Основные особенности крановых электродвигателей. Особенности крановых электродвигателей

Крановые электродвигатели | Онлайн журнал электрика

Крановые электродвигатели трехфазного переменного тока (асинхронные) и неизменного тока (поочередного либо параллельного возбуждения) работают, обычно, в повторно-кратковременном режиме при широком регулирования частоты вращения, при этом работа их сопровождается значительными перегрузками, частыми запусками, реверсами и торможениями.

Не считая того, электродвигатели крановых устройств работают в критериях завышенной тряски и вибраций. В ряде металлургических цехов они, кроме всего этого, подвергаются воздействию высочайшей температуры (до 60-70 оС), паров и газов.

В связи с этим по своим технико-экономическим показателям и чертам крановые электродвигатели существенно отличаются от электродвигателей общепромышленного выполнения.

Главные особенности крановых электродвигателей:

• выполнение, обычно, закрытое,

• изоляционные материалы имеют класс нагревостойкости F и H,

• момент инерции ротора по способности малый, а поминальные частоты вращения относительно маленькие — для понижения утрат энергии при переходных процессах,

• магнитный поток относительно велик — для обеспечения большой перегрузочной возможности по моменту,

• значение краткосрочной перегрузки по моменту для крановых электродвигателей неизменного тока в часовом режиме составляет 2,15 — 5,0, а для электродвигателей переменного тока — 2,3 — 3,5,

• отношение очень допустимой рабочей частоты вращения к номинальной составляет для электродвигателей неизменного 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).

Более обширно для привода крановых устройств используются трехфазные асинхронные электродвигатели с фазным ротором, обеспечивающие регулирование скорости и плавный запуск при относительно большенном значении нагрузки на валу.

Крановые электродвигатели с фазным ротором устанавливают на крановых механизмах при среднем, томном и очень томном режимах работы. Оля допускают регулирование пускового момента в данных границах и регулирование скорости в спектре (1 : 3) — (1 : 4).

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором используются пореже (для привода устройств передвижения малоответственных тихоходных кранов) из-за несколько пониженного пускового момента и значимых пусковых токов, хотя масса их приблизительно на 8 % меньше, чем у движков с фазным ротором, а цена в 1,3 раза меньше, чем у этих движков при схожей мощности.

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором время от времени используют при режимах Л и С (для устройств подъема). Применение их на механизмах кранов, работающих в более томных режимах, ограничено малой допустимой частотой включения и сложностью схем регулирования скорости.

Преимуществами асинхронных электродвигателей по сопоставлению с электродвигателями неизменного тока являются их относительно наименьшая цена, простота обслуживания и ремонта.

Масса кранового асинхронного электродвигателя с внешней самовентиляцией в 2,2 — 3 раза меньше массы кранового электродвигателя неизменного тока при схожих поминальных моментах, а масса меди соответственно приблизительно в 5 раз меньше.

Если эксплуатационные издержки принять за единицу для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, то для электродвигателей с фазным ротором эти издержки составят 5, а для электродвигателей неизменного тока 10. Потому в крановых электроприводах более обширно используются электродвигатели переменного тока (около 90 % от общего числа электродвигателей).

Электродвигатели неизменного тока используют в тех случаях, когда требуется обширное и плавное регулирование скорости, для приводов с огромным числом включений в час, по мере надобности регулирования скорости ввысь от номинальной, для работы в системах Г — Д и ТП — Д. В ближайшее время, в связи с развитием частотно-регулируемого электропривода, движки неизменного 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 спектре 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 постоянной.

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

Российскей индустрией выпускаются асинхронные крановые электродвигатели с классом нагревостойкости F, которые обозначаются знаками МТF (с фазным ротором) и МТКF (с короткозамкнутым ротором). Металлургические асинхронные электродвигатели с классом нагревостойкости Н, которые обозначаются МТН и МТКН (соответственно с фазным либо 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 выполнении (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 завышенной перегрузочной способностью, большенными пусковыми моментами при сравнимо маленьких значениях пускового тока и малом времени запуска (разгона).

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

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

• повышение мощности при данной частоте вращения,

• наличие четырехполюсного выполнения,

• возможность неотказной работы в течение гарантийного срока более 0,96 для крановых электродвигателей и 0,98 — для электродвигателей металлургического выполнения, средний срок службы 20 лет,

• приуменьшенные шум и вибрация,

• наилучшие энерго характеристики,

• применение новых материалов — холоднокатаной электротехнической стали, изоляционных материалов на базе синтетических пленок и финилоновой бумаги, эмалированных проводов завышенной стойкости и др.

• расширение шкалы мощностей восьмиполюсных электродвигателей до 200 кВт,

• на техническом уровне вероятная 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.

Крановые электродвигатели постоянного тока

Краново-металлургические электродвигатели неизменного тока изготовляются в спектре мощностей от 2,5 до 185 кВт при частотах вращения изготовляются с изоляцией класса нагревостойкости Н.

Степень защиты электродвигателей: IР20 — для защищенного выполнения с независящей вентиляцией, IР23 — для закрытого выполнения. Станины электродвигателей серии Д до выполнения 808 — неразъемные, а начиная с выполнения 810 -разъемные.

Обмотки возбуждения (при параллельном и смешанном возбуждении) рассчитаны на продолжительную работу, т. е. могут не отключаться на период остановки электродвигателя. Обмотки параллельного возбуждения состоят из 2-ух групп, которые при включении на напряжение 220 В соединяются поочередно: на 110 В — параллельно, на 440 В — поочередно с поочередно включенными дополнительными резисторами,

Движки рассчитаны па регулирование частоты вращения методом ослабления магнитного потока либо увеличения напряжения на якоре.

Движки с параллельным возбуждением и со стабилизирующей обмоткой допускают повышение частоты вращения относительно номинальной вдвое (тихоходные со стабилизирующей обмоткой — в 2,5 раза) методом уменьшения тока возбуждения.

При таковой увеличенной частоте вращения наибольший крутящий момент не должен превосходить 0,8Мн — для электродвигателей па напряжение 220 В и 0,64Мн — для электродвигателей на напряжение 440 В.

Электродвигатели для кранов

Школа для электрика

elektrica.info

Крановые электродвигатели: виды и характеристики

Содержание:

1. Отличие крановых двигателей
2. Основные типы крановых электродвигателей
3. Двигатели с фазным и короткозамкнутым ротором
4. Характеристики асинхронных двигателей переменного тока
5. Особенности краново-металлургических двигателей (серия 4МТ)

Многие машины и механизмы в силу своей специфики вынуждены работать в режиме существенных перегрузок, частых пусков и остановок, реверсов и торможений. Особенно это касается подъемных устройств, где используются специальные крановые электродвигатели переменного и постоянного тока. Они характеризуются повторно-кратковременными рабочими циклами и широким диапазоном регулировок частоты вращения.

Их работа сопровождается тряской и вибрациями, а в металлургическом производстве на них дополнительно воздействуют пары, газы и высокая температура. Поэтому основные характеристики и технико-экономические показатели крановых двигателей существенно отличаются от аналогичных устройств общего назначения.

Чем отличаются крановые двигатели

Электродвигатель, предназначенный для кранового оборудования, как правило, выпускается в закрытом исполнении. Класс устойчивости изоляционных материалов к высоким температурам соответствует F и Н.

Технические характеристики данных агрегатов отличаются минимальным моментом инерции ротора и невысокой частотой вращения. Это позволяет значительно снизить энергетические потери во время переходных процессов. Высокая устойчивость к перегрузкам обеспечивается большой величиной магнитного потока.

Существуют показатели значений кратковременных перегрузок по моменту, которые в часовом режиме составляют для двигателей переменного тока от 2,3 до 3,5, а для агрегатов постоянного тока – 2,15-5,0. Максимально допустимая рабочая частота вращения соотносится с номинальной с коэффициентом 3,5-4,9 при постоянном токе и 2,5 – при переменном токе.

Основные виды крановых электродвигателей

Агрегаты этого типа могут иметь фазный или короткозамкнутый ротор. Оба типа обладают высоким КПД и незначительно отличаются принципом действия. Они способны работать как в динамическом, так и в статическом режимах. В первом случае груз определенного веса поднимается в течение установленного времени, а во втором – неподвижно висит на кране какое-то время.

Крановые электродвигатели с фазным ротором отличаются щеткодержателями, обеспечивающими наиболее тесный контакт коллектора с контактным кольцом. Они состоят из щеточного механизма, держателя и встроенного механизма нажатия. Последний элемент не только запускает двигатель, но и прекращает его вращение в случае возникновения аварийной ситуации.

Двигатели с фазным и короткозамкнутым ротором

Агрегаты этого типа являются асинхронными двигателями, в которых ротор обмотки соединяется с рабочими и передаточными элементами посредством контактных колец. Крутящий момент двигателя и его частота вращения регулируется внешним сопротивлением.

Для запуска роторного агрегата используется низкий пусковой ток и высокое сопротивление, установленное в цепи ротора. В процессе дальнейшего разгона сопротивление в случае необходимости уменьшается. Обмотка двигателя с фазным ротором отличается от короткозамкнутого большим количеством витков. Еще одним отличием является увеличенное наведенное напряжение и более низкое имеющееся напряжение.

Стандартный ротор запускается при участии трех полюсов, соединенных с контактными кольцами. В этом случае осуществляется последовательное соединение каждого полюса и переменной мощности резистора. Снижение напряженности поля статора может быть выполнено при запуске этого резистора, что приводит к снижению пускового тока. Кроме того, электродвигатели с фазным ротором отличаются высоким стартовым крутящим моментом.

Крановый агрегат с короткозамкнутым ротором также относится к асинхронным двигателям. Его конструкция включает в себя стальной цилиндр, на поверхности которого в пазах расположены медные или алюминиевые жилы и вращающийся ротор. Для изготовления сердечника ротора применяется специальная легированная сталь.

Характеристики асинхронных двигателей переменного тока

Мощность асинхронных крановых двигателей, выпускаемых отечественной промышленностью, находится в пределах 1,4-160 кВт. Они рассчитаны для работы при частоте 50 Гц и напряжении 220/380 вольт. Некоторые модели могут работать с напряжением 500 В.

Экспортная продукция металлургической серии работает с частотой 60 Гц, напряжение 220\380 и 440 вольт. При увеличении напряжения в сети 60 Гц на 20% больше, чем при 50 Гц, возможно увеличение номинальной мощности двигателя на 10-15%. Кратность моментов и пусковых токов условно остается без изменений.

Если номинальные напряжения в обеих сетях равны, то повышать номинальную мощность двигателя уже нельзя. В подобной ситуации происходит снижение номинального момента, пускового момента и тока, а также других параметров на величину кратности частот 50/60 – 17%.

Крановые электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии МТН и МТКН могут быть двухскоростными с синхронной частотой вращения 1000/500, 1000/375, 1000/300 оборотов в минуту. Агрегаты МТФ и MTKF могут иметь две или три скорости при синхронной частоте вращения 1500/500, 1500/750, 1500/250 оборотов в минуту. У большинства электродвигателей присутствует повышенная перегрузочная способность и высокие пусковые моменты при сравнительно малом пусковом токе и незначительном времени пуска.

Мощность новейших агрегатов МТН возросла на одну ступень при сохранении тех же самых габаритных размеров. Подобного улучшения позволили добиться используемые в конструкциях современные изоляционные материалы.

Особенности краново-металлургических двигателей (серия 4МТ)

Конструкции данных агрегатов выполнены в четырехполюсном варианте. Их мощность может быть увеличена при сохранении определенной частоты вращения. Они отличаются высокой надежностью и могут безотказно работать на протяжении всего гарантийного срока с вероятностью 0,96-0,98. Срок эксплуатации таких крановых двигателей составляет в среднем 20 лет.

У электродвигателей серии 4МТ заметно снизилась вибрация и уровень шума, существенно улучшились энергетические показатели. В конструкции использованы новые материалы – электротехническая холоднокатаная сталь, изоляция из финилоновой бумаги и синтетической пленки, эмалированные провода с высоким запасом прочности и прочие компоненты.

Электродвигатели с 8 полюсами могут достигать мощности до 200 киловатт.

electric-220.ru

Основные особенности крановых электродвигателей. Статьи компании «ООО «УПК ФАРВАТЕР»»

Основные особенности крановых электродвигателей

Какие бывают электродвигатели?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. Они 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 ыпускаются 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 МТF (с фазным ротором) и МТКF (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.

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

Краново-металлургические электродвигатели постоянного тока изготовляются в диапазоне мощностей от 2,5 до 185 кВт при частотах вращения изготовляются с изоляцией класса нагревостойкости Н.

Степень защиты электродвигателей: IР20 — для защищенного исполнения с независимой вентиляцией, IР23 — для закрытого исполнения. Станины электродвигателей серии Д до исполнения 808 — неразъемные, а начиная с исполнения 810 -разъемные.

Обмотки возбуждения (при параллельном и смешанном возбуждении) рассчитаны на продолжительную работу, т. е. могут не отключаться на период остановки электродвигателя. Обмотки параллельного возбуждения состоят из двух групп, которые при включении на напряжение 220 В соединяются последовательно: на 110 В — параллельно, на 440 В — последовательно с последовательно включенными добавочными резисторами.

Двигатели рассчитаны па регулирование частоты вращения путем ослабления магнитного потока или повышения напряжения на якоре.

Двигатели с параллельным возбуждением и со стабилизирующей обмоткой допускают увеличение частоты вращения относительно номинальной в два раза (тихоходные со стабилизирующей обмоткой — в 2,5 раза) путем уменьшения тока возбуждения.

При такой увеличенной частоте вращения максимальный вращающий момент не должен превышать 0,8Мн — для электродвигателей па напряжение 220 В и 0,64Мн — для электродвигателей на напряжение 440 В.

elektrodvigateli.in.ua

устройство электродвигателя, виды и назначение

Для того чтобы приводить механизм мостовых кранов в действие на них устанавливают электродвигатели. Наиболее часто на мостовые кран балки устанавливают асинхронные трехфазные электродвигатели.

По типу исполнения обмотки ротора асинхронный двигатель может быть с фазовым или короткозамкнутым ротором.

Строение трехфазного асинхронного электродвигателя

Устройство трехфазного асинхронного двигателя мостового крана

Как и все двигатели, асинхронный электродвигатель кран балки имеет вращающийся статор и неподвижный ротор.

Особенности строения статора

Статорная обмотка представляет собой три независимых обмотки, которые укладываются в специальные пазы на внутренней поверхности сердечника

Корпус статора производят по технологии литья. Внутри корпуса устанавливают сердечник, который состоит из листов электротехнической стали. Для набора сердечника используют листы стали, толщина которых варьируется от 0,3 до 0,5 мм. Статорная обмотка представляет собой три независимых обмотки, которые укладываются в специальные пазы на внутренней поверхности сердечника.

Каждая обмотка и является одной из фаз двигателя, следовательно, раз их три, то и двигатель называется трехфазным. Для изготовления обмоток используют изолированный медный провод, имеющий квадратное или круглое сечение. При укладке провода сдвигают на 120 градусов относительно друг друга. Начальные и концевые зажимы каждой обмотки соответственно маркируют С1, С2, С3, С4, С5 и С6.

Зажимы обмоток оснащены специальными перемычками, при помощи которых можно варьировать соединение фаз, что дает возможность подключать электродвигатель как к сети с напряжением 220В, так и к сети 380 В. Напряжения, на работу с которыми рассчитан электродвигатель, указывается в его паспорте.

Следовательно, если в паспорте указано напряжение 380/220В, то это значит, что при соответствующем соединении зажимов обмоток (звездой для 380 В и треугольником для 220 В) двигатель может работать от электросетей с напряжением 380 и 220 В.

Особенности строения ротора

Ротор для асинхронного двигателя мостового крана может быть фазовым или короткозамкнутым. Его сердечник также состоит из изолированных листов тонкостенной электротехнической стали. Ротор крепится на вращающийся вал, опирающийся на подшипники. При помощи подшипниковых щитов вал, з закрепленном на нем роторе, болтовым соединением крепится к станине статора.

Для короткозамкнутого ротора обмотку изготавливают с использованием алюминиевых, медных или латунных стержней, которые по торцам сердечника соединяют при помощи соединительных колец, изготовленных из того же материала, что и обмотка. Таким образом, получают обмотку ротора, которая называется «беличья клетка», то есть является короткозамкнутой.

Если ротор выполнен фазовым, то и его обмотка состоит из трех независимых обмоток, которые укладываются под углом 120 градусов относительно друг друга и называются фазами ротора. Фазовая обмотка ротора может быть соединена только звездой и подключена к пускорегулировочному или пусковому резистору.

Пусковой резистор подключается к ротору для того, чтобы можно было ограничить силу пускового тока. Такой резистор обладает активным сопротивлением, что позволяет создать значительный пусковой момент.

Принцип действия электродвигателя

Статор двигателя создает вращающееся магнитное поле, а ротор выполняет роль проводника

Действие асинхронного электродвигателя, имеющего три фазы, основано на взаимодействии проводника и вращающегося магнитного поля. Магнитное поле создается обмоткой статора, а обмотка ротора является проводником, помещенным в магнитное поле. Вращающийся момент двигателя уменьшается при увеличении частоты вращения ротора и, соответственно, наоборот, когда частота вращения ротора уменьшается, вращающий момент двигателя увеличивается.

Если ротор и магнитное поле статора имеют одинаковую частоту вращения (предельный случай), ток в обмотке ротора полностью отсутствует. Но добиться такого практически невозможно, так как даже при пуске частота вращения ротора все равно меньше, чем частота вращения магнитного поля, создаваемого статором. Именно благодаря данной особенности такой электродвигатель получил название асинхронного.

Что касается числа пар полюсов магнитного поля, то оно определяется количеством обмоток каждой из фаз статора, к примеру, если фазы статора состоят из двух обмоток, то и число пар полюсов будет равно двум.

При короткозамкнутом роторе частота вращения двигателя регулируется либо изменением числа пар полюсов статора, либо при помощи изменения частоты тока. Для того чтобы изменить частоту питающего тока используют специальные преобразователи или источники переменного тока. Если регулировка частоты осуществляется путем изменения пар полюсов статора, то его фазы укладывают таким образом, чтобы каждая имела несколько обмоток с различным числом пар полюсов. Из-за сложности регулировки частоты короткозамкнутые двигатели на мостовых кранах практически не используются.

Асинхронные двигатели, имеющие фазовый ротор – это двигатели, которые чаще всего используются для электропривода мостовых кранов, так как изменение частоты вращение достигается наиболее простым путем – введением в цепь ротора резистора.

mostovoi-kran.ru

Электрический привод механизмов и механические характеристики крановых электродвигателей

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Грузоподъемные краны предприятий

Электрический привод механизмов и механические характеристики крановых электродвигателей

Электрический привод получил широкое применение в крановых механизмах благодаря следующим особенностям и преимуществам: индивидуальный, привод каждого механизма крана, простота конструкции привода механизма и надежность его работы, высокая экономичность и удобство управления, простота реверсирования механизмов и регулирования скорости рабочих движений крана в значительном диапазоне, возможность работы со значительными кратковременными перегрузками, простота конструкции, установки и высокая надежность устройств безопасности и др.

К недостаткам привода следует отнести его неавтономность, в результате чего грузоподъемный кран требует подключения его к общей промышленной электрической сети. Применительно к грузоподъемным кранам, работающим на машиностроительных предприятиях, указанный недостаток не столь существен, так как предприятия всегда имеют централизованное энергоснабжение.

Регулирование скоростей рабочих движений кранов связано с регулированием механических характеристик электродвигателя. Для грамотного управления краном необходимо уяснить происходящие в электродвигателе физические процессы. Поэтому перед рассмотрением конкретных схем управления крановыми механизмами необходимо более подробно изучить основные процессы регулирования двигателя.

Рис. 37. Схема ступенчатого увеличения частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя серии МТ

Частота вращения ротора асинхронного двигателя трехфазного переменного тока при постоянном сопротивлении его цепи (короткозамкнутый ротор) практически не изменяется в зависимости от момента внешней нагрузки во всем диапазоне от режима холостого хода до полной нагрузки. При этом механическая характеристика такого двигателя (зависимость между крутящим моментом М, развиваемым двигателем, и частотой вращения ротора п — жесткая в рабочей части, рис. 36, кривая 2). Обмотку статора электродвигателя с корот- козамкнутым ротором включают непосредственно в электрическую сеть, а так как сопротивление ротора — минимально, то в нем и в обмотке статора в период пуска (неустановившегося движения разгона ротора) течет ток большей величины. Величина пускового тока и момента М в 4…6 раз превышает величину номинального рабочего тока (момента) при установившейся частоте вращения ротора. Максимальную нагрузку на асинхронный двигатель ограничивает величина критического (опрокидывающего) момента двигателя Мтах.

Основные недостатки электродвигателей с короткозамкнутый ротором следующие: – высокие значения пускового момента; – все пусковые потери энергии преобразуются в тепловую энергию и идут на нагрев обмотки двигателя; – невозможность регулирования частоты вращения ротора вызывает необходимость повышения числа включений привода, что также повышает нагрев электродвигателя.

Рис. 36. Механические характеристики асинхронныхэлектродвигателей: 1 — серии МТ, 2 — серии МТК; по — частота вращения ротора без нагрузки, Мтах — опрокидывающий момент двигателя

Указанных недостатков лишен асинхронный двигатель с фазным ротором, сопротивление в цепи которого — переменно. Этот двигатель также имеет жесткую механическую характеристику (рис. 36).

Указанные механические характеристики органически присущи каждому типу электродвигателя, являются единственными и потому их называют естественными в отличие от семейства других характеристик, получаемых искусственным путем за счет изменения режима работы двигателя благодаря введению в электропривод дополнительных элементов и называемых искусственными. Вводя в цепь ротора дополнительные сопротивления, можно уменьшить величину тока в обмотке статора и соответственно величину пускового момента двигателя.

Обмотку статора электродвигателя с фазным ротором включают непосредственно в электрическую сеть, а в цепь его ротора включают регулируемые сопротивления (резисторы). В зависимости от величины сопротивления, включенного в цепь ротора, увеличение частоты его вращения будет осуществляться по одной из искусственных характеристик. В начальный момент сила тока ограничена максимальным сопротивлением и частота вращения ротора возрастает от нуля до п\ по участку а — б наиболее крутой искусственной характеристики (рис. 37). При достижении частоты вращения п\ сопротивление в цепи ротора уменьшают (сила тока возрастает) и двигатель переходит на другую более пологую искусственную характеристику 2, по которой частота вращения ротора увеличивается до п2. Затем сопротивление в цепи ротора опять уменьшают (отключают часть резисторов), сила тока возрастает и частота вращения ротора увеличивается до п3 по искусственной характеристике. При полном выключении сопротивления из цепи ротора двигатель становится как бы с короткозамкнутым ротором и выходит на естественную характеристику, по которой частота ротора увеличивается до номинальной П4, соответствующей моменту сил сопротивления на его валу (см. кривую на рис. 36). В данном режиме двигатель может работать продолжительное время. Очевидно, что чем больше число ступеней пускорегулирующих резисторов в цепи ротора, тем более плавным будет нарастание частоты его вращения.

Из анализа механических характеристик асинхронных электродвигателей видно, что двигатели с короткозамкнутым ротором наиболее просты по конструкции и управлению, надежны в эксплуатации и имеют меньшую стоимость. Их применяют в тех случаях, когда электрическое регулирование скорости рабочих движений не требуется, например, в приводах электроталей, механизмов кран-балок и других тихоходных механизмах грузоподъемных кранов. Следует помнить, что частоту вращения ротора такого двигателя можно изменить изменением числа пар полюсов в обмотке статора (переключением полюсов при помощи специальных пусковых электроаппаратов управления). Это решение применяют в механизмах кранов-штабелеров, когда для точной остановки механизма в требуемом месте необходимо заблаговременно перейти на меньшую (установочную) скорость рабочего движения.

Двигатели с фазным ротором — более сложные по конструкции, имеют большие габариты, массу и стоимость, но вызывают меньшие потери электроэнергии при переходных процессах (пуск двигателя и регулирование частоты вращения ротора). Поэтому эти двигатели применяют при более напряженных режимах работы для привода механизмов большинства современных грузоподъемных кранов.

Для обеспечения плавного пуска асинхронных двигателей и регулирования скоростей рабочих движений все более широко применяют специальные электрические схемы, например, с использованием тиристоров (от греческого слова «тура» — дверь, вход и английского «резистор» — сопротивление) — полупроводниковый переключающий прибор с односторонней проводимостью тока.

Читать далее: Материалы для изготовления крановых металлоконструкций

Категория: - Грузоподъемные краны предприятий

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Особенности крановых и металлургических двигателей

Стр 1 из 3Следующая ⇒

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.

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

arhivinfo.ru

Особенности крановых электродвигателей MTF и MTH

Крановые электродвигатели призваны обеспечивать бесперебойную работу техники в тяжелых условиях. Эксплуатация таких механизмов связана с большими перегрузками, а также частым торможением и запуском.

Кроме того, они должны выдерживать вибрации, а при использовании в металлургическом цехе им необходимо обладать стойкостью к высоким температурным режимам и невосприимчивостью к различным парам и газам.

Конструкция

В связи с непростыми условиями эксплуатации двигатели, предназначенные для кранов, существенно отличаются от аналогичных механизмов, имеющих общепромышленное назначение. Они характеризуются следующими качествами:

• Закрытый корпус.
• Материалы, используемые для изоляции, имеют высокие показатели стойкости к нагреванию.
• Частота вращения и работа ротора скорректированы таким образом, чтобы снизить потерю энергии при переходе с одного режима на другой.
• Устойчивость к перегрузкам.

Двигатели MTF и MTH

Наибольшей востребованностью пользуются асинхронные двигатели, имеющие фазный ротор. Использование таких моделей обеспечивает плавность пуска, а также хорошие скоростные показатели. При этом их можно эксплуатировать как в условиях средней тяжести, так и при тяжелом режиме работы.

Отечественные производители выпускают асинхронные двигатели с различным классом стойкости к нагревательным процессам. Основными сериями являются электродвигатели MTF и MTH. Механизмы имеют схожие параметры:

• Частота вращения от 600 до 1200 об/мин.
• Диапазон мощностей от 1,4 кВт до 200 кВт.
• Повышенная перегрузочная способность.
• Малое время разгона.
• Применение качественных изоляционных материалов.
• Небольшие значения пускового тока.

Данные электродвигатели в большинстве своем безотказно работают на протяжении всего гарантийного срока. Они хорошо поддаются замене. Трудности в таком процессе возникают крайне редко - при использовании моделей от конкретного завода-изготовителя, которые имеют нестандартные габариты.

Эксплуатация

Буквенные обозначения "Н" и "F" - это уровень защиты от высоких температурных режимов. Серия MTH может эксплуатироваться в экстремальных условиях и выдерживать нагрев до + 50 градусов. Механизмы MTF также характеризуются хорошей защитой, но при этом данный показатель несколько ниже.

Универсальность таких двигателей обуславливает широкую сферу применения. Они используются для установки на механизмы, занятые в капитальном ремонте и жилищном строительстве. Двигатели применяются в горнодобывающей и энергетической промышленности. Они устанавливаются на различные виды кранов, поэтому популярность этих серий неуклонно растет.

Особенно внимательно нужно подойти к установке. Работы должны проводиться с соблюдением определенных требований. Отсутствие пыли, которая может проводить ток, а также высокой концентрации газов, способных повредить металл, станут залогом долгой службы и надежной эксплуатации двигателей.

По материалам сайта НПО "Промтеплострой".

Более подробную информацию о крановых двигателях вы можете посмотреть здесь.

Уважаемые, гости, если Вам понравилась или наоборот не понравилась новость, оставьте, пожалуйста, Ваш комментарий. Регистрация не займет у Вас времени, Ваше мнение важно для нас. Большое спасибо за Ваше внимание!

www.dal.by

---

• 
  Даф евро 6
• 
  Проводники электрического тока
• 
  Что такое рама
• 
  Что такое атп
• 
  Асфальтобетонные заводы
• 
  Обслуживание и ремонт автомобилей и двигателей
• 
  Маз 544008
• 
  Вольво fh13
• 
  Фазный ротор
• 
  Двигатель с фазным ротором
• 
  Пежо эксперт отзывы владельцев недостатки