Как подключить сопротивление к крановому двигателю

Грузоподъемные краны используют во всех сферах промышленности, где существует необходимость перемещения грузов большой массы. В зависимости от назначения и типа крана его характеристики и режим работы регламентируются ГОСТ 25546-82 и ГОСТ 25835-83. Одно из основных требований к механизму грузоподъемного крана — это обеспечение регулирования скорости в определенном диапазоне.

Так, скорость спуска и подъема составляет порядка 3-5 м/мин., что позволяет точно установить груз. При этом пуск и остановка механизмов должны выполняться плавно для исключения раскачивания груза и динамических ударов. Одним из самых простых и надежных способов обеспечить выполнение требований нормативных документов является использование подключения электродвигателя при помощи резистивного сопротивления.

Видео:Шесть выводов блока резисторов. Какой куда подключить? Часть 1Скачать

Особенности применения резисторов

Все резисторы, которые используются для грузоподъемных кранов подразделяют на следующие виды:

Видео:Крановый электродвигатель 4МТН225М8 30кВт 715об IM1004 испытание на холостом ходеСкачать

Назначение пускорегулирующих резисторов

В настоящее время в качестве электропривода грузоподъемных устройств и кранов широко используют асинхронные электрические двигатели с фазным ротором. Для регулирования скорости и момента вращения электропривода этого типа применяют схему подключения в питающую цепь ротора специальных пускорегулирующих резисторов. Это обеспечивает возможность получить пониженную скорость вращения электродвигателя, что является основным требованием при подъеме и опускании груза.

Пускорегулирующие резисторы создают активное сопротивление в цепи питания обмоток электродвигателей. При выборе этих резисторов для кранового электропривода необходимо учитывать механические характеристики привода и мощность рассеяния тепловых потерь. В каждом индивидуальном случае схеме подключения кранового электропривода соответствует определенная величина механических параметров. Они отображают зависимость момента на валу двигателя от частоты вращения ротора электродвигателя. В большинстве случаев данные характеристики изображают в пересчете на относительные единицы. По этой причине сопротивление пускорегулирующих резисторов указывают в приведении к этим относительным единицам, а расчетный ток длительно допустимого режима работы указывают в процентном отношении от номинального значения для электродвигателя.

Видео:Подбор и подключение крановых сопротивленийСкачать

Характеристики пускорегулирующих резисторов

Блоки резисторов для кранового электропривода характеризуются следующими рабочими параметрами:

Видео:Прозвонка 3 х фазного электродвигателя на работоспособностьСкачать

Конструкция блоков резисторов

Блоки резисторов представляют собой резисторы определенного типа, которые соединены в электрическую цепь и конструктивно расположены в одном корпусе. Некоторые производители используют название «ящик сопротивления» для наименования блоков резисторов собственного производства.

Конструктивно блок резисторов имеет открытый корпус, состоящий из двух металлических пластин, которые стянуты шпильками. На стяжных шпильках устанавливают контактные пластины и резисторы, которые изолируют друг от друга и металлических частей блока. При наличии проволочных элементов сопротивления выводы могут подключать к изолированным от корпуса шпилькам.

Пускорегулирующие блоки резисторов могут иметь ленточное или проволочное сопротивление. В проволочных сопротивлениях на металлической основе установлены фарфоровые изоляторы, по граням которых намотана фехралевая или константановая проволока. В ленточных резисторах по граням изоляторов намотана фехралевая лента. Некоторые типы блоков резисторов имеют комбинированную конструкцию из нескольких типов резисторов подключенных по последовательной или параллельной схеме. Благодаря этому достигается наличие преимуществ различных типов сопротивлений в одном блоке резисторов.

Видео:ВАЖНО!Проверка сопротивления между обмотками электродвигателя мультиметром. электрика для начинающихСкачать

Разновидности блоков резисторов

Компания «КранЭлектроМаш» освоила профессиональное изготовление блоков резисторов следующих типов:

Источник: ЗАО «КранЭлектроМаш»

Источник

Видео:Обзор типовой электросхемы мостового крана с комментариямиСкачать

Схемы и технические характеристики крановых электродвигателей

Для подъема грузов на различную высоту используется электродвигатель крановый. Его особенность в том, что он рассчитан на работу в режиме частых пусков. Обычный двигатель, даже достаточно мощный, при таких режимах сильно перегревается и выходит из строя.

Электродвигатель подъемного крана работает под напряжением 380 вольт, хотя есть варианты на другие значения по электропитанию. Как правило, это трехфазные асинхронные аппараты с фазным ротором, регулируемые при помощи сопротивлений. В некоторых моделях кранов вместо резисторов устанавливают тиристорные регуляторы с горизонтальным управлением угла открытия. Такие схемы позволяют делать плавный пуск, что исключает рывки, толчки, а также делает работу с краном более комфортной и безопасной. Для этих же целей могут применяться двигатели постоянного тока.

Видео:Cопротивление, резисторы и закон Ома. Самое понятное объяснение!Скачать

Фазные аппараты

В мостовых кранах, как правило, стоят асинхронные двигатели с фазным ротором, к примеру, МТН. Такие моторы обеспечивают плавный пуск, а также позволяют регулировать скорость, несмотря на значительную нагрузку на валу. Их устанавливают на оборудовании среднего, тяжелого и очень тяжелого режимов работы. Преимущество МТН перед двигателями постоянного тока заключается в более низкой цене и простоте обслуживания. Если сравнить массы этих двигателей на мостовых кранах, то будет видно, что фазники в несколько раз легче.

Если общие затраты на работу короткозамкнутых асинхронных машин принять равными единице, то для фазных аппаратов они будут равны пяти, а для двигателей постоянного тока – десяти. Это объясняет, почему подавляющее большинство моторов на кранах именно трехфазные.

Для отечественной промышленности выпускаются электродвигатели различной нагревостойкости изоляции, обозначаемой буквой в модели аппарата: МТФ – 155○С, МТН – 180○С.

Электрические машины для мостовых, а также других кранов, серии МТН и МТКН выпускают с частотой вращения 600, 750 и 1 тыс. об/мин. при 50 Гц, а для частоты сети 60 Гц – 720, 900 и 1200 об/мин. Эта серия характеризуется высокой перегрузочной способностью, повышенным пусковым моментом при небольшом токе и быстрым разгоном.

Двигатели МТН имеют повышенную мощность за счет улучшенных характеристик изоляционных материалов, по сравнению с предыдущими моделями подобных электрических машин.

Пусковая аппаратура может представлять из себя мощные резисторы, несколько пускателей, постепенно закорачивающих ротор, и реле времени.

Схема с использованием мощных резисторов, нескольких пускателей, постепенно закорачивающего ротора, и реле времени

Подобные схемы успешно работают на мостовых кранах. После пуска двигатель МТН включается на полном значении сопротивлений в цепи ротора. Через определенное время, выставленное на реле времени, когда пусковой ток падает до номинала, включается первый контактор, который как бы «выбрасывает» часть сопротивлений и двигатель получает дополнительный момент, разгоняясь до следующего значения. В каждом отдельном случае количество резисторов и пускателей «выброса» может быть разное.

Когда включается последний пускатель, МТН выходит на свои полные обороты и работает как асинхронник с короткозамкнутым ротором. Крановые электродвигатели с фазным ротором можно использовать как для кратковременного режима работы, так и для постоянного.

Пониженная скорость

На современных мостовых кранах используется электронная схема, позволяющая получить пониженную, или «ползучую», скорость. Это бывает крайне необходимо в случаях погрузки опасных или негабаритных грузов, а также в случае, когда нужна очень точная погрузка.

Для этой цели используют тиристоры или симисторы. Получая напряжение с фазных колец ротора, схема устанавливает угол открытия тиристора согласно заданного значения. В результате, машинист может регулировать нужную скорость, если такая регулировка выведена в его кабину, либо включать заданное значение.

Торможение

Для торможения двигателя на мостовых, и не только, кранах, успешно применяют динамический режим: в обмотку статора, после отключения питания, кратковременно подают постоянное напряжение, имеющее неподвижное магнитное поле. Такой способ позволяет повысить точность остановки механизма.

Такое напряжение подают либо через гасящий резистор, либо при помощи понижающей схемы. После остановки двигателя его необходимо обесточить.

Видео:Боярсков Сергей Геннадьевич Электродвигатель с фазным роторомСкачать

Другие типы двигателей

В крановом хозяйстве широко применяются электродвигатели постоянного тока. Они изготавливаются с разбросом мощностей от 2,5 до 185 кВт. Степени защищенности: IP20 – сборка защищенная, обдув независимый, IP23 – полностью закрытая сборка.

Если возбуждение либо смешанное, либо параллельное, тогда эти обмотки можно не обесточивать. Это обусловлено техническими характеристиками данной электрической машины, рассчитанной на длительные режимы работы.

Если возбуждение у аппарата последовательное, то обмотки собираются из двух групп. При 220 в их собирают и подключают друг с другом последовательно, если 110 в – параллельно, а если двигатель питается от 440 в – последовательно-параллельно с добавочным резистором.

Частота вращения регулируется двумя способами: ослаблением напряжения возбуждения или увеличением его на якоре.

Электродвигатели постоянного тока с параллельным возбуждением и стабилизирующей обмоткой, согласно своим характеристикам, допускают ускорение вращения в два раза от номинала при помощи уменьшения напряжения возбуждения. Если же это тихоходный тип двигателя, тогда можно увеличить скорость в 2,5 раза.

Однако стоит помнить о таком ограничении: для аппаратов на 220 в при увеличенной скорости вращающий момент должен быть не выше 0,8 Мн, а для двигателей на 440 в – не выше 0,64 Мн.

Электродвигатели для кранового хозяйства имеют свои характеристики, которые необходимо учитывать при установке их на соответствующие механизмы.

Источник

Видео:Продолжение. Шесть выводов блока резисторов. Какой куда подключить? Часть 2Скачать

Электросхема мостового крана
для чайников

Видео:Ремонт электродвигателя с фазным ротором для крана.Скачать

Описание электросхемы механизма передвижения мостового крана здесь

Видео:Как проверить электродвигатель?Настоящий прозвон асинхронного электродвигателя!Скачать

Описание электросхемы грузоподъёмного магнита здесь

Это пособие описывает электросхему одного из кранов, с которыми автор имел дело. К сожалению схема не совсем полная. В ней отсутствует, и соответственно не была описана та часть, которая обычно называется «Вводные механизмы и агрегаты» и которая показывает токосъёмники, линейный контактор, различные блокировки включения крана, освещение и пр. Если в процессе чтения материала кому-либо захочется посмотреть скан схемы, он может скачать его отсюда (700 килобайт).

Видео:Работа кранового контроллераСкачать

Содержание:

Видео:ККТ-61Скачать

Обозначения на схемах

Значения других встречающихся в схемах знаков я буду объяснять по ходу дела. В схемах рядом со знаками, а иногда и прямо на них нарисованы цветные фигурки. Это моя самодеятельность. Я называю её колористикой. Это сделано для того, чтобы было легче найти тот или иной элемент на схеме.

Видео:Измерение сопротивления изоляции электродвигателяСкачать

Первое знакомство

Начнём знакомство с электросхемой механизма подъема с рисунка 1. На нём показана силовая цепь механизма подъёма (говоря другими словами, как поступает питание на электродвигатель подъема). На самом верху схемы изображены три жилы силового кабеля. Напряжение на этот кабель поступает от так называемого линейного (самого первого в цепи электропитания механизмов крана) контактора («линейника» на жаргоне электриков).
Рубильник позволяет отклочить силовую цепь (например, при неисправности в ней), а также прозвонить её отдельно от других цепей. Под ним расположены катушки реле максимального тока (электрики называют их максималками). Катушки эти имеют мало витков и изготовлены из толстого проводника, чтобы выдерживать проходящий через них большой ток. На фотографии одна такая катушка, но на кране все три катушки объединены в единый механизм. Когда ток хотя бы в какой либо одной из катушек превышает допустимый, этот механизм срабатывает и размыкает контакт (общий контакт на все три катушки), который отключает электропитание механизма подъема.
Под катушками на схеме показаны уходящие вбок два провода. Они идут к цепи контактора РН. Эту цепь мы разберём чуть позже. Также чуть ниже мы разберём работу силовых контакторов и сопротивлений.

Видео:Синхронный и асинхронный двигатели. Отличия двигателейСкачать

Контакты силовых контакторов

Когда требуется, кран должен поднимать груз, когда надо, опускать. Поэтому нужно иметь возможность изменять направление вращения двигателя. Изменяется оно переключением фаз, подаваемых на обмотки статора электродвигателя. Такое переключение обеспечивается четырьмя «силовыми» контакторами, каждый из которых имеет два «силовых» (то есть основных, предназначеных для прохождения большого тока) контакта. На фото такой контактор, типа КТПВ.

В кране, схему которого мы разбираем, используются контакторы постоянного тока. Что значит «постоянного тока»? Это значит, что их катушки предназначены для работы на постоянном токе. Через контакты же может проходить ток и переменный, и постоянный, в зависимости от функции, которую выполняет контактор. Почему используются контакторы постоянного тока? Они более надёжны, чем контакторы переменного тока. Кстати, для крановых контакторов постоянного тока не имеет значения полярность подключения их катушек.

Откуда на кране постоянный ток? Он получается выпрямлением переменного тока диодами (схема слева). Трансформатор понижает напряжение до значения, на которое рассчитаны катушки контакторов и реле постоянного тока. Диоды преобразуют переменное напряжение в постоянное. Реле максимального тока защищает цепь от короткого замыкания и перегрузки, и при наступлении этих событий отключает контактор, контакты которого подают напряжение на диоды. Обратите внимание, что это контактор переменного тока. Иным он и не может быть, ведь когда он включается, постоянного напряжения ещё нет. На схеме изображён один конденсатор, но на реальных кранах их несколько. Какую функцию они выполняют? Дело в том, что выпрямленное напряжение, которое получается непосредственно после диодов, не вполне соответствует названию «постоянное». Оно пульсирующее. Конденсаторы уменьшают колебания выпрямленного напряжения.

При работе двигателя на подъём (как говорят крановщики, «вира») включаются контакторы В1 и В2 (вВерх, чтобы лучше запомнить). Интуиция подсказывает, что при спуске должны включаться контакторы Н1 и Н2 (вНиз). Однако так происходит только в одном из режимов спуска, в четвёртом. Как работают остальные режимы спуска, мы разберём ниже.

Видео:Плавный пуск электродвигателейСкачать

Сопротивления

Скорость вращения двигателя изменяется закорачиванием части сопротивлений контакторами, которые называют контакторами ускорения. Смотрим на рисунок. Слева закорочены контакты контактора 4У. Сопротивление в цепи обмоток ротора минимальное, ток в ней максимальный, скорость вращения двигателя максимальная. Справа ни один контактор не включен, сопротивление максимальное, скорость минимальная.

Видео:Как определить мощность, частоту вращения, двигателя без бирки или шильдика самому и простоСкачать

Гибкие кабеля

Двигатель подъема крана, который мы изучаем, расположен на поворотной платформе, которая в свою очередь расположена на телеге, которая перемещается по мостовой балке крана. Остальные же элементы, изображённые на рисунке 1, расположены на мостовой балке («на мосту», как говорят электрики). Поэтому двигатель соединён с ними гибкими кабелями, подвешеными на тросе. Когда телега перемещается по мосту, кабеля двигаются вслед за ней. Поскольку они в процессе работы крана подвергаются изгибу, жилы этих кабелей имеют свойство ломаться, что нередко является причиной неисправности крана.

Бывают краны, где вдоль моста идут специальные троллеи (вспомогательные троллеи). Когда телега ездит по мосту, токосьемники, жёстко соединённые с телегой, ездят вместе с ней по этим троллеям. Таким образом напряжение подаётся с моста на телегу.

Видео:Настройка электромагнитного тормозаСкачать

Контроллер и контактор РН

Сначала о контроллере. Контроллер есть устройство, коим управляется механизм крана. На фотографии справа контроллер без крышки. А на схеме слева на левой стороне изображён один (из нескольких, остальные будут показаны ниже) контакт контроллера подъема. Найдите над самим контактом красноватую цифру 1. Она означает номер контакта контроллера, или, как говорят электрики, «номер шайбы» контроллера. Другие цифры и прерывистые линии под ними означают положение рычага контроллера. Чёрная точка означает, в данном положении рычага контроллера данный контакт замыкается. Соответственно, отсутствие точки означает, что в этом положении рычага контакт разомкнут.

Видео:Как при покупке через объявление прозвонить электродвигательСкачать

Оперативная цепь

Совет. Прокручивать страницу от описания к схеме неудобно. Если вы читаете эту страницу в персональном компьютере, откройте изображение схемы в отдельной вкладке (курсор на изображении и правой клавишей мыши). А если вас раздражает белый фон, откройте это же изображение, но с зелёным фоном.

Контактор РН включает и выключает так называемую оперативную цепь механизма подъема. Она изображена на схеме. Что такое оперативная цепь? Это цепь, подающая напряжение на катушки контакторов. Постоянное напряжение 220 Вольт (бывают катушки и 110 Вольт, стало быть, и напряжение на них будет подаваться соответствующее). Далее будут рассматриваться другие механизмы крана: передвижения, хода телеги, поворота. У каждого из них имеется реле РН. Посмотрите на рисунок. Найдите ключик. Вот он, главный контакт контактора РН. Точнее, два последовательных контакта, на случай, если один из них «залипнет» (то есть подвижный контакт приварится из-за большого тока к неподвижному). Теперь вспомним, что контактор РН отключится, если выключатся реле 1РУ и 2РУ (оба). При каких условиях они оба выключатся? Когда в оперативную цепь перестанет поступать напряжение, например, из-за того, что перегорит один из предохранителей: 1П или 2П. Если в оперативной цепи нет напряжения, нет смысла её и включать. Вероятно, теперь вам также стало понятно, почему первый контакт контроллера включается только в нулевом положении. При первичной подаче напряжения в оперативную цепь (например, после отключения напряжения) механизм не должен сразу же прийти в движение, в каком бы положении ни находился рычаг контроллера. Поэтому пока крановщик не поставит рычаг контроллера «на ноль», напряжение в оперативную цепь не попадёт.

Видео:Почему,после перемотки,электродвигатель долго не работает.......Скачать

Цепь растормаживающего магнита

В выключенном состоянии ротор подъёмного электродвигателя заблокирован тормозным механизмом. Чтобы ротор мог крутиться, должен сработать растормаживающий электомагнит ЭмТГ, который отожмёт тормозные колодки. Его ещё называют тормозным магнитом, но, думаю, правильнее называть его растормаживающим. Включает растормаживающий электромагнит контактор Т. На рисунке видно, что последовательно с электромагнитом подключено сопротивление РД-Г, которое может быть зашунтировано контактором 1Т. Для чего так сделано? В цепи растормаживающего электромагнита имеется реле РТ. Это реле максимального тока. Оно контролирует величину тока, проходящего через катушку электромагнита, чтобы она не сгорела. При превышении током определённой величины реле РТ отключает контактор 1Т, шунт сопротивления размыкается, и ток, идущий через катушку электромагнита, уменьшается.

Контакторы Т и 1Т на данном кране имеют тип КПД. Рассмотрим подробнее, как они работают в различных положениях контроллера. Смотрим контакт 6 контроллера (как говорят электрики. шестую шайбу). Во всех положениях подъема работают Т и 1Т, поскольку в этих положениях контакты 1В тоже замкнуты (смотри 2 шайбу). В нулевом положении не работают ни Т, ни 1Т. В первых двух положениях спуска не работают ни Т, ни 1Т, но, поскольку в этих положениях (смотри шайбу 2 ) работает 1В, и замкнута шайба 8, крановщик может нажатием ножной педали включить Т и 1Т. В третьем и четвёртом положении спуска 1Т включается, Т тоже включается, потому что в этом положении включается реле РБ.

Обратите внимание, как устроена защита оперативной цепи растормаживающего магнита. Предохранитель 1П расположен выше предохранителя 2П. Если цепи магнита произойдёт замыкание и сгорит предохрантель 1П, оперативная цепь контакторов тоже обесточится. Механизм подъема перестанет работать. Отключатся реле 1РУ и 2РУ, и как следствие, отключится контактор РН.

Как работает подъем

Что общего во всех четырёх режимах подъёма? Включаются контакторы растромаживающего магнита Т и 1Т, магнит полностью отжимает тормозные колодки. Включаются силовые контакторы 1В и 2В, которые приводят во вращение двигатель. Включается контактор ускорения П. Это контактор (смотрите рисунок), который обеспечивает минимальное ускорение (первую ступень ускорения) двигателя. Обратите внимание, как подаётся напряжение на эти контакторы. Сначала замыкается 7 шайба, включающая 2В. С 7 шайбы напряжение идёт на 2 шайбу (1В), а затем на 3 шайбу (П). При переходе на второй, третий и четвёртый режим последовательно включаются контакторы ускорения 1У, 2У, и, в четвёртом режиме, 3У и 4У.

Как работает спуск

Чтобы поднимать груз. нужно затрачивать энергию. Чтобы груз опустился, можно энергию и не тратить. Он может опуститься сам под действием силы тяжести. Энергия может потребоваться на то, чтобы притормозить груз при спуске, чтобы он не разогнался слишком сильно.

Первый режим спуска

Второй режим спуска

Второй режим спуска отличается от первого только тем, что при нём не работает контактор ускорения П, и, вследствие этого, торможение опускающегося груза не такое интенсивное.

Третий режим спуска

Четвёртый режим спуска

В нём силовой контактор 2В выключается, зато включается силовой контактор 1Н. На двигатель поступают три фазы, и он начинает работать «на спуск». Также включаются контакторы ускорения 2У, 3У, и 4У. Четвёртый режим спуска можно назвать «зеркальным» четвёртому режиму подъёма.

Зачем нужно реле РБ

Пояснение к рисунку ниже я сделал в двух формах: в виде рисунка с текстом, с необходимостью прокрутки, и собственно в виде текста. Пользуйтесь той формой, которую находите более удобной.

Теперь рассмотрим переход из третьего режима (работы двигателя на двух фазах) во второй режим. При этом переходе также магнит (посредством контакторов Т и 1Т) выключится сразу же, а двигатель посредством контакторов 1В и 2В кратковременно включится на три фазы в режим торможения противовключением, пока не разомкнутся контакты РБ.

Теперь рассмотрим цепь шайбы 6. Там тоже имеется контакт реле РБ. В чём его функция? Он подаёт питание на катушку контактора Т, включающего магнит, в режимах спуска, в которых не работает контактор 1В (а именно в третьем и четвёртом режиме спуска). РБ же в этих режимах включается, когда все небходимые для работы двигателя в данном режиме контакторы (2Н и 2В в третьем режиме, 1Н и 2Н в четвёртом режиме) включились.

Зачем нужны реле 1РУ и 2РУ

Источник