Реферат: Электропривод кран-балки

--PAGE_BREAK--
Мпуск. дв<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042"> Мтр.р.м ./
a
1 ,                                                          (7.1)

где Мпуск.дв – пусковой момент двигателя, Мтр.р.м – момент трогания Р.М. из нагрузочной диаграммы при wо = 0; Мтр.р.м = 4,74 Н м; a1– коэффициент, учитывающий возможное при пуске снижение напряжения на зажимах электродвигателя от 10% до 30%; a1= 0,5.

15,6 Н м <img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043"> 4.74 Н м / 0,5 = 9,8 Н м – условие выполнено.
Условие перегрузочной способности:

Мкр.дв<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044"> Ммакс.р.м ./
a
2
, где

Мкр.дв – максимальный момент двигателя; Мкр.дв = 17,2 Нм; Ммакс.р.м = 4,74 Н м; a2– коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения на зажимах работающего двигателя на 10%; a2= 0,81.

17,2 Н м <img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045"> 4,74 Н м / 0,81 = 5,93 Н м – условие выполнено.
Предельно допустимая частота включений:

hпд= 3600 х<img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">Рн х bох(1- e) /<img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">Aп                                                             (7.3)

<img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">Рн – мощность потерь в номинальном режиме

<img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">Рн  = Рн  х (1- h) / h                                                                                                              (7.4)

где Рн – номинальная мощность электродвигателя; Рн = 750 кВт;

h— КПД; h= 0,69
<img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">Рн  = 750 х (1 – 0,69) / 0,69 = 337 Вт

bо – коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи; bо = 0,5;

e— относительная продолжительность включения, e= 0,6
<img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">Aп =0,81 х<img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">Рэл.н х I2п*х tп ,

где <img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">Рэл.н = Рн х (1- h) / hх (1 + a),

где коэффициент a= 0,7;

<img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">Рэл.н = 750 х (1 – 0,69) / 0,69 х (1 + 0,7) = 188,2 Вт

Iп*— кратность пускового тока, Iп*  = 2

<img width=«20» height=«21» src=«ref-2_606656379-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">Aп = 0,81 х 188,2 х 22 х 6,6 = 3924 Дж.

Фактическое число включений hф = 60 вкл/час.

Условие hпд<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">hф выполнено.
<img width=«687» height=«1084» src=«ref-2_606657376-8097.coolpic» v:shapes="_x0000_s2512 _x0000_s2513 _x0000_s2514 _x0000_s2515 _x0000_s2516 _x0000_s2517 _x0000_s2518 _x0000_s2519 _x0000_s2520 _x0000_s2521 _x0000_s2522 _x0000_s2523 _x0000_s2524 _x0000_s2525 _x0000_s2526 _x0000_s2527 _x0000_s2528 _x0000_s2529 _x0000_s2530 _x0000_s2531 _x0000_s2532 _x0000_s2533 _x0000_s2534 _x0000_s2535 _x0000_s2536 _x0000_s2537 _x0000_s2538 _x0000_s2539 _x0000_s2540 _x0000_s2541 _x0000_s2542 _x0000_s2543 _x0000_s2544 _x0000_s2545 _x0000_s2546 _x0000_s2547 _x0000_s2548 _x0000_s2549 _x0000_s2550 _x0000_s2551 _x0000_s2552 _x0000_s2553 _x0000_s2554 _x0000_s2555 _x0000_s2556 _x0000_s2557 _x0000_s2558 _x0000_s2559 _x0000_s2560 _x0000_s2561">8.Обоснование и описание принципиальной схемы управления приводом кран-балки

Управление приводом кран-балки осуществляется вручную, дистанционно с места подъема груза. Двигатель включен только при нажатой кнопки управления. Путь перемещения всех механизмов ограничивается конечными выключателями. При отключении двигателя барабана, включается электромагнитный тормоз. Все приводы имеют защиту от токов короткого замыкания и самопроизвольного пуска.

Работа схемы подготавливается включением автомата QF1.

При нажатии кнопки SB2 получает питание КМ1, замыкая свои контакты КМ1.1, двигатель балки М1 включается, при отпускании SB2 двигатель останавливается, подводится питание к электромагнитному  тормозу. При нажатой кнопке SB3 получает питание пускатель КМ2, двигатель М1 вращается в обратную сторону.

Конечный выключатель SQ1 служит для ограничения перемещения.

Аналогичный принцип работы и для других двигателей.

Управлением двигателем М3 механизма подъема осуществляется микроконтроллерным блоком. На двигателе М3 установлен токогенератор, который выводными концами подключен к входу напряжения микроконтроллера, через транзистор VT1.

Тахогенератор осуществляет обратную связь по скорости. При увеличении частоты вращения двигателя UТРстановится больше, напряжение подается на микроконтроллер через VT1. Сопротивление которого, при увеличении напряжения увеличивается, а при снижении – уменьшается. Таким образом, при увеличении оборотов двигателя М3 напряжение, подающееся на микроконтроллер (Umax=5В) уменьшается.

Ключи S1 и S2 осуществляют запуск и реверсирование двигателя. В микроконтроллере осуществляется импульсная модуляция напряжения. Модулирование шкалы подаются на драйвер IR2233J, который осуществляет переключение силовых ключей Q1 … Q6, выполненных на ICBTтранзисторах. Трех фазное напряжение, подаваемое на силовые ключи, выпрямляется диодным мостом VD1 … VD6 и стабилизируется. Переключение силовых

ключей Q1 … Q6 в режиме заданном микроконтроллером вызывает появление на их выходах напряжение с требуемой частотой.

Защита двигателя осуществляется блоком защиты микроконтроллера, при помощи терморезистора RTзадается температура отключения.

Контролер дает возможность программного управления двигателем.Схема управления кран-балкой представлена в конце пояснительной записки.
9. Выбор аппаратуры управления и защиты
Автоматические выключатели выбираются из условий:

Uном<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057"> Uраб                                                                                 (9.1)

Iном<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> Iраб                                                                                    (9.2)
Ток уставки электромагнитного расцепителя для группы асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором выбирается исходя из:

Iуст.эм<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">1,5 х[<img width=«19» height=«45» src=«ref-2_606665734-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">Iном.дв+ (Iпуск.дв– Iном.дв)] ,                        (9.3)

где <img width=«19» height=«45» src=«ref-2_606665734-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061"> Iном.дв – сумма номинальных токов двигателей; (Iпуск.дв– Iном.дв) – разность пускового и номинального токов наиболее мощного двигателя.
Произведем расчет Iуст.эмдля автомата QF1:

Iуст.эм<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062"> 1,5 х [(2,24 + 0,78 + 5,02) + (30,12 – 5,02) = 49,71 А
Произведем расчет Iуст.эм для автомата QF2:

Iуст.эм<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063"> 1,5 х [(0,78 + 5,02) + (30,12 – 5,02) = 46,35 А
Учитывая условия (9.1), (9.2) и рассчитанные токи Iуст.эм , выбираем автомат типа ВА51Г31-321110Р- 20УХЛ3 с током расцепителя Iр = 50 А [2].
При выборе магнитных пускателей учитываются следующие условия:

Iном<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064"> Iраб                                                                                    (9.4)

Uап<img width=«13» height=«16» src=«ref-2_606628733-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065"> Uсети                                                                                  (9.5)

Uкат= Uц.упр                                                                                (9.6)

Для всех электродвигателей выбираем реверсивные магнитные пускатели без тепловых реле типа ПМЕ.

Используя литературу [2] и учитывая условия 9.4-9.6 выбираем магнитные пускатели:

1.   Для двигателей механизмов передвижения кран-балки и тельфера ПМЕ–013 с Iн= 3 А;

2.   Для двигателя механизма подъема – ПМЕ-113 с Iн= 10 А.

Номинальный ток тепловых элементов тепловых реле Iном.р выбирается по номинальному току защищаемого электродвигателя так, чтобы последний находился в зоне изменения настройки теплового реле:

Imin.p< Iном.дв< Imax.p,

где Imin.p,Imax.p– предельные изменения уставки теплового реле, А.
<img width=«688» height=«1080» src=«ref-2_606666512-7604.coolpic» v:shapes="_x0000_s2362 _x0000_s2363 _x0000_s2364 _x0000_s2365 _x0000_s2366 _x0000_s2367 _x0000_s2368 _x0000_s2369 _x0000_s2370 _x0000_s2371 _x0000_s2372 _x0000_s2373 _x0000_s2374 _x0000_s2375 _x0000_s2376 _x0000_s2377 _x0000_s2378 _x0000_s2379 _x0000_s2380 _x0000_s2381 _x0000_s2382 _x0000_s2383 _x0000_s2384 _x0000_s2385 _x0000_s2386 _x0000_s2387 _x0000_s2388 _x0000_s2389 _x0000_s2390 _x0000_s2391 _x0000_s2392 _x0000_s2393 _x0000_s2394 _x0000_s2395 _x0000_s2396 _x0000_s2397 _x0000_s2398 _x0000_s2399 _x0000_s2400 _x0000_s2401 _x0000_s2402 _x0000_s2403 _x0000_s2404 _x0000_s2405 _x0000_s2406 _x0000_s2407 _x0000_s2408 _x0000_s2409 _x0000_s2410 _x0000_s2411">Номинальные токи тепловых элементов:
1.   <img width=«699» height=«1084» src=«ref-2_606674116-5461.coolpic» v:shapes="_x0000_s4428 _x0000_s4429 _x0000_s4430 _x0000_s4431 _x0000_s4432 _x0000_s4433 _x0000_s4434 _x0000_s4435 _x0000_s4436 _x0000_s4437 _x0000_s4438 _x0000_s4439 _x0000_s4440 _x0000_s4441 _x0000_s4442 _x0000_s4443 _x0000_s4444 _x0000_s4445 _x0000_s4446 _x0000_s4447">Для двигателя передвижения кран-балки – Iуст= 2,5 А;

2.   Для двигателя передвижения тельфера – Iуст= 0,8 А;

3.   Для двигателя механизма подъема – Iуст= 5,0 А.
В схеме управления кран-балкой применим следующий тип конечных выключателей: ВКП-2000.
Эти выключатели предназначены для срабатывания в электрических цепях  переменного тока напряжением 380 В, частотой 50-60 Гц под воздействием управляющего упора.
Для управления двигателями механизмов кран-балки выбираем из [2] кнопки управления типа КЕ-021У3 с одним замыкающим и одним размыкающим  контактами.
10. Краткое описание устройства и места расположения электрооборудования кран-балки
При управлении кран-балкой с пола электрооборудование механизма передвижения моста размещается на концевой балке.
На концевой балке с противоположной стороны от главных троллей укреплен щиток для размещения магнитных пускателей электродвигателя механизма передвижения кран-балки ПМЕ-013 и тепловых реле. На втором щитке размещены автоматические выключатели ВА51Г31. На концевой балке установлен также конечный выключатель ВКП-2000 механизма передвижения кран-балки.
Ток к электротали подводится с помощью гибкого шлангового кабеля КРПТ. Один конец этого кабеля закрепляется неподвижно на троллейной концевой балке, а второй конец присоединяется к тельферу. Сам кабель подвешивается к роликам, которые перемещаются по стальной проволоке. Электроаппаратура управления крепится на самом тельфере. Управление магнитными пускателями осуществляется через кнопочный пост, который подвешен на стальном троссе к нижней боковой стенке шкафа электроаппаратуры.
<img width=«700» height=«1084» src=«ref-2_606679577-8335.coolpic» v:shapes="_x0000_s2262 _x0000_s2263 _x0000_s2264 _x0000_s2265 _x0000_s2266 _x0000_s2267 _x0000_s2268 _x0000_s2269 _x0000_s2270 _x0000_s2271 _x0000_s2272 _x0000_s2273 _x0000_s2274 _x0000_s2275 _x0000_s2276 _x0000_s2277 _x0000_s2278 _x0000_s2279 _x0000_s2280 _x0000_s2281 _x0000_s2282 _x0000_s2283 _x0000_s2284 _x0000_s2285 _x0000_s2286 _x0000_s2287 _x0000_s2288 _x0000_s2289 _x0000_s2290 _x0000_s2291 _x0000_s2292 _x0000_s2293 _x0000_s2294 _x0000_s2295 _x0000_s2296 _x0000_s2297 _x0000_s2298 _x0000_s2299 _x0000_s2300 _x0000_s2301 _x0000_s2302 _x0000_s2303 _x0000_s2304 _x0000_s2305 _x0000_s2306 _x0000_s2307 _x0000_s2308 _x0000_s2309 _x0000_s2310 _x0000_s2311">



11. Подсчет стоимости выбранного комплекта электрооборудования

табл.11

Наименование

Цена единицы эл.обор., руб

Всего, руб







Двигатели





1. 4А80А6У3

2065

2065

2. 4А63А6У3

2400

2400

3. 4А90L4У3

2950

2950







Автомат





4. ВА51Г31- 321110Р- 20УХЛ3

194

194







Магнитные пускатели





5. ПМЕ 013

520

1040

6. ПМЕ 124

595

1190







7.Микроконтроллер











ITC200

495

495







Конечные выключатели





8. ВКП-2000

60

360







Кнопки управления





9. КЕ-021У3

19

114

10. Электромагнитный тормоз ТКТ-200/100

800

800

12. Кабель КРПТ- 3 х 2,5

4 руб за 1 м

140

13. Трубка полихлорвиниловая Б230 диам.4х1 мм

20 руб за 1 кг

200

14. Кабель КРШС 14 х 1,5

8 руб за 1 м

280

15. Провод БПВЛ-2,5

2 руб за 1 м

200

16. Провод БПВЛ-1,5

1 руб за 1 м

100

ИТОГО: 12528 руб

<img width=«700» height=«1084» src=«ref-2_606687912-7679.coolpic» v:shapes="_x0000_s2212 _x0000_s2213 _x0000_s2214 _x0000_s2215 _x0000_s2216 _x0000_s2217 _x0000_s2218 _x0000_s2219 _x0000_s2220 _x0000_s2221 _x0000_s2222 _x0000_s2223 _x0000_s2224 _x0000_s2225 _x0000_s2226 _x0000_s2227 _x0000_s2228 _x0000_s2229 _x0000_s2230 _x0000_s2231 _x0000_s2232 _x0000_s2233 _x0000_s2234 _x0000_s2235 _x0000_s2236 _x0000_s2237 _x0000_s2238 _x0000_s2239 _x0000_s2240 _x0000_s2241 _x0000_s2242 _x0000_s2243 _x0000_s2244 _x0000_s2245 _x0000_s2246 _x0000_s2247 _x0000_s2248 _x0000_s2249 _x0000_s2250 _x0000_s2251 _x0000_s2252 _x0000_s2253 _x0000_s2254 _x0000_s2255 _x0000_s2256 _x0000_s2257 _x0000_s2258 _x0000_s2259 _x0000_s2260 _x0000_s2261">

<img width=«700» height=«1084» src=«ref-2_606695591-7442.coolpic» v:shapes="_x0000_s2162 _x0000_s2163 _x0000_s2164 _x0000_s2165 _x0000_s2166 _x0000_s2167 _x0000_s2168 _x0000_s2169 _x0000_s2170 _x0000_s2171 _x0000_s2172 _x0000_s2173 _x0000_s2174 _x0000_s2175 _x0000_s2176 _x0000_s2177 _x0000_s2178 _x0000_s2179 _x0000_s2180 _x0000_s2181 _x0000_s2182 _x0000_s2183 _x0000_s2184 _x0000_s2185 _x0000_s2186 _x0000_s2187 _x0000_s2188 _x0000_s2189 _x0000_s2190 _x0000_s2191 _x0000_s2192 _x0000_s2193 _x0000_s2194 _x0000_s2195 _x0000_s2196 _x0000_s2197 _x0000_s2198 _x0000_s2199 _x0000_s2200 _x0000_s2201 _x0000_s2202 _x0000_s2203 _x0000_s2204 _x0000_s2205 _x0000_s2206 _x0000_s2207 _x0000_s2208 _x0000_s2209 _x0000_s2210 _x0000_s2211">Спецификация

Поз. обозначение

Наименование

Кол

Примечание











Двигатели













М1

4А80А6У3

1

750 Вт

М2

4А63А6У3

1

180 Вт

М3

4А90L4У3

1

2,2 кВт



















Автоматы













QF1

ВА51Г31-321110Р-20УХЛ3

1

Uном=380 В,Iр=50 А



















Магнитные пускатели













КМ1,2

ПМЕ  013

1

нереверсивный

КМ3

ПМЕ 124

2

нереверсивный











Микроконтроллер















ITC200

1





























Конечные выключатели













QS1-6

ВКП-2000

6

Рычажные с







самовозвратом



















Кнопки управления













SB1-6

KE-021У3

6











YA1-2

Катушк электротормоза ТКТ-200/100

2

Uн= 380 В

    продолжение
--PAGE_BREAK--