Автоматизированный электропривод (стр. 5 )

Принимаем систему электропривода МКП – АДФ, крановый магнитный контроллер типа ТСА (рисунок 6).

Выбор элементов схемы.

1. Реле времени типа ПВЛ с выдержкой времени tв=0,1–30 с.

2. Ножная педаль типа НВ-701.

3. Конечные выключатели типа ВУ-250 (шпиндельные с приводом от вала барабана).

4. Командоконтроллер типа ККП-1206 с числом рабочих положений 4-0-4.

Uн=380 В; Iн=16 А;

Механическая износостойкость 5.106 циклов;

Электрическая износостойкость 1,5.106 циклов.

Выбор контакторов.

К числу показателей, по которым выбираются контакторы, относятся: характер и величина напряжения главной цепи и цепи управления (включающих катушек); коммутационная способность контактов и их количество; допустимая частота включений; режим работы; категория размещения; степень защиты от воздействия окружающей среды.

Если асинхронный двигатель работает в повторно-кратковременном режиме, то выбор контактора осуществляется по величине среднеквадратичного тока. На выбор контактора влияет степень защиты контактора. Контакторы защищенного исполнения имеют худшие условия охлаждения и их номинальный ток снижается примерно на 10 % по сравнению с контакторами открытого исполнения.

Контакторы в цепи статора.

Выбираем контактор переменного тока КТП 6013 с Iном=160А.

Допустимый ток

А,

где – число включений в час;

tп – время пуска двигателя;

x – продолжительность включения;

Iдл – номинальный ток контроллера при ПВ=100 %.

Пусковой ток статора

,

a=0,12,

,

.

Необходимо выполнение условия Iд>Iп. ст.

Условие выполняется 265,2>229,132. Окончательно принимаем контактор типа КТП6013, трехполюсный переменного тока, напряжение до 660 В.

Износостойкость: механическая –15 млн циклов;

коммутационная – 0,3 млн циклов.

Контакторы реверса и противовключения устанавливаются такие же.

Контакторы в цепи ротора:

Выбираем контактор переменного тока КТП6023 с Iном=100 А.

Допустимый ток

.

Необходимо выполнение условия Iдоп > Iп. рот.

Условие выполняется: 172,7>100. Окончательно принимаем контактор типа КТП 6023, трехполюсный, переменного тока, напряжение до 660 В.

Расчетный момент тормоза

.

Номинальная грузоподъемность

кг.

.

Vн – номинальная скорость подъема;

h – КПД механизма при номинальной нагрузке;

nн – номинальная частота вращения тормозного шкива;

Тормозной момент

Мт =Кз. Мт. р.=1,5×1290=1935 (Н. м),

где Кз=1,5 – коэффициент запаса тормоза.

Принимаем тормоз типа ТКЛ 500 с параметрами:

диаметр шкива – 500 мм;

отход колодок – 1,5 мм;

тормозной момент – 2000 Н×м;

электрогидравлический толкатель типа ТЭ-50;

усилие подъема – 8500 Н. м;

мощность двигателя – 0,2 кВт;

ток двигателя – 0,7 А.

Выбор диодов.

Для однофазной мостовой схемы Uобр max= 1,57.Uн = 345 В;

Выбираем диоды типа Д242 с параметрами:

средний прямой ток – 10 А;

обратное напряжение – до 600 В.

Выбор защитной панели.

Номинальный ток главного контактора защитной панели типа ПЗКБ.

Iном > 1,2.Iном. дв = 1,2.39=46,8 А.

Выбираем защитную панель ПЗКБ 250.

Номинальный ток ввода при ПВ=100% Iн=250 А.

Максимальный коммутационный ток – 1600 А.

Максимальное реле тока РЭО-401.

Ток срабатывания реле Iс. р.=2,75.39=107.25 А;

Выбираем реле 2ТД

Ток катушки при ПВ=40% равен 95 А.

Пределы регулирования тока 80-250 А.

Рисунок 6. Схема кранового магнитного контроллера типа ТСА

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Схема магнитного контроллера типа ТСА (рисунок 6) обладает следующими особенностями:

несимметричная относительно нулевого положения диаграмма замыкания контактов командоконтроллера, обеспечивающая при подъеме и спуске груза различные механические характеристики электропривода в соответствии с несимметричным характером нагрузок подъемных лебедок;

использование режима однофазного включения двигателя для улучшения условий регулирования скорости при спуске;

отсутствие на панели аппаратов защиты и блокировок безопасности.

Необходимые защиты и блокировки осуществляются с помощью защитной панели типа ПЗКБ, общей для всех электроприводов крана.

Нулевой контакт К1 командоконтроллера используется в схеме защитной панели для нулевой блокировки, контакты К2 и К8 обеспечивают избирательное движение выключателей SQ1 и SQ2, ограничивающих ход механизма. Конечная защита здесь воздействует не на цепь катушки контура защитной панели, а непосредственно снимает напряжение с цепей управления данного магнитного контроллера. Например, при недопустимом подъеме грузозахватного устройства контакт конечного выключателя SQ1 размыкается и отключает все цепи управления двигателем на подъем. Вновь напряжение может быть подано только при установке командоконтроллера в положении 4-спуск. В этом положении контакт К8 шунтирует разомкнутый контакт выключателя SQ1.

В положении 0 командоконтроллера напряжение поступает на диодный мост VD1 – VD4 и реле КТ1 включено, так как через его катушку и размыкающий контакт КМ7 протекает выпрямленный ток. Остальные аппараты схемы при этом отключены. При установке командоконтроллера в положение 1-подъем включаются контакторы КМ1, КМ4 и КМ5, на статор двигателя подается напряжение и одновременно включением электромагнитного тормоза освобождается тормозной шкив.

При включении контактор КМ5 замыкающим вспомогательным контактом через замкнувшийся контакт КМ4 включает реле КТ5. Одновременно с выключением КМ1 происходит выключение контактора КМ10, который главными контактами замыкает первую ступень реостата в роторной цепи двигателя.

При перестановке командоконтроллера в положение 2, 3 и 4 последовательно срабатывают контакторы КМ6 – КМ9, добавочное сопротивление в цепи ротора уменьшается.

Реле КТ2 предназначено для разрешения выключения двигателя при спуске только в положении 3 командоконтроллера. В этом положении замыкается контакт К7, получает питание контактор однофазного включения КМ3 и включает своим вспомогательным контактом реле КТ2, которое после этого остается включенным в любом другом положении при спуске. Реле КТ2 включает контактор КМ5, электромагнит тормоза подключается к сети, колодки тормоза освобождают тормозной шкив. В роторной цепи в положении 3-спуск замкнуты контакты контактора КМ6, но остающиеся ступени имеют значительное сопротивление, т. е. двигатель может работать только в тормозном режиме с характеристикой, подобной характеристике динамического торможения.

При переводе рукоятки из положения 3 в положение 2-спуск КМ3 отключается, катушка контактора КМ1 получает питание через контакты КТ2, КМ6, КМ7 и КМ2, контактор КМ2 отключается и статор двигателя подключается к сети в направлении подъема, двигатель в этом режиме предназначен для тормозного спуска средних грузов в режиме противовключения.

В положении 1-спуск срабатывает КМ10, сопротивление роторной цепи уменьшается, что обеспечивает получение характеристики, необходимой для тормозного спуска тяжелых грузов.

Если перевести рукоятку из положения 3 в положение 4-спуск, включаются контакторы КМ2 и КМ4 и подключают статор двигателя к сети в направлении спуска, происходит спуск грузозахватного устройства.

Таблица 1

Технические данные электродвигателей с фазным ротором, ПВ = 40%, 380 В, 50 Гц

Тип	Число полю-сов	Мощ-ность, кВт	Частота вращения, об/мин	Ток статора, А	cos	Ток ротора, А	Напря-жение ротора, В	Максимальн. момент, Н·м
4MTF(H)112L4 4MTF(H)112LB4 4MTF(H)132L4 4MTF(H)132LB4 4MTF(H)112L6 4MTF(H)112LB6 4MTF(H)132L6 4MTF(H)132LB6 4MTF(H)160L6 4MTF(H)160LB6 4MTF(H)200L6 4MTF(H)200LB6 4MTF(H)225M6 4MTH225L6 4MTH280S6 4MTH280M6	4 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6	3,7 5,5 7,5 11 2,2 3,7 5,5 7,5 11 15 22 30 37 55 75 110	1370 1390 1400 1410 810 900 915 935 910 930 935 935 965 970 970 975	10,5 15 19 28 7,2 11,2 14,8 18,2 32 39 55 75 78 115 142 205	0,82 0,81 0,84 0,86 0,76 0,79 0,74 0,77 0,76 0,77 0,79 0,78 0,818 0,90 0,89 0,89	- - - - 11 13,8 18,3 20,7 41 48 60 73 77 115 178 160	- - - - 144 190 213 242 179 213 235 235 293 290 270 420	57 94 126 205 55 88 135 190 325 460 638 932 1000 1530 2160 3490

Окончание табл. 1

	Тип	Число полю-сов	Мощ-ность, кВт	Частота вращения, об/мин	Ток статора, А	cos	Ток ротора, А	Напря-жение ротора, В	Максимальн. момент, Н·м
4MTF(H)160L8 4MTF(H)160LB8 4MTF(H)200L8 4MTH200LB8 4MTH225M8 4MTH225L8 4MTH280S8 4MTH280M8 4MTH280L8 4MTH355S8 4MTH335M8 4MTH355L8 4MTH280S10 4MTH280M10 4MTH280L10 4MTH355S10 4MTH355M10 4MTH355L10	8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10	7,5 11 15 22 30 37 55 75 90 132 160 200 45 60 75 110 132 160	695 705 710 715 720 725 720 725 730 710 715 730 576 580 582 584 585 586	25 38 42 57 74,6 87,4 112 154 179 270 320 400 103 124 166 266 315 392	0,73 0,74 0,71 0,70 0,72 0,74 0,84 0,82 0,84 0,85 0,87 0,86 0,76 0,76 0,77 0,70 0,68 0,61	22 39 48,8 59 71 79 170 165 162 - - - 146 135 142 250 250 245	227 185 206 241 252 302 196 277 355 - - - 181 239 308 272 327 408	248 400 569 800 1030 1390 2160 2940 3470 - - - 1940 2670 3480 4560 5690 7310

Таблица 2

Обмоточные данные электродвигателей серии 4МТ

Тип (4МТКF, 4MTKH, 4MTF, 4MTH)	Число полюсов	Число пазов	Всего проводов в пазу	Число параллельных цепей в пазу	Число параллельных цепей на фазу	Число витков в катушке	Диаметр провода, мм	Сопротивление фазы r1, при 20 0С, Ом
Обмотки статора фазных и короткозамкнутых двигателей
112L6 112LB6 132L6 132LB6 160L6 160LB6 200L6 200LB6 225M6 225L6 280S6 280M6 160L8 160LB8 200L8 200LB8 225M8 225L8 280S10 280M10 280L10 355S10 355M10 355L10	6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10	54 54 54 54 54 54 72 72 72 72 72 72 48 48 72 72 72 72 75 75 75 105 105 105	31 20 36 28 32 32 30 42 56 38 40 26 48 44 30 42 63 48 48 54 42 12 10 16	- - 2 2 - 4 2 2 3 2 3 4 3 2 2 2 2 2 2 3 3 - - 2	- - - - 3 - 2 4 3 6 6 6 - 2 2 4 4 4 5 5 5 5 5 5	31 20 18 14 32 8 15 21 56 38 40 26 16 22 15 21 63 48 48 54 42 6 5 4	1 1,25 1 1,18 1,25 1,25 1,3 1,12 1,32 1,4 1,32 1,32 1,18 1,25 1,3 1,12 1,25 1,4 1,4 1,3 1,5 2,5x3,75 2,8x4 1,8x3,75	2,97 1,55 1,07 0,68 0,35 0,236 0,235 0,132 0,1 0,035 0,041 0,025 0,48 0,265 0,235 0,14 0,14 0,1 0,06 0,047 0,031 0,019 0,014 0,012

Окончание табл. 2