 |
|
Особенности крановых и металлургических двигателей
Практическая работа №
Цель работы:изучить характерные особенности конструкции и эксплуатационных свойств металлургических двигателей.
Особенности конструкции крановых и металлургических двигателей определяются условиями эксплуатации и требованиями к их характеристикам. Двигатели работают в повторно-кратковременных или кратковременных режимах с частыми пусками в условиях повышенной тряски и вибраций. Они должны допускать широкое регулирование частоты вращения и иметь высокие пусковые и максимальные моменты. Должны также обеспечивать работу в режимах электрического торможения, включая режим про-тивовключения.
К краново-металлургическим двигателям предъявляются повышенные требования по надежности и удобству обслуживания, в частности удобству сочленения с приводным механизмом и механическим тормозом. Двигатели, установленные в металлургических цехах, должны допускать работу при высокой (до 70 °С) температуре окружающей среды. Конструкция двигателей подъемных кранов должна обеспечивать их нормальную эксплуатацию и в закрытых помещениях, и на открытом воздухе при температуре окружающей среды до — 50 °С.
В промышленности нашли применение краново-металлургические двигатели постоянного и переменного тока специальных серий, разработанных с учетом предъявляемых к ним специфических требований.
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.
