Строительные краны специального назначения

Реферат

На тему: "Типы крановых электродвигателей"

 

 

Выполнил студент группы 8161-51:

Александров Д.М

Проверил доцент кафедры ЭЭ:

Гиниатуллин Р.А.

 

Казань 2019 г

Крановые электродвигатели трехфазного переменного тока (асинхронные) и постоянного тока (последовательного или параллельного возбуждения) работают, как правило, в повторно-кратковременном режиме при широком регулирования частоты вращения, причем работа их сопровождается значительными перегрузками, частыми пусками, реверсами и торможениями.

Кроме того, электродвигатели крановых механизмов работают в условиях повышенной тряски и вибраций. В ряде металлургических цехов они, помимо всего этого, подвергаются воздействию высокой температуры (до 60-70 ^оС), паров и газов.

В связи с этим по своим технико-экономическим показателям и характеристикам крановые электродвигатели значительно отличаются от электродвигателей общепромышленного исполнения.

Основные особенности крановых электродвигателей:

· исполнение, обычно, закрытое,

· изоляционные материалы имеют класс нагревостойкости F и H,

· момент инерции ротора по возможности минимальный, а поминальные частоты вращения относительно небольшие - для снижения потерь энергии при переходных процессах,

· магнитный поток относительно велик - для обеспечения большой перегрузочной способности по моменту,

· значение кратковременной перегрузки по моменту для крановых электродвигателей постоянного тока в часовом режиме составляет 2,15 - 5,0, а для электродвигателей переменного тока - 2,3 - 3,5,

· отношение максимально допустимой рабочей частоты вращения к номинальной составляет для электродвигателей постоянного тока 3,5 - 4,9, для электродвигателей переменного тока 2,5,

· для крановых электродвигателей переменного тока за номинальный принят режим с ПВ - режим 80 мин (часовой).

Наиболее широко для привода крановых механизмов применяются трехфазные асинхронные электродвигатели с фазным ротором, обеспечивающие регулирование скорости и плавный пуск при относительно большом значении нагрузки на валу.

Крановые электродвигатели с фазным ротором устанавливают на крановых механизмах при среднем, тяжелом и весьма тяжелом режимах работы. Оля допускают регулирование пускового момента в заданных пределах и регулирование скорости в диапазоне (1: 3) - (1: 4).

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором применяются реже (для привода механизмов передвижения малоответственных тихоходных кранов) из-за несколько пониженного пускового момента и значительных пусковых токов, хотя масса их примерно на 8 % меньше, чем у двигателей с фазным ротором, а стоимость в 1,3 раза меньше, чем у этих двигателей при одинаковой мощности.

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором иногда применяют при режимах Л и С (для механизмов подъема). Применение их на механизмах кранов, работающих в более тяжелых режимах, ограничено малой допустимой частотой включения и сложностью схем регулирования скорости.

Преимуществами асинхронных электродвигателей по сравнению с электродвигателями постоянного тока являются их относительно меньшая стоимость, простота обслуживания и ремонта.

Масса кранового асинхронного электродвигателя с наружной самовентиляцией в 2,2 - 3 раза меньше массы кранового электродвигателя постоянного тока при одинаковых поминальных моментах, а масса меди соответственно примерно в 5 раз меньше.

Если эксплуатационные затраты принять за единицу для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, то для электродвигателей с фазным ротором эти затраты составят 5, а для электродвигателей постоянного тока 10. Поэтому в крановых электроприводах наиболее широко применяются электродвигатели переменного тока (около 90 % от общего числа электродвигателей).

Электродвигатели постоянного тока применяют в тех случаях, когда требуется широкое и плавное регулирование скорости, для приводов с большим числом включений в час, при необходимости регулирования скорости вверх от номинальной, для работы в системах Г - Д и ТП - Д. В последнее время, в связи с развитием частотно-регулируемого электропривода, двигатели постоянного тока начали вытеснятся асинхронными электродвигателями, работающими в комплекте с частотными преобразователями.

 

Крановые электродвигатели переменного тока

У нас в стране выпускаются асинхронные крановые и металлургические электродвигатели в диапазоне мощностей 1 от 1,4 до 160 кВт при ПВ=40%.

Асинхронные электродвигатели изготовляются для частоты 50 Гц на напряжение 220/380 и 500 В, для экспортных поставок (металлургическая серия) - для частоты 60 Гц на напряжение 220/380 и 440 В, для частоты 50 Гц на напряжение 240/415 и 400 В.

Если напряжение сети 60 Гц на 20 % выше напряжения сети 50 Гц, то поминальная мощность электродвигателя может быть увеличена на 10 - 15 %, а кратность пусковых токов и моментов приближенно принимают неизменной.

Если номинальное напряжение сети на 50 Гц равно напряжению номинальному на 60 Гц, то повышение номинальной мощности не допускается. В этом случае номинальный момент и кратности максимального момента, пускового момента и пускового тока снижаются соответственно отношению: частот 50/60, т. е. на 17 %.

Отечественной промышленностью выпускаются асинхронные крановые электродвигатели с классом нагревостойкости F, которые обозначаются буквами МТ F (с фазным ротором) и МТК F (с короткозамкнутым ротором). Металлургические асинхронные электродвигатели с классом нагревостойкости Н, которые обозначаются МТН и МТКН (соответственно с фазным или короткозамкнутым ротором).

Электродвигатели серий МТF, МТКF, МТН и МТКН изготовляют па синхронную частоту вращения 600, 750 и 1000 об/мин при частоте 50 Гц и на 720, 900, и 1200 об/мин при частоте 60 Гц.

Электродвигатели серии МТКН изготовляются и в двухскоростном исполнении (синхронные частоты вращения 1000/500, 1000/375, 1000/300 об/мин), серии МТКF- в двух- и трехскоростном исполнениях (синхронные частоты вращения 1500/500, 1500/250, 1500/750, 250 об/мин)/

Электродвигатели серий МТF, МТКF, МТН и МТКН характеризуются повышенной перегрузочной способностью, большими пусковыми моментами при сравнительно небольших значениях пускового тока и малом времени пуска (разгона).

Мощность электродвигателей серии МТН за счет применения современных изоляционных материалов увеличена па одну ступень при равных габаритных размерах при сравнению с ранее выпускавшимися электродвигателями серии МТМ.

 

 

Для поднятия и перемещения грузов на строительной площадке (строительном объекте) используют несколько видов подъемных кранов: самоходные стреловые краны, мобильные строительные краны, башенные, "нулевики", быстромонтируемые краны, козловые, кабельные и краны спец назначения (плавучие, летающие).

Все краны строительного назначения можно разделить на четыре группы: самоходные, башенные, стационарные, спец назначения.

 

Самоходные стреловые краны

Наибольшее распространение в строительстве получили самоходные стреловые краны. Данный тип кранов, в зависимости от использования, может агрегатироваться прямой стрелой, стрелой с гуськом, стрелами башенного и телескопического типа.

По типу ходового устройства самоходные краны делятся на гусеничные, пневмоколесные, автомобильные и установленные на специальное шасси автомобильного типа.

Гусеничный кран

Преимущества гусеничных кранов являются также и его недостатками. Ввиду своей сложной и тяжелой конструкции гусеничный кран обладает плохой маневренностью и неудобен в перемещении с объекта на объект. Тяжелые и сложные по конструкции гусеницы (40% веса всей машины) подвержены быстрому износу деталей.

 

Автокраны

Автокраны в отличие от гусеничных обладают высокими скоростными характеристиками и маневренностью. Эти качества позволяют использовать их для выполнения рассредоточенных по строительной площадке работ. Конструкция выглядит следующим образом: вместо кузова на шасси автомобиля монтируется ходовая и поворотная рамы. На поворотной раме крепятся механизмы подъема и опускания стрелы, поворотный механизм, стрела, кабина и противовес.

 

 

Башенные краны

Башенные краны применяются в строительстве производственных объектов, многоэтажных зданий. Основное назначение башенных кранов – поднятие и перемещение грузов на большую высоту.

Башенный кран

Высотное строительство требует использования специально созданных для этих целей башенных кранов: либо свободно стоящих, либо на анкерном основании, которые крепятся башней к возводимому сооружению и имеют механизм самонаращивания башни (подращиванием стрелы снизу или сверху промежуточными секциями). Если же речь идет о строительстве здания высотой более 70 метров, то предпочтительными будут краны именно с анкерным основанием. Стрела высотных кранов, как правило, поворотная, а поднятие и перемещение грузов осуществляется посредством грузовых тележек, расположенных на горизонтальной стреле.

 

 

Кран – нулевик

Еще один вид кранов – нулевики. Они, как и башенные краны, передвигаются по рельсам. Основное их отличие – отсутствие башни. Данный тип кранов используется для строительных работ, которые проводятся ниже нулевой отметки.

Стационарные краны

Мачтовые краны используются в строительстве достаточно редко. Однако если требуется монтаж сверхтяжелых конструкций, тяжелого оборудования на ограниченном пространстве и на большую высоту, то именно этот тип кранов подходит как нельзя лучше. Конструкция мачтового включает мачту, стрелы, стойки, поворотную платформу, рабочие и грузозахватные механизмы.

Кабельный кран

Применение кабельных кранов обусловлено необходимостью перемещения грузов на большие расстояния, для обслуживания больших строительных площадей. Конструкция машины кабельного типа выглядит следующим образом: между кранами, состоящими из двух башен, натягивается канат, по которому впоследствии перемещают грузы. Грузоподъемность и длина перемещения груза данного типа кранов зависит от их назначения.

 

 

Козловой кран

Козловые краны строительного назначения являются кранами мостового типа, мост которых установлен на опоры. Козловые краны применяются для монтажа тяжелого оборудования, а также при возведении протяженных монолитных сооружений.

 

 

Технические характеристики

Мощность, кВт, S3-ПВ 40%                       1,4

Частота вращения, об/мин                        920

Номинальный ток, А при U=380В             4,5

Iп/Iн                                                              4

Мп/Мн                                                          2,8

Ммак/Мн                                                      2,8

Коэффициент полезного действия, %     70,5

Коэффициент мощности                           0,67

Момент инерции ротора, кг*м2                 0,016

 

Технические характеристики

Мощность, кВт, S3-ПВ 40%                       1,4

Частота вращения, об/мин                        890

Номинальный ток, А при U=380В             4,9

Ток ротора, А                                              8,8

Напряжение между кольцами, В               114

Ммак/Мн                                                      2,6

Коэффициент полезного действия, %     65

Коэффициент мощности                           0,67

Момент инерции ротора, кг*м2                 0,02

Расшифровка маркировки расшифровка маркировки

 

 

MT — серия кранового двигателя;

H (F) – нагревостойкость изоляции обмотки (ГОСТ Р 51689);

0 — габарит, диаметр листов статора;

1 — порядковый номер серии

1 — длина сердечника статора;

6 — количество полюсов;

У — климатическое исполнение;

3 — категория размещения (ГОСТ 15150-69).

 

Список источников

· http://megavattspb.ru/kranoviy_dvigatel

· http://www.esbk.ru/products_info/ed/102_ed_kr_kranmet/elektrodvigatel_kranoviy

 

Реферат

На тему: "Типы крановых электродвигателей"

 

 

Выполнил студент группы 8161-51:

Александров Д.М

Проверил доцент кафедры ЭЭ:

Гиниатуллин Р.А.

 

Казань 2019 г

Крановые электродвигатели трехфазного переменного тока (асинхронные) и постоянного тока (последовательного или параллельного возбуждения) работают, как правило, в повторно-кратковременном режиме при широком регулирования частоты вращения, причем работа их сопровождается значительными перегрузками, частыми пусками, реверсами и торможениями.

Кроме того, электродвигатели крановых механизмов работают в условиях повышенной тряски и вибраций. В ряде металлургических цехов они, помимо всего этого, подвергаются воздействию высокой температуры (до 60-70 ^оС), паров и газов.

В связи с этим по своим технико-экономическим показателям и характеристикам крановые электродвигатели значительно отличаются от электродвигателей общепромышленного исполнения.

Основные особенности крановых электродвигателей:

· исполнение, обычно, закрытое,

· изоляционные материалы имеют класс нагревостойкости F и H,

· момент инерции ротора по возможности минимальный, а поминальные частоты вращения относительно небольшие - для снижения потерь энергии при переходных процессах,

· магнитный поток относительно велик - для обеспечения большой перегрузочной способности по моменту,

· значение кратковременной перегрузки по моменту для крановых электродвигателей постоянного тока в часовом режиме составляет 2,15 - 5,0, а для электродвигателей переменного тока - 2,3 - 3,5,

· отношение максимально допустимой рабочей частоты вращения к номинальной составляет для электродвигателей постоянного тока 3,5 - 4,9, для электродвигателей переменного тока 2,5,

· для крановых электродвигателей переменного тока за номинальный принят режим с ПВ - режим 80 мин (часовой).

Наиболее широко для привода крановых механизмов применяются трехфазные асинхронные электродвигатели с фазным ротором, обеспечивающие регулирование скорости и плавный пуск при относительно большом значении нагрузки на валу.

Крановые электродвигатели с фазным ротором устанавливают на крановых механизмах при среднем, тяжелом и весьма тяжелом режимах работы. Оля допускают регулирование пускового момента в заданных пределах и регулирование скорости в диапазоне (1: 3) - (1: 4).

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором применяются реже (для привода механизмов передвижения малоответственных тихоходных кранов) из-за несколько пониженного пускового момента и значительных пусковых токов, хотя масса их примерно на 8 % меньше, чем у двигателей с фазным ротором, а стоимость в 1,3 раза меньше, чем у этих двигателей при одинаковой мощности.

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором иногда применяют при режимах Л и С (для механизмов подъема). Применение их на механизмах кранов, работающих в более тяжелых режимах, ограничено малой допустимой частотой включения и сложностью схем регулирования скорости.

Преимуществами асинхронных электродвигателей по сравнению с электродвигателями постоянного тока являются их относительно меньшая стоимость, простота обслуживания и ремонта.

Масса кранового асинхронного электродвигателя с наружной самовентиляцией в 2,2 - 3 раза меньше массы кранового электродвигателя постоянного тока при одинаковых поминальных моментах, а масса меди соответственно примерно в 5 раз меньше.

Если эксплуатационные затраты принять за единицу для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, то для электродвигателей с фазным ротором эти затраты составят 5, а для электродвигателей постоянного тока 10. Поэтому в крановых электроприводах наиболее широко применяются электродвигатели переменного тока (около 90 % от общего числа электродвигателей).

Электродвигатели постоянного тока применяют в тех случаях, когда требуется широкое и плавное регулирование скорости, для приводов с большим числом включений в час, при необходимости регулирования скорости вверх от номинальной, для работы в системах Г - Д и ТП - Д. В последнее время, в связи с развитием частотно-регулируемого электропривода, двигатели постоянного тока начали вытеснятся асинхронными электродвигателями, работающими в комплекте с частотными преобразователями.

 

Крановые электродвигатели переменного тока

У нас в стране выпускаются асинхронные крановые и металлургические электродвигатели в диапазоне мощностей 1 от 1,4 до 160 кВт при ПВ=40%.

Асинхронные электродвигатели изготовляются для частоты 50 Гц на напряжение 220/380 и 500 В, для экспортных поставок (металлургическая серия) - для частоты 60 Гц на напряжение 220/380 и 440 В, для частоты 50 Гц на напряжение 240/415 и 400 В.

Если напряжение сети 60 Гц на 20 % выше напряжения сети 50 Гц, то поминальная мощность электродвигателя может быть увеличена на 10 - 15 %, а кратность пусковых токов и моментов приближенно принимают неизменной.

Если номинальное напряжение сети на 50 Гц равно напряжению номинальному на 60 Гц, то повышение номинальной мощности не допускается. В этом случае номинальный момент и кратности максимального момента, пускового момента и пускового тока снижаются соответственно отношению: частот 50/60, т. е. на 17 %.

Отечественной промышленностью выпускаются асинхронные крановые электродвигатели с классом нагревостойкости F, которые обозначаются буквами МТ F (с фазным ротором) и МТК F (с короткозамкнутым ротором). Металлургические асинхронные электродвигатели с классом нагревостойкости Н, которые обозначаются МТН и МТКН (соответственно с фазным или короткозамкнутым ротором).

Электродвигатели серий МТF, МТКF, МТН и МТКН изготовляют па синхронную частоту вращения 600, 750 и 1000 об/мин при частоте 50 Гц и на 720, 900, и 1200 об/мин при частоте 60 Гц.

Электродвигатели серии МТКН изготовляются и в двухскоростном исполнении (синхронные частоты вращения 1000/500, 1000/375, 1000/300 об/мин), серии МТКF- в двух- и трехскоростном исполнениях (синхронные частоты вращения 1500/500, 1500/250, 1500/750, 250 об/мин)/

Электродвигатели серий МТF, МТКF, МТН и МТКН характеризуются повышенной перегрузочной способностью, большими пусковыми моментами при сравнительно небольших значениях пускового тока и малом времени пуска (разгона).

Мощность электродвигателей серии МТН за счет применения современных изоляционных материалов увеличена па одну ступень при равных габаритных размерах при сравнению с ранее выпускавшимися электродвигателями серии МТМ.

 

 

Для поднятия и перемещения грузов на строительной площадке (строительном объекте) используют несколько видов подъемных кранов: самоходные стреловые краны, мобильные строительные краны, башенные, "нулевики", быстромонтируемые краны, козловые, кабельные и краны спец назначения (плавучие, летающие).

Все краны строительного назначения можно разделить на четыре группы: самоходные, башенные, стационарные, спец назначения.

 

Самоходные стреловые краны

Наибольшее распространение в строительстве получили самоходные стреловые краны. Данный тип кранов, в зависимости от использования, может агрегатироваться прямой стрелой, стрелой с гуськом, стрелами башенного и телескопического типа.

По типу ходового устройства самоходные краны делятся на гусеничные, пневмоколесные, автомобильные и установленные на специальное шасси автомобильного типа.

Гусеничный кран

Преимущества гусеничных кранов являются также и его недостатками. Ввиду своей сложной и тяжелой конструкции гусеничный кран обладает плохой маневренностью и неудобен в перемещении с объекта на объект. Тяжелые и сложные по конструкции гусеницы (40% веса всей машины) подвержены быстрому износу деталей.

 

Автокраны

Автокраны в отличие от гусеничных обладают высокими скоростными характеристиками и маневренностью. Эти качества позволяют использовать их для выполнения рассредоточенных по строительной площадке работ. Конструкция выглядит следующим образом: вместо кузова на шасси автомобиля монтируется ходовая и поворотная рамы. На поворотной раме крепятся механизмы подъема и опускания стрелы, поворотный механизм, стрела, кабина и противовес.

 

 

Башенные краны

Башенные краны применяются в строительстве производственных объектов, многоэтажных зданий. Основное назначение башенных кранов – поднятие и перемещение грузов на большую высоту.

Башенный кран

Высотное строительство требует использования специально созданных для этих целей башенных кранов: либо свободно стоящих, либо на анкерном основании, которые крепятся башней к возводимому сооружению и имеют механизм самонаращивания башни (подращиванием стрелы снизу или сверху промежуточными секциями). Если же речь идет о строительстве здания высотой более 70 метров, то предпочтительными будут краны именно с анкерным основанием. Стрела высотных кранов, как правило, поворотная, а поднятие и перемещение грузов осуществляется посредством грузовых тележек, расположенных на горизонтальной стреле.

 

 

Кран – нулевик

Еще один вид кранов – нулевики. Они, как и башенные краны, передвигаются по рельсам. Основное их отличие – отсутствие башни. Данный тип кранов используется для строительных работ, которые проводятся ниже нулевой отметки.

Стационарные краны

Мачтовые краны используются в строительстве достаточно редко. Однако если требуется монтаж сверхтяжелых конструкций, тяжелого оборудования на ограниченном пространстве и на большую высоту, то именно этот тип кранов подходит как нельзя лучше. Конструкция мачтового включает мачту, стрелы, стойки, поворотную платформу, рабочие и грузозахватные механизмы.

Кабельный кран

Применение кабельных кранов обусловлено необходимостью перемещения грузов на большие расстояния, для обслуживания больших строительных площадей. Конструкция машины кабельного типа выглядит следующим образом: между кранами, состоящими из двух башен, натягивается канат, по которому впоследствии перемещают грузы. Грузоподъемность и длина перемещения груза данного типа кранов зависит от их назначения.

 

 

Козловой кран

Козловые краны строительного назначения являются кранами мостового типа, мост которых установлен на опоры. Козловые краны применяются для монтажа тяжелого оборудования, а также при возведении протяженных монолитных сооружений.

 

 

Строительные краны специального назначения

Один и подтипов кранов специального назначения – плавучие краны.

Плавучий кран

Плавучие краны представляют собой краны стрелового типа, размещенные на самоходном и несамоходном понтоне. Требования, предъявляемые к данному типу кранов: прочность конструкции, устойчивость, плавучесть. Основное назначение плавучих кранов в строительстве – монтажные работы при возведении гидротехнических сооружений, а также прокладка трубопровода под водой.

 

Кран-вертолет

Летающий кран (вертолет) применяется для транспортировки груза на дальние расстояния и на значительную высоту. Ввиду того что груз у таких кранов размещается на внешнем подвесе, "вертолету" не требуется специальная грузовая кабина.

 

Краново-металлургические асинхронные электродвигатели серии 4МТ имеют следующие особенности:

· увеличение мощности при данной частоте вращения,

· наличие четырехполюсного исполнения,

· вероятность безотказной работы в течение гарантийного срока не менее 0,96 для крановых электродвигателей и 0,98 - для электродвигателей металлургического исполнения, средний срок службы 20 лет,

· приуменьшенные шум и вибрация,

· лучшие энергетические показатели,

· применение новых материалов - холоднокатаной электротехнической стали, изоляционных материалов на базе синтетических пленок и финилоновой бумаги, эмалированных проводов повышенной стойкости и др.

· расширение шкалы мощностей восьмиполюсных электродвигателей до 200 кВт,

· технически возможная унификация электродвигателей этой серии с электродвигателями серии 4А,

В обозначение электродвигателей серии 4МТ введена высота оси вращения (мм) так же, как и для электродвигателей серии 4А.