т» и весьма тяжелых «ВТ» режимах.

Все переключения в силовых цепях ЭД производятся контакторами, ка­тушки которых получают питание через малогабаритные командоконтрол-леры типа «КП», установленные в кабине.

Переключающим органом командоконтроллера является рукоятка.

Магнитные контроллеры наиболее универсальное средство управления крановым электроприводом.

Крановые конечные выключатели предназначены для ограничения хода движущихся устройств (мост, тележка, крюк) или блокировки запирающих­ся устройств (двери кабины или шкафа, люки).

Они представляют собой рычажные выключатели поворотного типа для конечных положений. По устройству — проще, а по работе - надежней, чем нажимные.

В схемах управления крановыми ЭП применяются конечные выключа­тели серии «КУ» различных модификаций.

Резисторы предназначены для пуска, торможения и регулирования ско­рости ЭП. Кроме того, их устанавливают в других цепях — возбуждения, управления и подъемных электоромагнитов. Резисторы комплектуются в ящики на базе элементов чугунных литых (серия «ЯС»), фехралевых лен­точных (серия «КФ») или константановых проволочных (серия «НС»). Из комбинаций этих ящиков подбираются любые необходимые сочетания сту­пеней сопротивлений. Крановые резисторы выбираются по условиям по­вторно-кратковременного режима («ПВ» больше для ступеней, которые от­ключаются последними).

Крановые защитные панели предназначены для защиты и управления электроприводом крановых механизмов.

На защитной панели установлена аппаратура, обеспечивающая:

- максимальную защиту от токов КЗ и значительных перегрузок крановых электродвигателей,

- «нулевую» защиту, исключающую самозапуск электродвигателя после перерыва электроснабжения,

- надежность работы крана и безопасность обслуживания.

Конструктивно панель выполняется в виде металлического шкафа с ап­паратурой. Шкаф закрыт двумя замками, один из которых сблокирован с головным выключателем. Защитная панель размещается в кабине крана.

Панели выпускаются для защиты и подключения от 3 до 6 электродви­гателей.

Тормозные устройства. Все крановые двигатели оснащены тормозами, предназначенными для его торможения при отключении от сети. Пи этом сокращается не только выбег, но и обеспечивается безопасность (удержание груза в подвешенном состоянии).

По конструкции применяются механические тормоза колодочные, дис­ковые или ленточные.

По действию на тормозной элемент — это пружинные (с приводом от электромагнита) или гидравлические (с приводом от электрогидротолкателя).

При подаче питания на электромагнит пружина сжимается, а колодки с помощью системы рычагов разводятся, освобождая тормозной шкив для работы электродвигателя. При снятии питания — наоборот.

В настоящее время тормозные электромагниты применяются как на пе­ременном токе (одно- и трехфазные), так и на постоянном.

Катушки электромагнитов включаются и отключаются одновременно с электродвигателем.

Грузоподъемные электромагниты предназначены для зацепления фер­ромагнитных материалов при транспортировке и снятия их при доставке на место.

По форме отечественная промышленность выпускает круглые и прямо­угольные электромагниты.

Подъемная сила крана определяется температурой и характером подни­маемого груза.

Вся аппаратура управления помещена в кабине крановщика.

Для повышения точности и регулирующих свойств применяются ЭД постоянного тока с последовательным или параллельным возбуж­дением.

Для защиты электродвигателей и линий электроснабжения применяются: автоматические выключа­тели, реле максимального тока и предохранители.

Тепловая защита не применяется, так как в повторно-кратковременном режиме возможны ложные отключения.

Для защиты от большого снижения сетевого напряжения или его исчез­новения применяется «нулевая» защита. При срабатывании ее самозапуск электродвигателя невозможен. Все металлические конструкции заземляются через подкрановые пути.