Расчет и выбор крана для механического цеха

I_p=134,19A; I_д=140А

Выбираем кабель АВВГ – 1(3´70´1´25)

 

Выбор питающего  кабеля для тележки.

Принимаем кабель КПГСН медный гибкий с резиновой изоляцией. Сечение  жилы выбираем по длительно допустимой нагрузке, при условии

I_p=134,19А

Выбираем кабель КПГСН – (3´35´1´16)

 

5. Расчет электрического освещения.

 

Светотехнический  расчет методом коэффициентов светового  потока.

Длина –68 м.

Ширина – 20 м.

Высота – 12 м.

Коэффициент стен – 30%

Коэффициент потолка – 50%

Высота рабочей поверхности  – 1,2 м.

Высота свеса – 1 м.

Напряжение сети – 202 В.

Рассчитаем электроосвещение механического  цеха имеющего следующие размеры: а =68 м, в =20 м, Н =12 м, стены и потолок  темные.

Коэффициент отражения стены и  потолка: ρ_п =50%, ρ_с =30%, высота рабочей поверхности от пола hp =1,2 м, U = 220 В .

Выбираем светильник типа ( глубокоизлучатель  зеркальный ) в соответствии с высотой  помещения.

Определяем расчетную высоту светильника  над рабочей поверхностью, принимаем  расстояние от потолка равным

где, h – расчетная высота.

Н – высота помещения.

hp – высота рабочей поверхности от пола.

hc – высота света светильника от потолка.

Определяем расстояние между светильниками, принимая как выгоднейшее отношение  L/H=0,91

Тогда расстояние между светильниками

L=0.91*9.8=8.9 м

Расстояние до стен принимаем 0,5.

Для определения количества рядов  делим ширину помещения В на L, где L расстояние между светильниками.

 

Устанавливаем тем самым число  светильников n = 14

В соответствии с указанными размерами  цеха и полученными расстояниями размещаем светильники по цеху в плане.

 

 

Выбираем норму освещенности для  данного производства, считая, что  в цене обрабатываются детали с точностью  до 1 мм, что соответствует по освещенности, создаваемой светильниками общего освещения, 30 лк, что составляет 10% от нормируемой освещенности.

Определяем показатель помещения.

 

По полеченным данным находим коэффициент  использования светового потока Ки = 0,62, считая коэффициент отражения  стен и потолка равным соответственно 30% и 50%.

Находим расчетный световой поток  одной лампы.

 лм

где, Fp – расчетный световой поток одной лампы.

Ен – нормируемая освещенность общего освещения в цехе (при 30 лм).

kз – коэффициент запаса.

S – площадь помещения.

Z – постоянный коэффициент 1,3.

n – количество светильников.

kи – табличные данные.

Подбираем по справочнику ближайшую  по световому потоку Fл=8100 лампу НГ 220-500 мощностью 500 Вт и напряжением 220 В.

Пересчитываем фактическую освещенность при выбранной мощности лампы.

 лм

 

Светотехнический  расчет точечным методом.

Проверяем точечным методом минимальную  освещенность в механическом цехе.

Определим по плану помещения координаты d проверяемой точки А, т.е. устанавливаем расстояние от проекции светильников на горизонтальную поверхность до проверяемой точки.

 

 

Данные для шести ближайших  светильников заносим в таблицу.

 

Обозначение точек	dm	К	L,лк	КL
d1	6.8	4	1.8	7.2
d2	15	2	0.22	0.44

 

Определяем условную освещенность Е по пространственным кривым равной освещенности для выбранного светильника.

Принимаем коэффициент kз = 1,3 и выбираем µ = 1,07 световой поток Fл =8100 лм.

 

где, Е – фактическая освещенность в точке А.

Fл – фактический световой поток выбранной лампы.

∑l – суммарная величина условной освещенности по пространственным кривым для светильника.

µ – коэффициент минимальной  освещенности (справочник Кноринг).

kз – коэффициент запаса.

Следовательно, выбранная по методу коэффициента использования светового  потока лампы мощностью 500 Вт на напряжение 220 В обеспечивает необходимую освещённость.

 

Электрический расчет освещения (кабели, провода, выключатели).

Электрические сети и устройства для питания освещения предприятий должны быть экономичными, безопасными, надежными и удобными в эксплуатации и монтаже.

Выполнение этих требований достигается  в соответствии с ПУЭ.

Если светильники общего назначения устанавливают на высоте менее 2,5 м  и их конструкция допускает свободный доступ к лампе, то они должны питаться U не более 36 В. Переносное U 12 – 36В.

Самостоятельные осветительные трансформаторы применяют в том случае, когда  силовые нагрузки вызывают недопустимые колебания U на источниках света.

С целью повышения надежности светильники  аварийного освещения для продолжения  роботы должны питаться от независимых  источников питания.

Таким источником питания является аккумуляторная батарея.

 

 

При проектировании сети электрического освещения от щита низкого U 1, цеховой подстанции прокладывается четырех проводная питающая сеть 2 до распределительного щита 3, установленного в цехе. От указанного щита через сеть 4 питаются щитки 5 к которым подключаются отдельные группы светильников через групповую сеть 6 в качестве щитов могут быть шкафы серии СП – 62, СПУ – 62 и др., могут применятся осветительные щетки ЩО, ЩОА и др., с автоматами АБ,АЗ.

Рассчитаем сеть электрического освещения  на минимум проводящего материала  при подключении сети к трансформатору 160 кВА по схеме, приведенной на U сети 220 В.

В соответствии с производственными  условиями сети электроосвещения выполняется  медными проводами при допустимой потери напряжения в питающей и распределительной  сети 5,5%.

Определим сечение проводов участка 1-2 (ТП-РЩ). Вначале определим приведенный расчетный момент нагрузки с учетом коэффициента приведения, а от четырехрядной линии на однофазное ответвление к лампам a = 1,85.

 

 

Определим

 

сечение проводов участка 1-2.

Коэффициент С = 77 по справочнику. Принимаем  стандартное сечение 6 мм² и проверяем фактическую потерю U на данном участке.

Определяем сечение проводов участка 2-3.

Приведенный расчетный момент.

 

Рассчитаем потери напряжения на участке.

Рассчитаем сечение проводов на участках.

Принимаем стандартное сечение  проводов 4 мм² и проверяем потери напряжения на участке 2-3.

Определяем сечение проводов групповой  сети.

Тогда сечение групповой сети будет  равно.

С – 12,8 по справочнику.

При расчете приведенного момента  групповой сети учитывались длины  проводов к лампам.

В случае применения алюминиевых проводов расчетное сечение должно быть на ступень выше.

Так как по механической прочности  при прокладке проводов меньше 1 мм² нерекомендуют то принимаем 1 мм² стандартное сечение.

 

6. Описание схемы электроснабжения, управления, защиты и сигнализации мостового крана.

 

Схема с магнитными контроллерами и торможением противовключением, к которой относятся контроллеры серии ТСАЗ, обеспечивает автоматический разгон, реверсирование, торможение противовключением и ступенчатое регулирование.

Кулачковый контроллер ККТ - 101 с защитной панелью ПЗКБ предназначен для управления асинхронным двигателем с фазным ротором крановых механизмов подъёма или передвижения (мост, тележка); схемы замыкания роторной цепи для обоих направлений вращения одинаковые.

Схема электроприводов с силовыми кулачковыми контроллерами и торможением противовключением широко применяются на тихоходных кранах малой и средней грузоподъемности при отсутствии специальных технологических требований в отношении точности остановки и посадки груза из-за простоты, надежности и невысокой стоимости. Регулирование скорости подъема и спуска осуществляется путем изменения сопротивления резисторов, включенных в цепь ротора.

Для запуска двигателя нужно  кнопкой КР включить контактор Л, затем поставить контроллер в одно из первых положений, при котором обмотка статора включается в сеть с полностью введенным в цепь ротора пусковым сопротивлением. Схема выключения сопротивления из цепи ротора несимметрична. Так, при втором положении контроллера замыкаются его контакты К 11, К 13 и выключаются ступени Р7-Р10,Р8-Р10, Р9-Р10 в трех фазах, при пятом положении контакт К 10 выключает все сопротивления только в одной левой фазе, а в шестом положении контакты К 12 , К 14 отключают все сопротивления двух фаз (средней и правой), при этом точки Р1, Р2, РЗ замыкаются, что соответствует полностью выведенному сопротивлению.

Как и в предыдущей схеме, максимальное реле МР отключает двигатель при  перегрузках, контакт 1-2 обеспечивает нулевую блокировку, конечные выключатели  КВВ, КВН ограничивают ход механизмов в крайних положениях, контактор Л осуществляет нулевую защиту, контакт КЛ отключает защитную панель при выходе крановщика на настил крана. и наконец, выключателем АВ крановщик может пользоваться при необходимости немедленной остановки крана.

Кроме рассмотренных контроллеров, для управления асинхронными двигателями механизмов горизонтального перемещения и подъема используют кулачковые контроллеры старых типов НТ-51, НТ-101, НТ-151 и новых типов ККТ-61, различающиеся лишь числом пусковых ступеней и расположением контактов. Для управления двумя механически связанными асинхронными двигателями с фазным ротором (например, двух двигательным приводом моста) служат новые кулачковые контроллеры ККТ-62, ККТ-102 и старые НТ-52, НТ-102. Все эти контроллеры коммутируют только роторные цепи, для коммутации статорных цепей устанавливают специальные контакторы.

Магнитные (контакторные) контроллеры  применяют при тяжелых режимах  работы кранов с высокой частотой включений двигателей. Основная особенность магнитных контроллеров заключается в применении контакторов, переключающих главные цепи электродвигателей. Для управления катушками контакторов служат малогабаритные кулачковые контроллеры, называемые командоконтроллерами. Панель с контакторами и защитной аппаратурой в совокупности с командроконтроллером принято называть магнитным контроллером.

Магнитные контроллеры в эксплуатации надежнее кулачковых и позволяют  осуществить дистанционное автоматическое управление, что повышает производительность крановой установки.

Кулачковому контроллеру ККТ-61 А присуще невысокое качество регулирования скорости электродвигателя т.к. пониженная скорость может быть получена только при относительно больших моментах.

Для управления двигателями постоянного  тока механизмов передвижения применяют контроллеры серии П при одном двигателе и серии ДП при двух двигательном приводе. Для управления двигателями подъема используют контроллеры серии ПС, ПСА и ДПС. Буква А в наименовании показывает, что управление двигателем механизма подъема автоматизировано.

Управление асинхронными двигателями  с фазным ротором механизмов передвижения осуществляют контроллерами серий  Т и К при одном двигателе  и контроллерами серий ДТ и  ДК при двух двигателях. Для двигателей механизмов подъема применяют контроллеры серий ТС, КС, ДТС, ДКС.

Цепи управления контроллеров переменного  тока серий Т, ТС, ДТС, питаются переменным током; магнитные контроллеры серий  К,КС,ДКС комплектуются аппаратурой  управления постоянного тока, которая  допускает большую частоту  включения и является более надежной в эксплуатации по сравнению с аппаратурой переменного тока.

В нулевом положении рукоятки командоконтроллера КС контакты контакторов Т и 1Т, управляющих  тормозным электромагнитом ЭТ, разомкнуты.

На катушке реле РТ через формировочное сопротивление Кф и обмотку ЭТ подается напряжение, достаточное для его срабатывания. Поэтому реле РТ замыкающимся контактом готовит контактор 1Т к включению.

При переводе рукоятки с нулевого положения возбуждаются реверсирующие  контакторы В и Н и контакторы Т, 1Т, включающие обмотку тормозного электромагнита на полное напряжение сети. Контакт Т замыкает реле РТ накоротко, которое с выдержкой времени отключает катушку контактора 1Т. Благодаря этому, а также при помощи сопротивления снимается форсированный процесс включения электромагнита.

В первом положении контроллера  при подъеме груза включается также контактор противовключения П. Далее при перемещении рукоятки последовательно замыкаются контакторы ускорения 1У, 2У, ЗУ, 4У. Последние два  включаются с выдержкой времени, задаваемой реле ускорения 1РУ, 2РУ. Следовательно, контроль процесса пуска двигателя контролирует реле ускорения, а не крановщик. Это позволяет быстрее и надежнее управлять краном и защищать двигатель от больших токов, вызывающих при частых включениях его перегрев.

При спуске грузов первые два положения  контроллера позволяют достигнуть торможения противовключением. В третьем  положении двигатель включается на однофазное торможение, которое  заключается в том, что обмотка  статора на время торможения переключается контакторами 2В, 2Н только к двух фазам находящееся выше контактов 2У. При такой схеме в статоре возникает пульсирующий магнитный поток, создающий на валу тормозной момент, т.е. момент, направленный против вращения ротора.

Однофазное торможение сопровождается большими токами, поэтому его можно применять при кратковременной работе и высоте подъема не более 5 м.

Четвертое положение используется для силового спуска легких грузов или для работы со скоростью выше синхронной при спуске тяжелых грузов.

Эта схема имеет ряд защит (максимальную, токовую, нулевую и конечную), осуществляемых с помощью защитной панели.

Крановые защитные панели применяют  совместно с кулачковыми контроллерами.

При помощи этих панелей осуществляется питание крановых электродвигателей и их максимальную и нулевую защиту. Для двигателей переменного тока используют многодвигательные панели серий ПЗК,ПЗКН,ПЗКБ. Конструктивно все панели представляют собой металлический шкаф с двухстворчатыми дверцами, на изоляционной плите которого смонтирована необходимая аппаратура защиты.

Принципиальная схема трех двигательной панели серии ПЗК, состоящей из рубильника О, линейного контактора КМ1, аварийного выключателя 81 максимального реле КАО - КА4, кнопки начало работы, предохранителей РШ и Р112 и контакта контроля люка 82. Также сюда относятся контроллеры для управления двигателями подъема, тележки и моста. Контакты конечных выключателей подъема и передвижения тележки, моста также расположены в этой панели.