то управления; А1 - система автоматического регулирования; U1 - блок переключения системы фазоимпульсно-го управления; U2 - блок логики; из - блок задания скорости; U4 -- датчик напряжения; U5 - датчик нуля тока; U6 - блок слежения за током; UF - блок Токовой отсечки; А2- система управления блоком логики; К1 К5-реле управления. Тиристорный регулятор напряжения и ре-лейио-контакторная аппаратура встроены в единую панель управления электроприводом. Система автоматического регулирования электропривода является двухконтурной однократно интегрируемой системой с внутренним контуром регулирования напряжения преобразователя и внешним контуром регулирования скорости. Обратная связь по току осуществляется с помощью тахогенератора BR.

Управление электроприводом производится командоконтроллером SM с контактами SM1 ... SM12, имеющим четыре положения на подъем и три иа опускание груза. Для механизмов передвижения применена симметричная схема с четырьмя положениями командоконтроллера в каждом направлении движения. Сигналы управления от SM поступают на блок U3, после чего их сравнивают с сигналами от тахогенератора BR иа входе А1 (системы нмпульсно-фазного управления). На вход системы А1 поступает также от датчика напряжения U4 сигнал обратной связи по напряжению преобразователя. Наличие обратной связи по скорости, обеспечивающей жесткие механические характеристики, предусмотрено на всех позициях командоконтроллера, за# исключением последних, иа которых двигатель работает иа обычных характеристиках с малым невыключаемым сопротивлением.

Реверсирование двигателя производится контакторами направления КМ1В и КМ2В, включаемыми реле К1 и /С2 в зависимости от состояния логического устройства U2. Переключения контакторов направления связаны с изменением режима работы, поскольку в тормозных режимах двигатель работает на характеристиках противовключения. Контакторы переключаются при отсутствии тока в главной цепи под

контролем блока U6. При этом контактор КМ1В включен в I и IV квадрантах механических характеристик, а КМ2В - во II и III квадрантах. Для снижения потерь в двигателе предусмотрены две ступени резисторов, выключаемые контакторами KM1V, KM2V, и одна невыключаемая. Контактор KM1V включается на позициях In 1с и 2с непосредственно командоконтроллером, а контактор KM2V иа остальных позициях через реле К5, управляемое блоком U3. Ограничение динамических моментов в приводе в пускотормозных режимах достигается посредством блока токовой отсечки UF, сигнал с которого поступает на AV1.

Управление контактором КМ тормозного электромагнита YA производится реле КЗ под контролем блока U6. При этом контактор тормоза включается при наличии тока во всех трех фазах двигателя и отключается на рабочих положениях с выдержкой времени, достаточной для переключения контакторов реверсора, при исчезновении тока хотя бы в одной из фаз. Схема предусматривает электрическое торможение при переводе командоконтроллера на снижение скорости или в нулевое положение. Торможение происходит на характеристике противовключения с полностью введенным сопротивлением в роторе. Тормоз накладывается на нулевом положении командоконтроллера по нстеченни выдержки времени реле КЗ. Для механизмов подъема электрическое торможение в режиме подъема можно ие осуществлять. Для его исключения шунтируется реле К1 реле времени КТ1, и торможение осуществляется только под действием массы груза. Достоинством такой схемы является уменьшение числа переключений контакторов направления, недостатком - увеличение времени торможения легких грузов. Электропривод имеет необходимые виды защиты: нулевую, максимально-токовую и конечную, а также защиту тиристоров от перенапряжений и токов короткого замыкания. Максимально-токовая защита выполняется с помощью блока U6, воздействующего на реле К4 и через него на линейный контактор КММ, на который одновременно выносится

и нулевая защита. Срабатывание максимальной защиты вызывает не только отключение линейного контактора, но и снятие импульсов управления тиристорами. Конечная защита выполняется выключателями SQ1, SQ2. В схеме также предусмотрен контроль правильной работы реле К1 ... КЗ, осуществляемый с помощью реле време-

ни КТ2. Это реле включается иа всех рабочих положениях командоконтроллера, и при неисправности выходных контактов реле К1 ... КЗ реле .КТ2 отключает линейный контактор. При построении многодвигательных электроприводов механизмов передвижения принципы построения схемы не изменяются.

Глава

g ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

КРАНОВ

16.1. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

В КРАНОВОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ

Электрические двигатели характеризуются номинальными параметрами: подводимой к ним электрической энергии и механической энергии, отдаваемой рабочему механизму. Номинальный режим работы электродвигателей, используемых для кранов, должен соответствовать одному нз следующих стандартных режимов: 1) продолжительному S1; 2) кратковременному S2 с длительностью работы прн неизменной номинальной нагрузке в течение 10, 30, 60 и 90 мин; 3) повтор но-кратковременному S3 при ПВ = 15, 25, 40 н 60 % прн продолжительности цикла 10 мнн.

Допустимые превышения температуры (°С) частей электрических машин приведены в табл. 16.1.

Изоляцию электрических машин относительно корпуса и между обмотками рассчитывают на испытательное напряжение (2U -\- 1000) В, но не менее чем на 1500 В; это напряжение обмоток крановых двигателей постоянного тока 1880 В, а обмоток статора крановых дригателей переменного тока 1760 В. ля обмоток фазного ротора асинхронных двигателей испытательное напря-

di ....... 28 32 36 40

....... 75 80 90 95

Для шестерни с углом зацепления a-s = 20° сила, действующая на зуб,

Лmax = 2AImax/-Dz COS =

= 2,12УИтах/Ог,

где Мгпах - наибольший вращающий момент, развиваемый двигателем.

Вал должен быть проверен на прогиб, обусловленный силой тяжести ро-

женне составляет 1000 + 4С/р (здесь t/p - напряжение между кольцами заторможенного ротора). Основное исполнение электродвигателей, используемых в крановом электроприводе, 1Р44.

В крановых двигателях переменного тока за номинальный режим принят режим при ПВ = 40 %, а в двигателях постоянного тока за номинальный режим принят режим 60 мнн (наряду с режимом ПВ = 40 %). Основные нсполнення электрических машнн по способу монтажа приведены в табл. 16.2.

Допустимые высоты осн вращения, отверстий н нх расположение в лапах для крепления электрических машин, выступающий конец вала, сопрягаемые размеры крепительного фланца, отверстий н нх расположения на крепительном фланце регламентирует ГОСТ 8592-79 для нормальной точности исполнения.

Вал двигателя рассчитан на передачу максимального момента (при наиболее тяжелых условиях) зубчатой шестерне на конце вала.

Минимальный диаметр Dz (мм) делительной окружности шестерни в зависимости от диаметра конца вала следующий:

50 70 80 90 100 120 140 115 145 165 180 200 240 290

тора, силой iVmax н силой одностороннего магнитного притяжения.

Для эластичной втулочно-кольцевой муфты радиальное усилие на конец вала

Лmax = 0,6Л1п,ах/Оп,

где Dn - средний диаметр расположения втулок (пальцев) муфты.

Подшипники крановых двигателей имеют расчетную долговечность не ме-

16.1. Допустимые превышения температуры (°С) частей электрических машин по сравнению с температурой окружающей среды (+iO °С)

нее 10 ООО ч. Шариковые подшнпннкн легкой н средней сернн применяют для диаметров вала 60 ... 70 мм, а прн больших диаметрах вала используют роликовые подшипники средней узкой сернн с одним бортиком на внутреннем кольце. Подшипники имеют нормальный класс точности с повышенным радиальным зазором, что особенно важно для двигателей, работающих в условиях внбрацни, ударов н прн значительных перепадах температур (15 ... 20 °С) между внутренним н наружным кольцами.

В табл. 16.3 приведены типы подшипников для крановых двигателей. В подшипниковых узлах использована унифицированная система с двумя одинаковыми незафиксированными в осевом направлении подшипниками. Прн

этом ротор, в завнснмостн от длины /jj

двигателя имеет осевой разбег: 0,6 ...

2,4 мм прн < 950 мм; 1,2 ... 2,5 мм при /з = 950 ... 1400 мм; 1,5 ... 2 мм прн /до > 1400 мм.

Угол наклона двигателей относительно продольной осн прн работе не ограничен, необходимо обратить лишь внимание на возможность слива конденсата нз внутренних полостей двигателей. Для двигателей с двумя роликовыми подшипниками угол наклона относительно продольной оси составляет 15°. Этот угол допускается только для кратковременных н повтор но-кратковременных режимов работы. Угол наклона До 30° допускается как исключение прн кратковременной работе с общим числом часов работы за срок службы не более 50.

Для смазывания подшипников крановых двигателей предпочтительной является смазка ВНИИНП-220 с прнсад-

16.2. Основные исполнения электрических машин по способу монтажа

Обозначение зарубежных машнн

Особенности монтажа

Обозначение серий

электрических машин

Машины

Ш 1001 (М 101)

На лапах для крепления к полу; ось вращения - горизонтальная

Все серии

Ш 1011 1М 1071

Ш 2001 (М 201)

На лапах для крепления к любой плоскости

ВЗ/В5

На большом фланце к вертикальной стенке или иа лапах к полу; ось вращения - горизонтальная

Все серии

it т

Ш 2011 (М 202)

V5/V1

На большом фланце или на лапах к вертикальной стенке; ось вала - вертикальная; конец вала вниз

Д; МТ; 4МТ

Ш ЗОИ (М 302)

На большом фланце к полу; ось вращения - вертикальная; фланец и конец вала вниз

Д; 4А

Примечание. В скобках приведены старые обозначения электрических машин.

16.3. Подшипники крановых электродвигателей

кой дисульфата молибдена, снижающего износ подшипников в режимах реверсов. .

16.2. КРАНОВЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Связь электрических и механических параметров в электрических машинах постоянного тока описывается выражениями

Е= СеФп; (16.1)

(16.2)

где п - частота вращения вала электродвигателя, мин~; Е - ЭДС якоря

двигателя, В; - сила тока якоря, А; Ф - магнитный поток главных полюсов, Вб; Ж - электромагнитный момент на валу двигателя, Н-м; Св - электрическая постоянная; Се = = pN/60a; См - механическая постоянная; См = pN/2na (здесь N - число активных проводников якоря; р - число пар полюсов; а - число параллельных витков обмотки якоря).

Мощность иа валу двигателя (кВт), выраженная через механические параметры,

= Л1п/9550.

Мощность двигателя, выраженная через электрические параметры,

Р,= С т110-з,