РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ КРАНОВ

Нагрузка кранов, как правило, изменяется в широ­ких пределах: для механиз-мов подъема — от 0,12 до 1,0, а для механизмов передвижения — от 0,5 до 1,0 номи­нального значения. Характерно для кранов также то, что их механизмы рабо-тают в повторно-кратковремен­ном режиме, когда относительно непродолжитель-ные пе­риоды работы, связанные с перемещением грузов, чере­дуются с небольшими паузами на загрузку или разгрузку и закрепление груза. Поскольку на кранах при-меняется многодвигательный привод, и двигатели через передачи связаны с меха-низмами подъёма или передвижения, то они, как и другие элементы электро-оборудования кранов, работают также в повторно-кратковременном режиме при большом числе включений в час.

Согласно действующим стандартам все кра­ны по режимам работы меха-нического и электрического оборудования делятся на четыре категории, определяю­щие степень их использования, характер нагрузки и усло­вия работы; Л —легкий режим работы, С — средний, Т — тяжелый и ВТ — весьма тяжелый. Основными пока­зателями, по которым судят о режиме работы, являются продолжительность включения двигателя механизма ПВ,

где t_Р - время работы двигателя за цикл; t₀ - суммарное время пауз за цикл; т_с - масса груза, перемещаемого за смену; m_НОм - номинальная грузоподъемность; А — число дней работы механизма в году; В - число часов работы механизма в сутки.

При вычислении ПВ время цикла tц=tр - tо не дол­жно превышать 10 мин.

Лёгкому режиму работы соответствуют ПВ = 10 - 15% и h = 60 - 100 (стро-ительно-монтажные краны), среднему ПВ = 15 - 25% и h = 120 - 200 (краны механи­ческих и сборочных цехов машиностроительных заво­дов), тяжёлому ПВ = 25 - 40% и h =300 - 400 (краны производственных цехов и складов на заводах с крупно­серийным производством), весьма тяжёлому — ПВ = 40 - 60% и h = 40О - 6О0 (технологические краны ме­таллургических заводов). Значения коэффициентов ис­пользования приведены в [21].

Помимо тяжёлых условий работы при большом числе включений в час элек-трооборудование 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 приспо-собленное к условиям работы кранов и отличающееся повышенной надежностью.

Основное крановое электрооборудование: электро­двигатели, силовые, магнит-ные и командные контроллеры, пускорегулировочные резисторы, тормозные элек-тромагниты, конечные выключатели и другие — в значи­тельной степени стандар-тизовано. Поэтому различные по конструкции краны комплектуются обычно таким электрооборудованием по типовым схемам.

Электрооборудование мостовых кранов выполняется и эксплуатируется в соот-ветствии с «Правилами устрой­ства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов». Рабочее напряжение сети, питающей краны, на должно превышать 500 В. В соответствии с этим на кра­нах применяется электрооборудование на 220 или 380 В переменного тока и 220 или 440 В постоянного тока. На­пряжение 440 В используется только в силовых цепях кранов большой грузоподъёмности.

Для защиты питающих проводов и электродвигате­лей от токов к. з. и зна-чительных перегрузок (свыше 225%) на кранах предусматривается максимальная то­ковая защита с помощью реле максимального тока или автоматических выклю-чателей. Плавкие предохранители используют только для защиты цепей управ-ления. Теп­ловая защита на кранах обычно не применяется, так как в условиях пов-торно-кратковременного режима работы двигателей она может приводить к ложным отключениям. Для предотвращения самозапуска двигателей, т. е. самопроизволь-ного пуска их при восстановлении напряжения сети после перерыва в электро-снабжении, в электриче­ских схемах кранов используют совместно с «нулевой» за-щитой блокировку нулевой позиции контроллеров. Обязательным является наличие конечных выключателей для автоматической остановки механизмов при под­ходе их к крайним положением Для безопасности об­служивания электрооборудования люк для выхода из кабины на мост снабжается конечным выключателем, снимающим напряжение со вспомогательных троллеев при открывании люка. Все токоведущие части в кабине крана полностью ограждаются. Механизмы кранов осна­щаются тор-мозами замкнутого типа с электромагнитами, которые автоматически расторма-живают механизм при включении и затормаживают его при отключении двига­теля. Металлоконструкции кранов и все металлические части электрооборудования, кото-рые могут оказаться под напряжением из-за порчи изоляции, заземлены. Соединение с контуром заземления цеха осу­ществляется через подкрановые пути.

На рис. 3-3 в качестве примера приведена структур­ная схема одного из ва-риантов электрооборудования мостового крана, работающего на переменном токе. Пи­тание от цеховой сети подается на кран через главные троллеи, к токосъёмникам которых подключены находя­щиеся в кабине защитная панель 15 и щиток 17 вспомо-­

гательных цепей 18 (освещения и сигнализации) и 19 (аварийного освещения) В свою очередь к защитной панели подключены: а) через вспомогательные троллеи — электрооборудование, размещённое на тележке: электродвигатель 1 и электро-магнит тормоза 2 тележки, электродвигатель 3 и электромагнит тормоза 4 подъёма, конечный выключатель подъёма 5; б) электрооборудова­ние, расположенное на мос-ту: электродвигатель 9 и электромагнит тормоза 10 моста, шкаф 8 магнитного кон-троллера привода подъёма, пускотормозные резисто­ры 11, конечные выключатели 6 (моста) и 7 (тележки); в) органы управления работой крана: командоконтроллер привода подъёма 13, контроллеры 12 (привода те­лежки) и 14 (привода моста), а так-же конечный выклю­чатель люка кабины 16.

3-3. ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ МЕХАНИЗМОВ КРАНА

Для выбора системы электропривода необходимо чётко представлять себе тех-нологические требования к приводу того механизма, для которого он выбирается. Установление таких требований облегчает выбор оптималь­ной системы электропри-вода, т. е. такой, которая наиболее проста и дёшева из всех систем, обеспечивающих желаемые эксплуатационные показатели механизма.

Для качественного выполнения подъёма, спуска и перемещения грузов элек-тропривод крановых механизмов должен удовлетворять основным требованиям:

1. Регулирование угловой скорости двигателя в сравнительно широких пре-делах (для обычных кранов до 4:1, для специальных кранов - до 10 : 1 и более) в свя­зи е тем, что тяжёлые грузы целесообразно перемещать с меньшей скоростью, а пус-той крюк или ненагруженную тележку - с большей скоростью для увеличения про-из­водительности крана. Пониженные скорости необходимы также для осуществле-ния точной остановки транспорти­руемых грузов с целью ограничения ударов при их по­садке и облегчают работу оператора, так как не требу­ют многократного повторе-ния пусков для снижения сред­ней скорости привода перед остановкой механизма.

2. Обеспечение необходимой жёсткости механических характеристик, привода, особенно регулировочных, с тем чтобы низкие скорости почти не зависели от груза.

3. Ограничение ускорений до допустимых пределов при минимальной длитель-ности переходных процессов. Первое условие связано с ослаблением ударов в меха­нических передачах при выборе зазора, с предотвраще­нием пробуксовки ходовых ко-лёс тележек и мостов, с уменьшением раскачивании подвешенного на канатах груза при интенсивном разгоне и резком торможении ме­ханизмов передвижения, второе ус-ловие необходимо для обеспечения высокой производительности крана.

4. Реверсирование электропривода и обеспечение его работы как в двига-тельном, так и в тормозном режиме.