Главное меню

Электродвигатели на кранах

Для приведения в действие рабочих механизмов грузоподъем­ных кранов применяют трехфазные асинхронные двигатели пере­менного тока или двигатели постоянного тока последовательного или параллельного возбуждения. Рассмотрим крановые двига­тели переменного и постоянного тока. Исполнительные двигатели устанавливают непосредственно на рабочих механизмах, т. е. они находятся в производственном помещении или на открытом воздухе. Защита двигателей кранов от внешних воздействий сложна, поэтому конструктивно они должны быть рассчитаны для работы в определенных условиях. Двигатели должны иметь закры­тый корпус, охлаждение их может быть либо обдувом, либо проду­вом, но по замкнутому циклу. Крановые двигатели категорий размещения 1 и 2 можно эксплуатировать в разных климатических условиях: в районах с умеренным, тропическим и холодным клима­том (ГОСТ 15150—69). Сложные и специфические условия эксплуа­тации грузоподъемных кранов предопределяют ряд требований к конструкциям устанавливаемых на них электрических машин. Для привода механизмов кранов и лебедок, управляемых из ка­бины, изготовляются двигатели постоянного и переменного тока, отличающиеся повышенной механической прочностью, допускаю­щие значительнее перегрузки и рассчитанные на большое число пусков или реверсирований. На различных крановых механизмах, управляемых с места погрузки (легкий и средний режим работы), могут применяться двигатели некранового назначения, выбранные с учетом возможности пуска под нагрузкой и рассчитанные для категорий размещения 1 и 2.

В настоящее время промышленностью выпускаются двигатели следующих серий: постоянного тока — серии Д; трехфазного пере­менного тока — серии МТF и МТН с фазовым ротором и их короткозамкнутые модификации МТКF и МТКН. Кроме того, изготов­ляют специальные взрывозащищенные двигатели переменного тока серии ВКр и ВТ, а также судовые крановые двигатели серии МАП и их взрывозащищенная модификация. В крановых электроприво­дах наиболее широко применяют двигатели переменного тока, которые составляют до 90 % общего числа двигателей, а с учетом асинхронных двигателей некранового назначения на электроталях число двигателей переменного тока превышает 95 %. Двигатели постоянного тока устанавливают на наиболее ответственных крановых механизмах тяжелого режима работы с большой частотой пусков, значительными перегрузками и высоким диапазоном регулирования скоростей.

Основные исполнения электрических машин по способу монтажа

Крановые двигатели эксплуатируют в условиях частых пере­грузок, значительных но величине и продолжительности; их обмотки должны обладать высокой нагревостойкостью, а изоля­ция должна быть рассчитана на работу в интервале температур от —60 °С (в начале работы, на открытом воздухе) до +180°С (при перегрузках, в условиях высокой температуры окружающей среды). Таким условиям эксплуатации в наибольшей степени отве­чают изоляционные материалы, пропиточные лаки и эмали классов F и Н.

В крановых двигателях при температуре окружающей среды до +40 °С используют изоляционные материалы класса не ниже F, а для двигателей, предназначенных для работы при окружающей температуре до + 50° С, применяют изоляционные материалы класса не ниже Н.

Максимальная температура подшипников качения крановых двигателей может достигать 120 °С, в связи с чем для них применяют специальную смазку ЦИАТИМ-221.

Двигатели на кранах компонуют вместе с редукторами, тормоз­ными устройствами в условиях стесненных пространств. Поэтому конструктивно их устанавливают различными способами.

В табл. 2.1 приведены основные исполнения по способу мон­тажа. Двигатели могут иметь один или два приводных конца вала, рассчитанных на передачу максимального вращающего мо­мента.

Номинальные данные характеризуют работу двигателей при температуре окружающей среды +40 °С. Двигатели переменного тока всех типов имеют номинальный повторно-кратковременный режим работы, который характеризуется относительной продолжи­тельностью включения ПВ. В качестве стандартного режима при­нят режим S3 с ПВ = 15, 25, 40 и 60 % при продолжительности цикла 10 мин (ГОСТ 183—74). Крановые двигатели постоянного тока отечественной серии Д и зарубежных серий МД800—МД1000 имеют номинальный кратковременный режим работы 60 мин непрерывного включения при номинальной нагрузке с последую­щей паузой до полного охлаждения машины. Номинальная мощ­ность обеспечивается при колебаниях напряжения сети 95—110 % номинального значения.

Для снижения расхода энергии при разгонах и торможениях у ротора (якоря) момент инерции должен быть минимальным, а поминальная частота вращения двигателей сравнительно не­большой.

На переменном токе двухполюсные двигатели из-за чрезмерных потерь во время разгона и торможения вращающихся масс в крано­вом, электроприводе не применяют. Четырехполюсные двигатели изготовляют для мощностей до 15 кВт в качестве основных и до 30 кВт в качестве вспомогательных, если имеется еще один дви­гатель, обеспечивающий электрическое торможение с 1500 до, 500 об/мин.

Наиболее благоприятным энергетическим показателем обла­дают шести полюсные двигатели, которые можно применять для получения самых больших мощностей 200—220 кВт. Более тихо­ходные восьми- и десятиполюсные двигатели могут оказаться наиболее выгодными, если электропривод не имеет электрического торможения.

Для крановых двигателей постоянного тока среднее значение номинальной частоты вращения составляет 700 об/мин (тихоходное исполнение) или 1200 об/мин (быстроходное исполнение). У этих двигателей номинальную частоту вращения выбирают, исходя из необходимости получения определенной кратности максимальной частоты вращения к номинальной.