Выбор защитной панели и вводного устройства

Защитная панель крана является комплексным устройством, в котором расположен общий рубильник питания крана, линейный контактор для обеспечения нулевой защиты и автоматического размыкания цепи при срабатывании любого вида защиты, комплект максимальных реле защиты цепей отдельных электроприводов, кнопка включения и пакетный переключатель цепей управления. Защитная панель крана обеспечивает максимальную защиту для отключения схемы крана от сети при возникновении перегрузки в одной из цепей крана, нулевую защиту для отключения электропривода при прекращении или перерыве в подаче питания от источника электроэнергии. Важной задачей системы защиты является предотвращения недопустимых перегрузок в цепях крановых электроприводов, связанных с неисправностью схем управления, заклиниванием механизмов, обрывом цепи тормоза и т.п. Крановые защитные панели предназначены для защиты и управления ЭП и крановых механизмов.

Применяются:

· при контрольном управлении электроприводом кранов;

· при командоконтроллерном управлении ЭП кранов, если отсутствуют собственные аппараты защиты.

На защитной панели установлена аппаратура, обеспечивающая:

· максимальную защиту от токов КЗ и значительных перегрузок (до 2,5Iном) крановых ЭД;

· «нулевую» защиту, исключающую самозапуск ЭД после перерыва ЭСН;

· 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.

На переменном токе при напряжениях 220, 380 и 500 В выпускаются панели типа «ПЗКБ», на постоянном токе при напряжениях 220 и 440 В – типа «ППЗКБ».

Панель защитная типа ПЗК предназначена для защиты и управления тремя электродвигателями: механизма передвижения моста, механизма передвижения тележки и механизма подъема. Тип защитной панели выбирают по роду тока, напряжению сети, сумме номинальных токов электродвигателей и виду управления. Для защиты электродвигателя от перегрузки достаточно иметь электромагнитный элемент реле максимального тока в одной фазе каждого электродвмгателя. Для защиты сети в остальные две фазы устанавливают электромагнитные элементы, общие для нескольких электродвигателей.

Рис.3 Схема цепей управления защитных панелей ПЗКБ-400 для

кулачковых и магнитных контроллеров.

Рис.4Вводное устройство мостового крана.

Таблица 2.6 Технические данные защитной панели[5]

Тип панели	Iном ввода ПВ=100%, А	Iном контакторов при ПВ=100%, А	Iном контакторов при ПВ=60%, А	Imax коммутационный	I термической стойкости	Число максимальных реле
ПЗКБ 400

Выбор контроллеров

Контроллеры кулачковые предназначены для пуска, остановки, 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).

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 командоконтроллеры типа «КП», установленные в кабине.

Переключающим органом командоконтроллера является рукоятка.

Магнитные контроллеры наиболее универсальное средство управления крановым электроприводом.

Для управления двигателями механизмов подъема применяются несимметричные командоконтроллеры серии «ПС, ТС и КС», которые

позволяют получить низкие посадочные скорости при опускании груза.

Наличие буквы «А» (например, «КСА») свидетельствует о том, что управление ЭД автоматизировано в функции времени или ЭДС.

Таблица 2.7 Технические данные контроллера

Механизм	Тип контроллера	Рmax, кВт	Рн, кВт	Система управления	Режим работы
Главный подъем	ТСД250			МКД-АДФ	4М
Вспомогательный подъем	ТСД160			МКД-АДФ	4М
Мост	ККТ61А			К-АДФ	3М
Тележка	ККТ61А		3,7	К-АДФ	3М

Магнитные контроллеры переменного тока общего назначения служат для управления асинхронными крановыми электродвигателями с фазным ротором, используемыми на грузоподъемных кранах для промышленных предприятий. Магнитные контроллеры изготовляются в виде панелей каркасно-реечной конструкции с установкой аппаратов и сборок выводов непосредственно на металлические рейки или рамы.

Выбор конечных выключателей

Крановые конечные выключатели предназначены для ограничения хода движущихся устройств (мост, тележка, крюк) или блокировки запирающихся устройств (двери кабины или шкафа, люки). Контактные выключатели служат для защиты от перехода механизмами предельных положений. Эта защита обязательна к применению всех механизмов подъема, а также для всех механизмов передвижения. В механизмах передвижения обязательна установка конечных включателей при номинальных скоростях передвижения свыше 0,5м/с.

КУ-703 – подъем

КУ-706 - передвижение[5]

Выбор резисторов

Резисторы предназначены для пуска, торможения и регулирования скорости ЭП. Кроме того, их устанавливают в других цепях – возбуждения, управления и подъемных электромагнитов. Резисторы комплектуются в ящики на базе элементов чугунных литых (серия «ЯС»), фехралевых ленточных (серия КФ») или констановых 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), Каждая ступень сопротивления должна выдерживать номинальный ток 30 с, независимо от ПВ.

Для наиболее широко применяемых крановых электроприводов с асинхронными фазными двигателями промышленностью выпускаются типовые комплекты крановых резисторов отдельно для механизмов

подъема и передвижения. Данные выбранных резисторов приведены в таблице 2.8 .

Таблица 2.8 Технические данные резисторов

Механизм	Тип конт- роллера	Рном, кВт	Расчетные мощности, кВт	R, Ом	Тип блока	Кол-во блоков
ГП	ТСД-250		70-90	0,75-0,8	Б6-0,5
ВП	ТСД- 160		53-65	1,7-1,8	Б6-11	-
М	ККТ61А		17,5-27	1,8-2,2	Б6-26
Т	ККТ61А	3,7	1,4-5,8	5,5-6	БК12-0,7

Выбор тормозных устройств

Согласно правилам Гостехнадзора каждый из установленных на механизме механических тормозов должен удерживать груз, составляющий 125% номинального при его остановке только с помощью этого тормоза. С учетом того, что коэффициент трения асбестовых материалов может меняться в зависимости от темпе­ратуры поверхности до 30%, тормоз в холодном состоянии должен развивать тормозной момент составляющий не менее 150% номи­нального, т.е. коэффициент запаса тормозов момента должен быть не ниже 1.5 расчетного момента, который определяется формулой:

(2.13)

где М_тр - расчетный момент тормоза, Н*м;

Q_ном- номинальная грузоподъемность, кг, у механизмов подъема или максимальное тяговое усилие в канате лебедки механизма стрелы;

V_ном - номи­нальная скорость подъема или скорость каната лебедки стрелы, м/с;

n_ном - номинальная частота вращения тормозного шкива, со­ответствующая скорости V_ном, об/мин;

η - КПД механизма при но­минальной нагрузке.

С учетом режимов работы механизмов различного назначения тормозные моменты тормозов должны быть равны:

(2.14)

где К_з - коэффициент запаса тормоза[5].

Таблица 2.9 Технические данные тормозов

Механизм	МТ,Нм	Технические данные
	Тормозной момент	Тип тормоза	Тип гидротолкателя	Дш, мм
Главный подъем	764,4		ТКГ300	ТЭ50
Вспомогательный подъем	587,65		ТКГ300	ТЭ50
Мост	1763,7		ТКГ500	ТГМ80
Тележка	162,6		ТКТ300/200	-

Описание схемы управления

Двигатель запускается при полностью введенном сопротивлении в цепи ротора. При переходе на последующие положения постепенно уменьшается сопротивление резисторов в цепи ротора. Так, например при переводе рукоятки во 2 положение из цепи ротора выводится секция Р5-Р6 резистора, в 3 положение-Р4-Р6, в 4-Р3-Р6;в 5- Р4-Р4 и Р1-Р5, т.е. из цепи ротора выведены все резисторы, и он замкнут накоротко.

Эта схема, как и другие схемы с силовыми контролерами, имеет ряд защит осуществляется с помощью защитной панели.

Кулачковому контроллеру ККТ-61А присуще невысокое качество регулирования скорости электродвигателя, так как пониженная скорость может быть получена только при работе на характеристиках 1 и 2 ( рис.2.4) при относительно больших моментах нагрузки. При меньших нагрузках и при работе в генераторном режиме пониженный скорости получают только путем переключений контроллера с позиции изменением сопротивления резисторов и периодическим механическим торможением при установки контроллера в нулевое положение.

Рис 2.4 Типовые механические характеристики электродвигателей с кулачковым контроллером.

Следует иметь в виду что чрезмерное снижение начального момента может привести к опусканию тяжелых грузов на позициях подъема и к чрезмерным скоростям при его спуске. Для исключения этого нужно чтобы начальный пусковой момент на механической характеристики 1 (см. рис. 37) был меньше 70% М_н . Если же для механизма подьема выбраны электродвигатели при ПВ = 25% то начальный момент при 1 положении контроллера должен быть увеличен до 100% М_н (характеристика 1^/) а при 2 положении – до 165 % М_н (характеристика2^/ ).

Указанное выше увеличение момента получают путем уменьшения сопротивления соответствующих ступеней резисторов ( для контроллера ККТ-61А устанавливают перемычки Р6-Р61 и Р6-Р62).