КӨПІРЛІ КРАНДАРДЫҢ МЕХАНИЗМДЕРІН ЕСЕПТЕУ

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 45 бет
Таңдаулыға:

МазмҰны
Кіріспе
1-ші тарау. КӨПІРЛІ КРАНДАРДЫҢ МЕХАНИЗМДЕРІН
ЕСЕПТЕУ

1. Кранның көтергіш механизмін есептеу
1. Темір арқанды есептеу және таңдау
2. Барабанның параметрлеін анықтау
3. Беріліс редукторы мен электрқозғалтқышты
таңдау
2. Арбашаның жүру механизмі
1.2.1 Электрқозғалтқыш пен беріліс редукторды
есептеу
3. Кранның жүргізу механизмі
1.3.1. Кранның жүргізу механизмін есептеу және
таңдау
2. Беріліс редукторы мен электроқозғалтқышты
есептеу

2-ші тарау. КРАН МЕХАНИЗМДЕРІНІҢ ЭЛЕКТРЖЕТЕГІ

2.1. Кранның жүргізу механизмінің электржетегін таңдау
2.2. Айнымалы кернеулі, тиристорлы түрлендіргіштердің
жұмыс істеу принципі
1. Күштік тиристорлардың әр-түрлі қосу схемалары
2. Күштік тиристорларды есептеу және таңдау
3. Импульсті-фазалы басқару жүйесі
2.3 Арбаша механизмінің электр жетегі
2.3.1 Аналогты импульсті-фазалы басқару жүйесі
4. Кранның көтеру механизмінің электр жетегін таңдау
1. Электрлік схеманы құрастыру
2. Тиристорлы түрлендіргіштің элементтерін
есептеу және таңдау
3. Реттеу жүйесін құрастыру және есептеу
3-ші ТАРАУ АЭ-ТКТ ЖҮЙЕСІНІҢ ЖӘНЕ ДИНАМИКАЛЫҚ РЕЖИМДЕРІ
3.1 Тиристордың әртүрлі басқару бұрышы мәніндегі асинхронды
электрқозғалтқыштың статикалық сипаттамасын есептеу
3.1.1 Тұйық тізбекті АЭ – ТКТ жүйесінің статикалық сипаттамасы
3.2 АЭ – ТКТ жүйесінің математикалық моделі
3.2.1 АЭ – ТКТ жүйесінің динамикалық сипаттамасы
4-ші ТАРАУ ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ
4.1 Еңбекті қорғау шараларын уйымдастыру
4.2 Жұмыс істеу қауіпсіздігі
4.3 Санитарлы – гигиеналық шаралар
5-ші ТАРАУ ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ
5.1 Жалпы жағдайлар
5.2 Көпірлі кранда тиристорлы реттегіштерді қолданудың экономикалық
тиімділігін есептеу
5.2.1 Қондырғыларға жұмсалатын негізгі шығындар
5.2.2 Қосымша шығындарды есептеу
5.2.3 Бір жылдағы экономикалық тиімділікті есептеу
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ

Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті

Автоматика және басқару институты

Технологиялық кешендердің электржетегі және автоматтандырылуың кафедрасы

Технологиялық кешендердің электржетегі және автоматтандырылуың мамандығы

БЕКІТЕМІН

Кафедра меңгерушісі,
техн.ғыл. докт., профессор
___________
А.Б Бекбаев

________________2005 ж.

Дипломдық жобаны орындауға

ТАПСЫРМА

Студент Көпбаев Елдос Дүйсенұлы
Жобаның тақырыбы Жүк көтерімділігі 80 тонна көпірлік кранның екі
қозғалтқышты автоматтандырылған электр жетегін жобалау.

ЖОО бұйрықпен бекітілді 25 ақпан 2005 жыл
Аяқталған жобаны тапсыру мерзімі 08 маусым 2005 жыл .
Жобаның бастапқы берілістері Жұмысшы электрлік біліктің классикалық
схемасы, фазалы роторлы асинхронды қозғалтқыштың қуаты – 5,5 кВт,
қозғалтқыштар саны – 3-тен кем емес .
Есептік түсініктемелік жазба мазмұны (қарастырылатын мәселелер тізімі) 1)
Көпірлі крандардың механизмдерін есептеу; 2) Кернеулік тиристорлық
түзеткіші бар көпқозғалтқышты асинхронды электржетегін өндеу; 3) Кран
механизмдерінің электржетегі 4)Қоршаған ортаны және еңбекті қорғау
мәселелері 5) Экономикалық тиімділіктерді есептеу;. .
Сызбалық материалдар тізімі Көргізбелік сызба материалдары А1 форматындағы
5 парақ. .

Дипломдық жобаның тиісті бөлімдері бойынша кеңесшілер

Бөлім кеңесші, кафедра қолы
1) Электржетегі техн. ғыл. канд., доцент
Қ. Т. Тергемес, ТКЭжА
2) Автоматтандыру аға оқытушы
Ә. О. Бердібеков, ТКЭжА
3) Экономика аға оқытушы
Г.Б. Жақып, МРЭжБ
4) Еңбек қорғау техн. ғыл. докт., профессор
М.Т. Жарасбаев

Тапсырманың берілген күні 21 ақпан 2005 жыл

Кафедра меңгерушісі _____________________ А.Б. Бекбаев

Жоба жетекшісі _____________________ А.О. Бердібеков

Тапсырманы орындауға

алған студент __________________________ Көпбаев Е.Д.

21 ақпан 2005 жыл

КІРІСПЕ

Кран дегеніміз - бұл жүктерді кішігірім қашықтықта горизонтал және
вертикал бағытта тасымалдауға арналған жүк көтергіш машиналар.
Құрылымындағы ерекшеліктері бойынша крандар көпірлік, порттық үұлкен және
т.б. түрлерге бөлінеді. Өнеркәсіптің көптеген кәсіпорындарында көпірлік
крандар жиі қолданылады. Олардың көмегімен жүкші цех ішінде әр-түрлі
бағыттарда тасымалдауға қол жеткізеді.
Ең көп тараған көпірлік кранның (ілмегі бар) жалпы көрінісі 1-ші
суретте көрсетілген. Кран көпірден 1, дөңгелекткр жылжитын рельстік жолдан
2 тұрады. Ол цехтың жоғарғы бөлігінде тұрады.
Көпір мен көтеру лебедкасы 4 және ілмегі бар 6 арбаша қозғалады. Кран
негізінен 3 электржетекпен жабдықталған:
1) Көтеру лебедкасының электржетегі;
2) Арбаның қозғалу механизмінің жетегі;
3) Көпірдің қозғалу механизмінің электржетегі;
Көтеру механизмінің жұмыс циклінің ішінде кранды пайдалану 2-ші
суретте көрсетілген.

1. КӨПІРЛІ КРАНДАРДЫҢ МЕХАНИЗМДЕРІН
ЕСЕПТЕУ
1. Кранның көтергіш механизмін есептеу

Көтеру механизмі үшін 3-ші суретте көрсетілген жетектің
кинематикалық схемасы қабылданған.
Қозғалқыш 1 редуктор 2 арқылы көтергіш барабанды 3 айналдырады. Оған
арқан 4 оралған. Арқанға m жүгі ілінген. Жүкті қысып алушы ілмектер
жылжымалы блоктарға 5 ілінген. Олар жылжымайтын блоктармен 6 бірігіп
полиспаст құрайды. Жүкті ілінген күйде ұстап тұру тежегіштің 7 көмегімен
жүзеге асырылады.

1. Темір арқанды есептеу және таңдау

Жұпталған полиспаст болғанда жүкті көтеру кезіндегі темір арқанның
созылуы мына теңдеумен анықталады:

Smax= =4.3ТҺс

Мұндағы -барабандағы шығынды ескеретін коэффициент.
( =0,97)
Арқанның үзілулік күштемесі
(2)

мұндағы Кк-орташа жұмыс режимі үшін арқанның беріктілік қоры Кк=5,5.
Рк=4300ƒ5.5=23600
[1] кесте бойынша кәдімгідей бұралған лкр 6х19 типті арқан таңдаймыз.
1. Арқан диаметрі dk=19.5 мм;
2. Қима ауданы S= 143.03 мм;
3. Бір шартты метрінің есептік салмағы 13.4 кг;
4. Үзілулік күштемесі 23150 кгмм2.

2. Барабанның параметрлерін анықтау

Арқанға арналған ордың табаны бойынша өлшенген ең аз барабан диаметрі мына
формуламен есептеледі:

(3)

мұндағы с –жүк көтергіш машина түрі мен Д1(с-1)ƒ dk оның жұмыс
режиміне тәуелді коеффициент.
Орташа жұмыс режимімен жұмыс істейтін көпірлік крандыр үшін [1]
бойынша С=25

Д1(25-1)ƒ19.5=468

Д=500 мм деп қабылдаймыз.
Барабанның бір жартысындағы кеспе тармақтарының саны

Z=+(1,5-2) Z =+2 =31

Барабанның бір жартысындағы кеспе ұзындығы:

L=Zƒt=682 мм

Мұндағы t-кеспе қадамы.

t=d+(2-3) =19.5+2.5 =22 мм

Арқанды барабанның екі жағына бекіті төрт кеспе қадамына тең
қашықтықта жасалады:

S =4ƒt=4ƒ22 =8 мм

Жүк жылдамдығы Vгр =8 ммин кезде барабанға келетін жылдамдығы:

Vk=mƒVгр=3ƒ8=24 ммин

Бір минуттағы барабанның айналу саны:

nб===15.3 обмин

1.1.3 Беріліс редукторы мен қозғалтқышты таңдау

Номинал жүкті көтеру кезіндегі қозғалтқыштың статикалық қуаты:
N=

мұндағы ПӘК-тің жалпы мәні 0 (0=0,9)

N==36,3 кВт
Каталог бойынша Д808 қозғалтқышы таңдалды.

PH=30 кВт, UH=220 В, ІH=155 А, nH =825 обмин,

J=2.0 кгƒм2 , qp2= 8 кгƒм2, nH =0.85, салмагы-885 кг.

Редуктордың жалпы беріліс саны:

і0= nHnб =82515,3=54

Ц2-500 редукторы таңдалды. Оның айналыс саны
і-50,94 (n=750 айнмин кезде) Р=3,7 кВт
Көтеру механизмі үшін редуктор арқылы беерілетін есептік момент
тұрақты қозғалыс және көтеру кезінде ең үлкен статикалық моментке тең деп
қабылданады.

Мр = Мн

Редуктор арқылы берілетін ең үлкен момент рұқсат етілген моменттен
аспауы керек:

Мнаиб= 975ƒmƒ= 975ƒ1,6ƒ37750= 77

мұндағы m –іске қосу моментінің коеффициенті, m=1.6;

N-редуктордың тез жүргіш білігіндегі қуаттың кестелік мәні,

nб - редуктордың тез жүргіш білігінің айналыс саны.

Салмақтары әр-түрлі жүктерді тасымалдағано кезде және әр-түрлі жұмыс
режимдері кезіндегі қозғалтқыштар тудыратын моменттерді анықтаймыз.
Жүктердің салмақтары көтеру механизмін пайдалану графигімен сәйкес
қабылданады.
Көтеру кезіндегі статикалық момент:

Mn=

Мұндағы S0-берілген салмақтағы жүкті көтеру кезіндегі барабандағыы арқанның
созылуы, 0-механизм ПӘК-і,
Q-барабанға оралатын арқандар саны (жұпталған полистпаст
Кезде Q=2).
Түсіру кезіндегі статикалық момент:

Mоп=

Мұндағы S0п- берілген салмақтағы жүкті түсіру кезіндегі барабандағы
арқанның созылуы.
Еселігі m болатын жұпталған полистпаст үшін жүкті түсіру кезіндегі
барабандағы арқанның созылуы Qі.

Sоп= m-1

Қозғалтқыш есебінің берілістері 1-кестеге енгізілген. Қозғалтқыштың
орташа іске қосу моменті:

Mп=2.0Mн

Қозғалтқыштың номинал моменті:

Mн=975ƒ=975ƒ=35.45

Электр қозғалтқыштың іске қосу моменті:

Mп=2.0ƒМн=70.9 кгƒм

Көтеру кезіндегі іске қосу уақыты:

tп=

tп==0.42 c

Сонда физикалық үдеу:

a= =0.082 мс2

Сонда жүктің түсуі кезіндегі іске қосу уақыты:

tп=

tп=c
1-кесте
Көрсеткіштер График бойынша жүк шамасы
Q 0.5Q 0.3Q
Жүк салмағы, т*с 25 12.5 8.3
Көтеру кезіндегі барабандағы арқанның 4.3 2.2 1.42
созылуы, т*с
ПӘК 0.9 0.86 0.78
Көтеру кезіндегі момент 44.2 21.1 13.25
Түсіру кезіндегі барабандағы арқанның 4 2 1.2
созылуы, т*с
Көтуру кезіндегі іске қосу уақыты 0.42 0.23 0.19
Түсіру кезіндегі іске қосу уақыты 0.11 0.119 0.13

Тұрақтанған жылдамдықпен қозғалу увқыты:

tу= ==3,125 мин=187,5 сек

Орташа квадраттық момент:

Mср==

Орташа қозғалтқыш қуаты:
Рэ= =27.8 кВт

Яғни номинал қуаты 30 кВт деп қабылданған қозғалтқыш көтеру механизміне
толығымен сәйкес келеді.
Талап етілетін тежеу моменті:

Мт=КМст

Мұндағы к- тежеудің қор коеффициенті.
Мемлекеттік бақылау талаптарына сәйкес жұмыс режимі үшін к=1,75;
Мст –тежеулік біліктегі айналдыру моменті:

Мст= =34.7 кг*м

Қондырғы ТК2-300 типті тежегіш қабылдаймыз. Техникалық берілістері:
1.Ең үлкен тежеулік момент, кГл-80
2.Ең кіші тежеулік момент, кГл-35

1.2 Арбашаның жүру механизмі

Арбашаның қабылданған кинематикалық схемасы 4- суретте көрсетілген.
Ол редуктордан 2, екі колодкалы, қысқа жүрісті, қалыпты тұйықталған
электромагниттік тежегіштен 4 және фазалы роторлы асинхронды қозғалтқыштан
1 тұрады.
Арбаша жүкпен қозғалғанда қозғалысқа кедергі мына теңдеумен
анықталады.

WТГ= (2+j)кр (10)
Мұндағы Q –номинал жүктің салмағы,
qT – арбашаның меншікті салмағы,
Дxk- арбашаның дөңгелегінің диаметрі.

d-жүру дөңгелегінің цапфа білігінің диаметрі,
-тербелістің үйкеліс коеффициенті,
j-дөңгелек білігінің тірегіндегі үйкелу коеффициенті,
Кр-жүру дөңгелектерінің үйкелу кедергілерін ескеретін коеффициент (бұл
кезде Кр=2.5)
Арбаның менщікті салмағын (1) бойынша QT=f(Q) тәуелділігінен
таңдаймыз:

Q=25Т, QТ=11Т

Қабылданған талаптарға сәйкес диаметрі 320 мм болатын жүру
дөңгелегін қабылдаймыз. Цапфа диаметрі шамамен (0.25-0.3)Дхк;
d=80 мм деп қабылдаймыз.
Тегіс рельспен жүретін болаттан жасалған дөңгелектер дайындағанда
=0.3, шарикті подшибниктерде дөңгелектерді орнату кезінде f=0.015.
Жоғарыдағы көрсетілген мәндерді қойғанда мынаны аламыз.

WTP=Һ(2Һ0,03+0,015Һ8)Һ2,5=506 кг

Жүксіз жұмыс кезде

WTP.0=0,45=155 кг

3 Электрқозғалтқыш пен беріліс редукторын есептеу

Таңдалған электрқозғалтқышында максимал рұқсат етілген момент
дөңгелектің талап етілетін тізбектелу қорын қамтамасыз ететін шамадан
аспауы керек. Бұл арбаша бос қозғалғанда оның тұрып қалуын болдырмайды.

Осы тізбектелу қоры қамтамасыз етілетін ең үлкен рұқсат етілген үдеу
шамасы мына теңдеумен анықталады.

a макс=[ ]

Мұндағы nпр-жетектің жүру дөңгелектерінің саны
nk- жүру дөңгелектерінің жалпы саны.
(Қабылданған кинематикалық схемада төрт жүру дөңгелегі және екі жетектік
дөңгелек бар).
- рельсі бар жүру дөңгелегінің тізбектелу коеффициенті(жабық
ғимараттарда жұмыс істейтін крандар үшін =0.2 ).
Рв -жұмыс жағдайындағы кранға келетін желдік жүктеме(Ғимарат ішінде
).
g - салмақ күшінің үдеуі.
Сонда

aмакс=9,81=(0.0852-
-0.014)Һ9.81=0.698 мс2

Электрқозғалтқыштың ең үлкен іске қосу моменті:

Мпуск=Мс+1,2

Бұл формулада GД2gв және ngв , редуктордың беріліс саны мен ПӘК-нің
берілістері жоқ.

Алдын-ала таңдалған цилиндрлік тісті берілісі бар редуктор үшін
тербеліс подшибниктерінде 0=0,9 деп қабылдауға болады.
Қозғалтқыш қуатын статикалық кедергі бойынша анықтауға болады:

Рст=

Рст== 3.2 кВт

Каталогтарда ең жақын қуат (3.5 кВт) MTF-111-6 типті қозғалтқышта бар. Оның
параметрлері төмендегідей:
nH =895 обмин;
ПВ%= 40;

Инерция моменті

GД2 =43=0.195 кгҺм2

Ммакс-87 НҺм

Мн=9550Рнн=9550Һ3,5895=37 НҺм=3,77 кгҺм

І2H =13.8 A,
E2H= 190 B
Максимал момент еселігі:

А=8738 =2.35

Жүріс дөңгелектерінің айналыс саны:

nxk =VTДхк=353.14*0.32 =34.8 обмин

Редуктордың беріліс саны:

і0= ngв nxk=89534.8 =25.7

[1] бойынша 2ЦУ-160 типті редуктор қабылдаймыз: і0= 25,

Мн-1000 нҺм

Дөңгелектердің бір минут ішіндегі нақты айналыс саны

nxk= ngв і0=89525=35,8 обмин

Арбаша қоғалысының нақты жылдамдығы:

Нақты жылдамдық берілгеннен 10%-ке ауытқиды.
Қозғалыстың талап етілген қуаты:

Ең үлкен рұқсат етілген үдеу кезіндегі іске қосу уақыты:

Бос арбашаның кедергі моменті:

Қажетті орташа іске қосу моменті:

MTF-111-6 типті қозғалтқышы үшін максимал момент М=2,35. Есептеулер үшін
минимал іске қосу моменті 1,1Мн деп аламыз.
Орташа іске қосу моменті:

Сонда қозғалтқышта мынадай номинал момент болуы керек:

Ал қозғалтқышта Мн=3,77 кгм
Нақты іске қосу уақыты:

Іске қосу кезінде нақты тізбектелу қоры:

Тежеу моменті жүксіз номинал жылдамдықпен келе жатқан арбашаны тежегенде
сырғанауды болдырмауы керек.

Жүру дөңгелектерінің рельспен берілген тізбектелу қоры (ол 1.2-ге тең)
қамтамасыз етілетін максимал рұқсат етілген баяулаумына теңдеу арқылы
анықталады:

Тежеу уақыты:

Тежеу кезінде моменттер теңдеуі:

мұндағы -тежеу кезіндегі бос арбаша қозғалысының кедергі моменті.
Іске қосу кезіндегі кедергі моментінің тежеу кезіндегіден
айырмашылығы – бұл кезде ребордтардың үйкелу коеффициенті Кр 1 деп
алынады, өйткені тежеу кезінде реборд болмауы да мүмкін.
Тежеу кезінде қозғалысқа кедергі былай анықталады:

Тежегіш білігіне келтірілген кедергі моменті:

Айналмалы немесе ілгерілемелі қозғалатын денелерді тежеу кезіндегі
инерция моменті:

Сонда тежеу моменті:

ТКГ-200 колодкалы тежегішін қабылдаймыз. Оның максимал тежеу моменті
25, ал .номинал тежеу моменті 16-ге тең.

6 Кранның жүргізу механизмі

7 Кранның жүргізу механизмін есептеу және таңдау

Көпірдің әр-бір ұштық балкасы жеке жетекпен жабдықталған. Оның
кинематикалық схемасы 5-суретте көрсетілген.

Тежегіш қозғалтқыш білігіне орнатылған. Жетекте горизонтал цилиндрлі
редуктор бар. Тежегіш шкив ретінде қозғалтқыш пен редукторды жалғастыратын
бір жарты муфта қолданылады.

Көпірлік крандардың бұрынғы құрылымдарының аналогы бойынша көпірдің
салмағын 32 т, ал электр жабдықтары бар кабина салмағын 10 т деп аламыз.
Жалпы салмақ 42 т-ға тең.

Дөңгелектерге келтірілген номинал жүгі бар кранның қоғалыс кедергісі:

мұндағы Дхк-жүру дөңгелектерінің диаметрі, d-жүру дөңгелектерінің
цапфасының диаметрі.
Жеке жетектері бар кранның қозғалыс механизмдері үшін кр=1.5
қабылдаймыз. Дх=к 500 мм; ; .
Сонда

1. Беріліс редукторы мен электроқозғалтқышты есептеу.

Қозғалтқышты таңдау ең үлкен рұқсат етілген іске қосу моменті бойынша
жүргізіледі. Бұл кезде жүру дөңгелегінің рельспен тізбектелуінің талап
етілген қоры ескеріліп, бос кезде кранның бір орында тұрып қалу мүмкіндігі
жойылады. Іске қосу кезіндегі максимал рұқсат етілген үдеу мынаған тең:

Іске қосу моменті негізгі жүру дөңгелектеріне келетін ең аз қысым
кезінде анықталады. Бұл кезде крандық арбаша көпірдің қарама-қарсы жағында
болады. Осы жағдайларда есептеулерде қарастырылып отырған жақтың ұштық
балкасының барлық жүру дөңгелектеріне келетін ең аз жүктемесін алады.
Металлдан жасалған құрылымдар мен электр жабдықтарының салмағы кранды
симметриялы орналасқан деп қабылдаймыз. Тек кабинаның салмақ центрі (кабина
салмағы т деп қабылдаймыз) қарама-қарсы тіректен
1.2 м қашықтықта болады. Ал арбашаның салмақ центрі сол тіректен 1.6 м
қашықтықта орналасқан.
Осы кезде қарастырылып отырған жақтан қарағанда жүру дөңгелектеріне
түсетін қысым:

Жүк бар кезде дөңгелек тірегіне келетін:

Жүкпен жұмыс кезінде статикалық кедергі бойынша қозғалтқыш
қуаты:

кВт.

Тісті редукторды қабылдаймыз. (=0.9)
Жүгі бар арбашаның симметриясыз орналасуын ескергенде бір жақтағы
қозғалтқыштың статикалық қуаты мынаған тең:

кВт.

Анықтамалар [1] бойынша 4МТF(Н) 132 LG типті крандық
электроқозғалтқышын таңдаймыз. Оның техникалық берілістері:

PH=5.5кВт; І2H=18.3 A; UH=380 B;
NH=915 обмин; U2Н=213 В;
ІH=14.8 A; Ммакс=135;
Cos ПВ%=40;

Жүру дөңгелектерінің айналыс саны:

обмин

Редуктордың талап етілетін беріліс саны:

Ц2У-250 редкуторын таңдаймыз. Оның беріліс саны і=20 .
Редуктор таңдау үшін қажетті есептік қуат:

мұндағы к-жұмыс режиміне тәуелді коеффициент, орташа режим үшін к=2.25
Редуктордағы айналдырушы момент 4000 -ге тең. Тез жүрісті кезде
Мн=200 . Осыдан редуктор жүгі аз болатындығы көрінеді. Сондықтан рұқсат
етілетін айналдырушы моментке тексерудің қажеті жоқ.
Таңдалған редуктор қолданылғанда нақты айналыс саны мынаған тең:

обмин

Кранның нақты жылдамдығы:

ммин

Іске қосу уықыты мен нақты үдеу:

сек

Жүксіз жұмыс істеген кезде арбаша орналасқан жаққа қарама-қарсы жақтан кран
жүрісіне кедергі моментінің қозғалтқыш білігіне келтірілген мәні мына
формуламен анықталады:

мұндағы

кркг

А тірегі үшін ең үлкен іске қосу моменті:

Қозғалтқыштың максимал моментінің еселігі:

Орташа іске қосушы момент:

Мпуск=

Сонда қозғалтқышта мынадай номинал момент болуы керек:

Электр қозғалтқышындағы нақты номинал момент:

Сонымен, қойылған қозғалтқыштың номинал моменті айтарлықтай аз, яғни
қозғалтқыштың іске қосу кезіндегі жылдамдық алуы аз үдеумен, ал жұмыс үлкен
тізбектелу қорымен жүзеге асады.

Нақты іске қосу уақыты:

Бір кезеңдегі нақты орташа орташа үдеу:

0.745 м

Сонымен, таңдалған қозғалтқыш қажетті тізбектелу қорын қамтамасыз
етеді.

1. ТАРАУ КРАН МЕХАНИЗМДЕРІНІҢ ЭЛЕКТРЖЕГІ

2. 1 Кранның жүргізу механизмінің электржегін таңдау

Крандық механизмдердің жұмысы оның орындайтын қызметі мен өндірістік
үрдіріс жағдайларына байланысты болады. Кранның негізгі көрсеткіштерін
(жұмыс істеу дәлдәгә, өнімділік) жақсарту үшін жабдықтардың сенімділігін
жоғарылату үшін және басқаруды жеңілдету үшін оның электрожетегін жетілдіру
қажет. Кейбір жағдайларда крандық механизмдердің электржетектеріне қатаң
талаптар қойылады. Бұл талаптар жүк көтерімділіктің әртүрлігімен, кранның
жұмыстық жылдамдықтарының өсуімен және электржетектерді жиі ауыстырып
қосумен байланысты болады.
Көнірдің жылжу және көтеру механизмдері үшін бұрыннан бар айнымалы
және тұрақты ток электржетектерін, аларбашаның қозғалысы үшін тиристорлық
басқаруы бар айнымалы ток электрожетегін қабылдаймыз.
Жартылай өткізгіштік техниканың қарқынды дамуы өнеркәсіпте
басқарылатын күштік вентилдерді көптеп жасау және пайдалануға зор
мүмкіндіктер тұғызды.
Тиристорлық электржетегінің тез дамуына мындай факторлар әсер етті:
- тиристорлық электржетектің ПЭК-і жоғары болуы, (0.95 – 0.97);
- тиристорлардың көлемі мен салмағының аз болуы;
- жұмыс істеуге барлық уақытта дайын туруы;
- тиристорлардың инерциялығының болмауы;
- тиристорларды басқару құрылғыларының қуатының аз болуы;
- тиристорлардың жұмыс істеу мергізінің ұзақ болуы;
- резервтеу жеңілдігі.
Асинхронды қозғалтқыштың статор тізбегіне тиристорларды қосу, егер
оған сәйкес басқару жүйелері мен кері байланыстар сипаттамалары мен
динамикалық режимдерді қамтамасыз етеді.
АҚ - КТТ жүйесі крандық механизмдердің көптеген талаптарын
қанағаттандырады. Өтпелі үдірістерінің жатықтығы, асқын жүктелені жектеу,
тұрақты динамикалық моменті сақтап тұру мүмкіндігі АҚ - КТТ жүйесін барлық
крандық механизмдерде қолдануға мүмкіндік жасайды.

2.2 Айнымалы кернеулі тиристорлы түрлендіргіштің
жұмыс істеу принципі

Асинхронды қозғалтқыштың координаталарын реттеу тәсілдерінің бірі –
бұл қоректендіру кернеуін өзгерту. Бұл кезде кернеу жиілігі тұрақты және ол
айнымалы ток желісінің жиілігіне тең болады.
АҚ статорының шығыстарындағы кернеуді реттеу үшін әртүрлі құрылғылар
қолданылады. Мәселен, автотрансформаторлар, магниттік күшейткіштер және
кернеудің тиристорлық түрлендіргіштері (КТТ). КТТ-лар соңғы кезде кең
қолданылып, өнеркәсіпте сериялы түрде шығарылады [1]. КТТ-ның басқалармен
салыстырғанда мындай артықшылықтары бар: ПЭК жоғары, күшілі қарапайым
электржетегінің жұмысын автоматтандыру жеңіл т.б.
1.1-суретте КТТ көмеймен кернеуді реттеу схемасының күштік бөлігі
көрсетілген. Ол қарсы-параллельді байланысқан тиристорлардың үш жұбынан
тұрады. Олардың әрқайсысы желі фазасы мен АҚ статорының фазасы арасына
қосылған. АҚ-дағы кернеуді реттеу басқару бұрышын өзгерту арқылы, яғни
тиристорлардың басқарушы электродтарына берілетін басқару импульстарын
уақытың өтуімен өзгерту арқылы жүзеге асырылады.
Басқару импульстары барлық тиристорларға бір мезгілде берілмейді.
Олар желі жиілігі периодының үшінші бөлігіне уақыттың өтуімен жылжытылған
күйде беріледі. Оның булайша берілу себебі мынада: әрбір тиристордың
басқарушы импульсі сол тиристор қосылған фаза кернеуімен салыстырғанда
басқару бұрышына кернеулері бір-бірімен салыстырғанда 1200-қа
жылжытылған болуы керек.
басқару бұрышы өзгерген кезде АҚ фазаларындағы кернеу де
өзгереді. Дәлірек айтсақ, бұрышы көбейгенде кернеудің 1-ші
гармоникасының амплитудасы азаяды.
Асинхронды қозғалтқыштардың статорлық тізбектерін коммуникациялауға
тиристорларды оларды басқару мүмкіндігін коңейтеді. Өткені фазалық басқару
кезінде ( басқару бұрышын өзгерту арқылы) тиристорлар тек айнымалы
кернеу реттегіштерінің ғана қызметін актқарып қоймай, сонымен бірге
контактісіз іске қосқыштар қызметін де атқарады. Осының нәтижесінде
тұйықталған және тұйықталмаған басқару жүйелерде асинхронды қозғалтқыштың
бірнеше реттеу сипаттамаларын алуға, сондай-ақ іске қосу мен тежеу, реттеу
режимдерін жүзеге асыруға мүмкіндік пайда болады. Фазалық басқару дегеннің
өзі қоректендіру ой кернеудің синусоидасымен салыстырғанда тиристорлардың
ашылу бұрышының өзгеруін білдіреді. Ол параметрлік (біздің жағдайда
амплитудалық) басқарудың бір түрі болып табылады және қозғалтқышқа келетін
айнымалы кернеудің шамасын өзгертуге мүмкіндік береді. Ал бұл кернеу
асинхронды қозғалтқыштардың механикалық сипаттамаларының түрін анықтайтын
параметрлердің бірі болып табылады. [2].

2.2.1 Күштік тиристорлардың әртүрлі қосу схемалары

Қазіргі кезде АҚ-ның статорлық тізбегін коммутациялайтын және
қозғалтқышқа берілетін кернеуді реттеуге мүмкіндік тұғызатын тиристорлардың
іске қосу схемаларының бірнеше түрлері бар. Тиристорлық басқаруы бар
асинхронды электржетегінің күштік бөлігінің құралымын таңдаудың мәні зор,
өткені ол электржетегінің әртүрлі режимдерін жүзеге асыру бойынша
мүмкіндіктерін, оның тез әсерлесуін және техникалық-экономикалық
көрсеткіштерін анықтайды. Тиристорларды іске қосу схемаларының түрін таңдау
кезінде бірнеше көрсеткіштерді ескеру қажет. Олардың негізгілеріне мыналар
жатады:
1) АҚ-ның басқарылу деңгейі (іске қосу-тежеу режимдерін, жылдамдықты
реттеу режимдерін жүзеге асыру мүмкіндіктері);
2) Әртүрлі режимдерді жүзеге асырудың қарапайымдылығы, тиристорларды
басқару жүйесіне қойылатын арнаулы талаптардың болмауы;
3) тиристорларды іске қосудың таңдалған схемасының статор орамының
әртүрлі байланысу схемалары кезінде жұмыс істей алу мүмкіндігі
(нолдік жетегі бар жұлдызша, нолдік жетегі жоқ жұлдызша, үшбұрыш);
4) тиристорлық басқару кезінде АҚ-ға келтірілген кернеудің гармоникалық
құрамы (механикалық сипаттамалардың формасы, жылдамдықты реттеу
шектері мен мүмкіндіктері, энергетикалық көрсеткіштер);
5) тиристорлық басқару схемасына кіретін күштік жартылай өткізгішті
элементтердің саны және олардың жұмыс істеу жағдайы (жартылай
өткізгішті аспап арқылы өтетін токтар, жұмыс істеу кезінде пайда
болатын тура және кері кернеулер).
1.2 суретте үшфазалық коммутациялаушы тиристорлық элементтердің (КТЭ)
схемалары көрсетілген. Олар асинхронды қозғалтқыштарды басқару кезінде желі
мен статор арамдарының арасына немесе статор орамының нолдік нүктесін бөлу
(рассечка) үшін қойылады.
Көрсетілген схемадан басқа асинхронды қозғалтқыштарды басқару үшін
құрамында тиристорлар мен мангниттік элементтері (қанығу дросселдері,
магниттік күшейткіштері) бар схемалар да усынылуы мүмкін. Бірақ бұл
схемаларды тиімді деуге болмайды. Бұл өте қуатты электр қозғалтқыштарын
басқару кезінде анық байқалады.
Кейде АҚ-ны басқаруға симметриялы тиристорлар (симисторлар) қолданылады.
Олар жұмыс істеу принципині бойынша қарсы-параллель қосылған екі тиристор
жұмысына ұқсайды. Сондықтан симисторларды пайдалану қозғалтқыштың басты
тізбектерінің құрылымына айтарықтай өзгерістер енгізбейді. Бірақ олар
қолданылғанда жүктеменің бүкіл тогы вентиль бойынша өтеді және симистордың
орташа тогы Іср.с=0.9 Іg; Желі кернеуінің барлық периодында симистор өзінен
ток өткізгендіктен, басқару құрылғысына қойылатын талаптар да өзгереді. Бұл
құрылғылар қоректендіруші кернеудің әрбір жарты периодында импульстар беріп
отыруы шарт. Олардың формасын мен полярлылығы симисторлардың құрылымымен
анықталлды.

2.2.2 Күштік тиристорларды есептеу және таңдау

Тиристорлық электрожетек жұмысының сенімділігі мен апатсыз жұмыс
істеуі тиристорлардың дурыс таңдалуымен тікелей байланысты. Бұл таңдау
кезінде вентильдің қажетті класы мен номинал тогы анықталады. Сонымен бірге
ол бір рет қана таңдалып қоймайды, өйткені ол статор орамдарының байланысу
схемасына, электржетегінің жұмыс режиміне, тиристорлардың суытылу
жағдайына, қозғалтқыштың жүктемеленуіне коммутация тәсіліне және т.б.
тәуелді болады.

Тиристорлық түрлендіргіштің реверсивті схемасы (1.3 сурет) үшін
тиристорлар токтың минимал мәні, тура және кері кернеулер бойынша
таңдалады.
Тиристорлар класы қандай да бір қормен таңдалады:

Uр=(0.50.65) Uмакс

мұндағы Uмакс – тура және кері бағытта тиристорлардан өтетін рухсат етілген
кернеудің максимал мәні.
Статор орамы үшбурыш жағдайында (Uл=220В) және жұлдызша жағдайында
(Uл=380В) жалғасқан кезде реверсивті электржетегінің қалыпты жұмысын 7-ші
және 8-ші класс тиристорларлары қамтамасыз етеді. Сондықтан кернеу бойынша
7-шіден жоғарғы класс тиристорларын таңдау қажет.
Тиристорлы түрлендіргіштердің күштік элементтері 10630А
аралығындағы номинал токтарға арналып есептеледі.
Тиристорларды ток бойынша таңдаған кезде олардың суытылу (салқындату)
тәсілі мен өткізгіштік бұрышының шамасы үлкен мәнге ие болады. Тиристорлар
орташа ток бойынша нормиланғандықтан қарсы-параллель іске қосу кезінде бір
тиристордан өтетін рухсат етілетін орташа ток мына теңсіздікпен анықталады.

мұндағы Ін.т – тиристордың номинал орташа тогы; Кф – жүктеме тогының
формасын ескеретін коэффициенті; (синусоидалық жүктеме тогы кезінде
Кф=1.1); іп.т – АҚ-ның іске қосу тогының номинал токпен салыстырғандағы
еселігі; (номинал тогы бар жүктеме үшін Іп.т=455 А); Ко – салқындату
жағдайына тәуелді коэффициент. (барлық тиристорлар үшін Ко=1):
Сонда

А

Мынадай берілістері бар тиристор таңдаймыз: орташа ток Іср=2000 А; кері
кернеуі 800 В-деп кем емес: басқару тогы Іу=1 А; табиғи салқындатуы бар.
Номинал тогы 10 А жүктеме үшін [4] мынадай тиристор таңдаймыз:

А

Номинал тогы 630 А жүктеме үшін [4] мынадай тиристор таңдаймыз:

А

2.2.3 Импульсті-фазалы басқару жүйесі (СИФУ)

Импульсті-фазалы басқару жүйесі (СИФУ) КТТ түрі, жұмыс жағдайы және
параметрлерімен анықталатын диапазонда Uу кіріетік басқару сигналының
функциясында тиристорлық ашылу бұрышының қажетті өзгеру диапозонын
қамтамасыз ету, тиристорларды жабушы импульстарды жасау және әртүрлі
фазаларда тиристорлардың ашылу бұрыштарының жеткілікті симметриясын
қамтамасыз ету міндеттері жүктеледі. Сонымен бірге СИФУ КТТ-ның стабилді
жұмысын қамтамасыз ету үшін кедергілерге (помех) шидамды және берілген
динамикалық режимдерді қамтамасыз ету үшін жеткілікті деңгейде тез әсер
еткіш болуы керек.
Осындай қызметтерді орындау үшін СИФУ-да үш негізгі буын керек:
синхрондаушы буын, фаза жылжытушы құрылғы және тиристорларды басқару
тогының импульстарын түзгіштер.
Бастапқы екі буын бұрышының басқарылуы қамтамасыз етуі тиіс.
Үшінші буын берілген уақыт моменттерінде тиристорларды сенімді түрде іске
қосылуын қамтамасыз етуі керек.
Қазіргі кезде әртүрлі талаптарды орындайтын СИФУ-лардың сан аяуан
түрлері жасалған. СИФУ-даң барлық қажеттері олардың құрылу тәсілін
сипаттайтын белгілер жиынтылығымен анықталады. Олардың негізілеріне
мыналарды жатқызуға болады: бұрышын санау тәсілі, синхрондау түрі,
жасайтын сигнал түрі, ақпаратты түрлендіру формасы.
бұрышын санау тәсілі бойынша СИФУ бір каналды және көп каналды
болып бөлінеді. Көп каналды СИФУ-да бұрышын санау әрбір тиристор
немесе КТЭ үшін жеке каналда, ал бір каналды СИФУ-да барлық тиристорлар
үшін бір ғана каналда жүргізіледі.
Жасайтын сигнал түрі бойынша СИФУ вертикал әсерлі (вертикалдық СИФУ)
және интегралдаушы әсерлі (интегралдаушы СИФУ) болып екіге бөлінеді. Оларда
сәйкесінше тіректік жәнебасқарушы сигналдар жасалынады. СИФУ-дың сызықтық
жасаушысы бар фаза жылжытушы құралғысында U интеграторы болады. Ол тұрақты
токпен жұмыс істейтін операциялық күшейткіш негізінде жасалады. Сондай-ақ
фаза жылжытушы құрылғанда НО ноль-орган болады. Ол тиристор кірісінде Uу
(Uоп) және UU сигналдарының алгебралық қосындысы нольге тең болған кезде
тиристорға командалық сигналын беріп, оны іске қосады.
Ақпаратты түрлендіру формасы бойынша СИФУ аналогтық және цифрлық
болып бөлінеді. Цифрлық СИФУлар деу мен баптауды талап етпейді. Сондай-ақ
стгналдар дрейфт мен режимдердің жоғары дәрежеде қайталандына қол
жеткізіледі.

2.3 Арбаша механизмінің электржетегі

Жылжу механизмдеріне мынадай талаптар қойылады:
1) тұрақты төмендетілген жылдамдық; ол номинал жылдамдықтың 10 – 25 %-не
тең болады;
2) өнімділікті жоғарылату үшін өтпейлі үрдіріс уақытын азайтуға умтылу
қажет, яғни электржетек іске қосудың негізгі учаскесінде максимал
рұхсат етілген және тұрақты үдеуді қамтамасыз етуі шарт;
3) жылжу механизмдерінің үрдеуі дөңгелектердің рельстте тұрып қалу
(буксование) шарты бойынша рұхсат етілген мәннен аспауы керек;
4) берілістердегі саққыларды азайту үшін және жетек іске қосылғаннан
кейін және тежеу басталған кезде жүктің тербеліс амплитудасын бір заң
бойынша өзгеруі шарт;
5) Электржетектің сенімділігі.
Осы талаптарды орындау мақсатымен және тиристордың аз габаритін,
инерциясының жоқтығын, жұмыс істеу мерзімінің ұзақтығын ескере отырып
арбашаның жылжу механизмі үшін кернеудің тиристорлық түрлендіргіші бар
асинхронды электржетегін таңдаймыз.
Бұл электржетектің күштік бөлігінде барлық фазаларға симметриялы
қосылған тиристорлар болады. Осындай тәсілмен іске қосқанда тақ және үштің
еселігіне тең гармоника болмайды, яғни қозғалтқыштағы шығындар минимал
болады.
Басқару схемасында сәйкес күштік тізбек фазалары бар үш канал болады.
Әрбір тиристорды басқару құрылғысында импульстар түзуші түйін (узел) және
фаза жылжытушы құрылғы болады. Импульс түзуші түйін амплитуда тиристорларын
ашу үшін, ал фаза жылжытушы құрылғы -ны қажетті диапазонда өзгертіп
отыру үшін қойылған. Тиристорлардың сенімді толық ашылуына қажетті
импульстардың ені (ширина) мүмкін болатын шектерден аз болмауы керек.
бұрышын реттеп отыру үшін басқарудың вертикал қағидасы қолданылады.

2 – суретте крандық жылжу механизмінің КТТ-на қолданылатын фазалық басқару
схемасы көрсетілген. Оған фаза жылжытушы құрылғы (ФСУ), импульстар түзуші
(ФУ) және қуат күшейткіші (УМ) кіреді. ФСУ схемасы ара пішіндес
кернеулердің диодты генераторында құрылған.
Ара пішіндес кернеудің диодты генераторының жұмыс С1 конденсаторының
Uп тұрақты кернеуіне зарядталып, содан соғ тез разрядталу қағидасына
негізделген. Генератор схемасының құрылымы сәйкес фазаның Uс желі
кернеуінің ноль арқылы өту моментімен конденсатордың зарядтала бастауын
және жаңа зарядталу моментіне келгенше ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.