Схемы электрических приводов автомобильных кранов
Электрический привод автомобильных кранов переменного тока. В качестве источника электроэнергии для питания электродвигателей механизмов крана применен синхронный генератор единой серии ЕСС5 напряжением 400 В.
Рис. 41. Кинематические схемы привода генераторов кранов К-162 (а) и К-67,(б):
1 — двигатель шасси, 2 — сцепление, 3— коробка пере дач, 4 и 6—карданные валы, 5 — коробка отбора мощности, 7 — синхронный генератор, 8 — раздаточная коробка, 9 — клиноременная, 11 — передача, 10 —механизм привода генератора
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
На кране К-162 (рис. 41, а) синхронный генератор мощностью 30 кВт приводится во вращение от коробки отбора мощности через карданный вал. Движение коробке передается от двигателя базового автомобиля КрАЗ-257 через его сцепление, коробку передач, карданный вал 4 и раздаточную коробку. Коробка отбора мощности установлена на корпусе раздаточной коробки 8.
На кране К-67 (рис. 41, б) синхронный генератор мощностью 20 кВт, установленный на специальной плите на кронштейнах ходовой рамы, приводится во вращение от специального механизма привода через клиноременную передачу.
Движение механизму передается от двигателя шасси базового автомобиля МАЗ-500 через его сцепление, коробку передач и карданный вал.
Генераторы преобразуют механическую энергию двигателей шасси базовых автомобилей в энергию электрического тока, которая подается к электродвигателям механизмов крана: грузовой-и стреловой лебедкам и механизму поворота. К потоку электрической энергии подключают различную аппаратуру управления, с помощью которой производят пуск и остановку двигателей, устанавливают необходимые режимы их работы, а также контролируют работу всех устройств привода.
Рассмотрим принципиальную электрическую схему привода крана К-67 (рис. 42). Генератор (рис. 42, а) выполнен по схеме самовозбуждения через встроенный блок кремниевых выпрямителей. Первоначальный импульс возбуждения подается в генератор от аккумуляторной батареи базового автомобиля. От выпрямителя постоянный ток поступает к обмотке возбуждения ротора генератора, увеличивая магнитный поток ротора и повышая до номинального значения напряжения основной обмотки статора.
Для автоматического поддержания напряжения при изменении нагрузки генератор имеет стабилизирующее устройство. Ток нагрузки протекает через первичные обмотки трансформаторов тока, вторичные обмотки которых включены в цепь дополнительной статорной обмотки на компаундирующие сопротивления. Для обеспечения заданной точности поддержания напряжения и удовлетворительной коммутации в стабилизирующем устройстве используются трехобмоточиые трансформаторы.
Возбуждение генератора из кабины машиниста производится через кнопку, соединенную с дополнительной обмоткой статора генератора через контактное кольцо токосъемника.
Для подачи электроэнергии к двигателям механизмов переключатель устанавливают в положение, соответствующее питанию от генератора, и включают автоматические выключатели. При включенной кнопке аварийного контакта включаются пускатели ток от генератора поступает к двигателям и к пульту управления через контактные кольца 8 токосъемника.
Для привода грузовой и стреловой лебедок и механизма поворота использованы асинхронные трехфазные электродвигатели с фазовым ротором. Привод грузовой и стреловой лебедок осуществляется электродвигателями ДГ и ДС мощностью 7,5 кВт. Механизм поворота приводится электродвигателем вертикального фланцевого исполнения ДВ мощностью 3,5 кВт.
Сопротивления типа НК-1 позволяют регулировать скорость вращения ротора двигателей грузовой лебедки и механизма поворота в период пуска. Скорость двигателей зависит от величины сопротивления в цепи ротора: чем больше величина сопротивления в цепи ротора, тем меньше скорость его вращения, и наоборот.
Рис. 42. Принципиальная электрическая схема привода крана К-67: в — самовозбуждения генератора и его подключение к двигателям, б — пульта управления неременного тока (220 В), в — питания электродвигателей; 1 — блок кремниевых выпрямителей, 2— ротор генератора, 3 — основная обмотка статора генератора, 4 — компаундирующие трансформаторы стабилизатора, 5 — компаундирующие сопротивления стабилизатора, 6 — кнопка возбуждения генератора, 7 и 8 — контактные кольца токосъемника, 9 — штепсельное гнездо для подключения к генератору внешней нагрузки, 10 — штепсельная вилка для подключения крана к внешнему источнику питания, 11 — переключатель, 12, 14 я 15 — автоматические выключатели, 13, 16 и 29 — пускатели, 17 — кнопка аварийного контакта, 18 и 19 — сопротивления в цепи ротора, 20 — кулачковый контроллер, 21 — магнитный пускатель, 22 — Универсальный переключатель, 23—25 — двигатели гидротолкателей тормозов грузовой лебедки, механизма поворота и стреловой лебедки, 26 — трансформатор питания электродвигателя грузовой лебедки в режиме динамического торможения, 27 — кремниевый выпрямитель, 28 — кнопка включения схемы динамического торможения, 30 — реле -блокировки от снижения тока, 31 — электропечь, 32 — пакетный выключатель; ДГ — двигатель грузовой лебедки, ДО – двигатель механизма поворота, ДС — двигатель стреловой лебедки
Пуск, остановка, реверс и регулирование скорости двигателей грузовой и стреловой лебедок и механизма поворота осуществляются соответственно с помощью кулачкового контроллера, кнопок магнитного пускателя и универсального переключателя. Для включения двигателей ДГ грузовой лебедки или ДВ механизма поворота рукоятку контроллера или универсального переключателя переводят в первое положение; для включения двигателя ДС стреловой лебедки нажимают на кнопку управления подъемом или опусканием стрелы. При этом замыкаются контакты в цени статора соответствующего двигателя и одновременно подается напряжерше на соответствующие двигатели гидравлических толкателей тормозов, которые растормаживают тормоз своего механизма.
Для регулирования скорости вращения двигателей грузовой лебедки (механизма поворота.) рукоятку контроллера (универсального переключателя) переводят в положения второе — пятое (второе — третье). При этом величина сопротивления в цепи ротора будет изменяться, а следовательно, будет изменяться и скорость вращения двигателей.
Для расширения диапазона регулирования скорости двигателей грузовой лебедки и механизма поворота в схеме предусмотрено частотное регулирование двигателей. Частота тока изменяется в пределах от 37,5 до 50 Гц, а напряжение — от 320 до 400 В с помощью изменения числа оборотов генератора (750 до 1000 об/мин). Число оборотов генератора изменяют путем изменения числа оборотов двигателя базового автомобиля педалью подачи топлива.
Скорость, вращения двигателя стреловой лебедки регулируют только с помощью частотного регулирования.
Для замедленного опускания тяжелых грузов двигатель ДГ, переводят в режим динамического торможения, который соответствует работе двигателя в качестве генератора. В этом режиме обмотки статора двигателя ДГ питают постоянным током низкого напряжения от трансформатора через выпрямитель.
Если нажать на кнопку, то получает питание катушка питания пускателя и замыкается цель, питания трансформатора, а цепь между статором двигателя ДГ и контактами контроллера размыкается. Выпрямление тока осуществляется кремниевым выпрямителем, который подает постоянный ток в статор двигателя через реле. Как только величина тока достигнет А, реле замыкает контакты, в результате чего получает питание двигатель гидравлического толкателя тормоза, растормаживается лебедка и начинается опускание груза. При этом скорость регулируют изменением величины сопротивления в роторной цепи двигателя, переводя рукоятку контроллера в различные положения на «спуск». Скорость опускания зависит от величины груза и положения рукоятки контроллера.
Двигатели, и трансформатор защищены от коротких замыканий и аварийных перегрузок автоматическим выключателем, а генератор и внешняя цепь — автоматическим выключателем.
Цепь управления защищена автоматическим выключателем.
Электрическая схема привода предусматривает возможность питания электродвигателей не только от генератора, но и от внешнего источника трехфазного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц. К внешнему источнику питания привод крана присоединяют через штепсельную вилку. Для подачи электроэнергии к двигателям механизмов переключатель И устанавливают в положение, соответствующее питанию от внешнего источника тока и включают автоматические выключатели и кнопку.
При питании от внешних источников тока регулирование скорости вращения двигателей грузовой лебедки и механизма поворота возможно только путем изменения сопротивления в цепи ротора этих двигателей. Скорость вращения двигателя стреловой лебедки в этом случае не регулируется.
Синхронный генератор может быть использован для питания внешней нагрузки (электроинструмент, трансформаторы и т. т). мощностью до 4 кВт. Для подключения нагрузки служит штепсельное гнездо.
Рис. 43. Кинематическая схема привода крана К-67:
I — механизм поворота, II и III — грузовая и стреловая лебедки, IV — опорно-поворотное устройство; 1— шестерня, 2, 7 и IS — редукторы, 3, 4 и 10 — электродвигатели, 5 и 12 — эластичные муфты с тормозами, 6 — тормоз-дублер, 8 и 15 — зубчатые муфты 9 и И — барабаны, 14 — зубчатый венец
Электродвигатели грузовой ДГ и стреловой ДС лебедок и механизма поворота ДВ преобразуют энергию электрического тока, полученную от генератора или внешнего источника тока, в механическую энергию, передаваемую трансмиссией рабочим органам крана. Трансмиссия каждого рабочего органа выполняется в виде отдельных не зависимых друг от друга Механизмов (рис. 43). Электродвигатель механизма поворота мощностью 3,5 кВт через двухступенчатый цилиндрический редуктор передает движение шестерне, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом опорно-поворотного устройства.
Электродвигатель грузовой лебедки мощностью 7,5 кВт передает движение барабану через эластичную муфту 5/с тормозом и редуктор. Если кран предназначен для работы р. ответственными грузами, то на входном валу редуктора устанавливают тормоз-дублер.
Электродвигатель стреловой лебедки мощностью 7,5 кВт передает движение барабану И через эластичную муфту с тормозом и редуктор.
Выходные валы редукторов соединены с барабанами грузовой и стреловой лебедок посредством зубчатых муфт.
Источник статьи: http://stroy-technics.ru/article/skhemy-elektricheskogo-privoda-avtomobilnogo-krana
Схемы электрических приводов автомобильных кранов
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД АВТОКРАНОВ
Электрический привод (электропривод) автомобильных кранов переменного тока напряжением 380 В. В качестве источника электроэнергии для питания электродвигателей механизмов крана применяют синхронные генераторы одной серии ЕСС5 напряжением 400 В.
На кранах КС-4561А (рис. 59, а) синхронный генератор 7 мощностью 30 кВт приводится во вращение от коробки 5 отбора мощности, установленной на корпусе раздаточной коробки 8, через карданный вал 6. Движение коробке 5 передается от двигателя 1 базового автомобиля через его сцепление 2, коробку передач 3, карданный вал 4 и коробку 8.
На кранах СМК-10 (рис. 59,6) синхронный генератор мощностью 20— 30 кВт, установленный на специальной плите на кронштейнах ходовой рамы,
приводится во вращение от коробки 5 через клиноременную передачу 9. Движение коробке 5 передается от двигателя базового автомобиля через сцепление, коробку передач 3 и карданный вал 4.
Генераторы преобразуют механическую энергию двигателей шасси базовых автомобилей в энергию электрического тока. Электрический ток подводится к силовому шкафу, расположенному на ходовой раме крана, а затем — через токоприемное устройство (токосъемник) — к
поворотной раме. Далее через пульт управления и пусковое устройство ток поступает непосредственно к электрическим двигателям (электродвигателям) исполнительных механизмов. Такой привод называется многомоторным с индивидуальным электроприводом.
Электрическая схема включает в себя различную аппаратуру управления (см. § 12), с помощью которой производят пуск и остановку двигателей, устанавливают необходимые режимы 1их работы,
а также контролируют работу всех устройств привода.
Рассмотрим принципиальную электрическую схему привода крана КС-4561А (рис. 60). Генератор выполнен по схеме самовозбуждения через встроенный блок кремниевых выпрямителей. Для автоматического поддержания напряжения при изменении нагрузки в комплекте с генератором поставляется стабилизирующее устройство. Процесс самовозбуждения и принцип работы ста-билизирующего устройства подробно описаны в § 7.
Рис. 60. Принципиальная электрическая схема крана КС-4561 А:
А — амперметр, Б А — батарея аккумуляторов, В — вольтметры, Г — генератор, Ml —М4 — двигатели лебедки подъема стрелы, механизма поворота, лебедки главного подъема, лебедки вспомогательного подъема, К1 — К7 — кнопки, Л — линейный магнитный пускатель, Н — частотомер, С — стабилизи-
рующее устройство, УП — универсальный переключатель, Э — система электрооборудования, ЭП — электропечи; а — s — контакты, t, и, w — зажимы; 1 — трехполюсный пакетный переключатель,
2, 3, 29 — автоматические выключатели, 4 — штепсельная розетка, 5 — двигатель привода гидронасоса, 6, 8, 14, 15, 24, 25, 26 — магнитные пускатели, 7 — кольца токосъемника, 9 — понижающий трансформатор, 10, 12, 13 — кулачковые контроллеры механизмов главного и вспомогательного подъема груза и поворота, 11, 17 — 19, 22 — колодочные тормоза с электрогидравли-ческими толкателями, 16 — электромагнит, 20, 21, 23 — резисторы, 27 — реле постоянного тока, 28 — блок кремниевых выпрямителей, 30 — выключатель
Перед началом работы переключатель 1, расположенный в кабине базового автомобиля, устанавливают в положение, соответствующее питанию от генератора, включают автоматический выключатель 29 и подключают питание к специальным переключателям (на схеме не показано) электрооборудования крановой установки. В кабине машинист устанавливает универсальный переключатель УП в положение «Норм, работа», а все контроллеры — в нулевые положения и возбуждают выключателем 30 генератор.
При нажатии на кнопку КЗ электрический ток подается катушкам магнитных пускателей Л и 26, в результате чего замыкаются их блок-контакты. Блок-кон-такты nri пускателя Л шунтируют пусковую кнопку КЗ, а пускатель Л переходит на самопитание. Через главные контакты аа’, bb’ и сс’ пускателя Л питание от переключателя 1 подается к контроллерам 10,
12 и 13 лебедок подъема груза, механизма поворота и магнитным пускателям 14 и 15 стреловой лебедки. При замыкании блок-контактов пускателя 26 включается магнитный пускатель 24. Электропривод подготовлен к работе.
Включением контроллера 10, 12 или
13 приводят в движение соответствующий двигатель (например, лебедок подъема груза М3, М4 или механизма поворота М2), а нажатием кнопок К7 или Кб — двигатель Ml лебедки подъема стрелы.
Грузовые лебедки (главная и вспомогательная) и механизм поворота приводятся асинхронными трехфазными электродвигателями с фазным ротором мощностью соответственно 15; 7,5; 5 кВт, а стреловая лебедка — асинхронным короткозамкнутым двигателем мощностью 7,5 кВт.
Для включения электродвигателя М3, М4 или М2 рукоятку соответствующего контроллера 10, 12 или 13 переводят в первое положение. При этом замыкаются контакты ddf и ее’, ff’ и дд’ или hti и И’ в цепи статора соответствующего двигателя и одновременно подается напряжение на двигатели гидравлических толкателей 19,11 и 22 тормозов грузовых лебедок, а также к электромагниту 16
тормоза механизма поворота, которые растормаживают тормоза своих механизмов.
Для регулирования частоты вращения двигателей грузовых лебедок и механизма поворота в цепи их роторов введены резисторы 20, 21 и 23. При переводе рукоятки контроллера в положение второе — пятое сопротивление в цепи ротора соответствующего двигателя будет уменьшаться, а частота его вращения расти. Для расширения диапазона регулирования частоты вращения двигателей грузовых лебедок и механизма поворота в схеме предусмотрено частотное регулирование двигателей. Частота тока изменяется в пределах от 37,5 до 50 Гц, а напряжение — от 320 до 400 В с помощью изменения частоты вращения генератора (от 750 до 1000 об/мин). Частоту вращения генератора изменяют путем изменения частоты вращения двигателя базового автомобиля педалью подачи топлива.
Опускание тяжелых грузов с малыми скоростями производят в режиме динамического торможения, который соответствует работе двигателя в качестве генератора. Для перехода на работу в режиме динамического торможения универсальный переключатель УП переводят в положение «Замедленный спуск». В этом случае при нулевом положении рукоятки контроллера 10 включены магнитные пускатели Л, 8, 24 и 26. Пускатель 8 подключает к сети понижающий трансформатор 9, и напряжение подается на выпрямитель 28.
Если перевести рукоятку контроллера 10 на спуск, то его контакты рх разомкнутся, пускатель 26 обесточится, блок-контакты тг пускателя 26 замкнутся и включат пускатели 25 а блок-контакты рг разомкнутся и отключат пускатель 24. В результате этого на зажимы t и и двигателя М4 через реле 27 постоянного тока будет подано постоянное напряжение от выпрямителя 28 и по статорной обмотке двигателя пойдет постоянный ток. Как только ток достигает 25 А, реле 27 замыкает контакты рг, включается пускатель 24, получает питание двигатель гидравлического толкателя тормоза, растормаживается лебедка и начинается опускание груза. При этом частоту вращения двигателя регулируют изменением сопротивления в роторной цепи двигателя, переводя рукоятку контроллера 10 в различные положения на спуск. Скорость опускания зависит от массы груза и по-ложения рукоятки контроллера.
При переводе рукоятки контроллера 10 в нулевое положение включается пускатель 26, а пускатель 25 отключается и двигатель останавливается. С этого положения рукоятки контроллера можно производить подъем груза, йе переключая переключатель УП в положение «Норм, работа». Для этого переводят рукоятку контроллера 10 в положение «Подъем». Чтобы прекратить опускание груза в аварийной ситуации, нажимают кнопку К4; при этом вся пускорегулирующая аппаратура отключается и двигатель останавливается.
Для включения двигателя Ml стреловой лебедки нажимают на кнопку К7 (или Кб) управления подъемом (или опусканием) стрелы. При этом включаются реверсивные магнитные пускатели 14 и 15, замыкаются контакты kk’ и //’ в цепи статора двигателя Ml и одновременно подается напряжение на двигатели гидравлических толкателей тормозов 17 и 18, которые растормаживают тормоза лебедки. Частоту вращения двигателя стреловой лебедки регулируют с помощью частотного регулирования. Останавливают двигатель кнопкой К5.
От коротких замыканий и перегрузок электрические машины, питающий кабель и все электрооборудование крана защищаются автоматическими выключателями 2, 3 и 29 и предохранителями, устанавливаемыми в соответствующих точках схемы.
Электрическая схема привода предусматривает возможность питания электродвигателей не только от генератора, но и от внешнего источника трехфазного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц. К внешнему источнику питания привод крана присоединяют через штепсельную розетку 4. Для подачи электроэнергии к двигателям механизмов трехполюсный пакетный переключатель 1 устанавливают в положение, соответствующее питанию от внешнего источника тока, отключают автоматический выключатель 29 и включают автоматический выключа-
тель 3. В остальном все операции те же, что и при работе от генератора.
Возможность питания двигателей от внешней электрической сети общего назначения позволяет увеличить время работы двигателя внутреннего сгорания (моторесурс) базового автомобиля, снизить эксплуатационные расходы (так как стоимость электроэнергии во много раз меньше стоимости топлива двигателей внутреннего сгорания), а также облегчить работу машиниста, особенно в холодное время, когда возникают трудности с запуском дизеля.
При питании от внешних источников тока регулировать частоту вращения двигателей грузовой лебедки и механизма поворота крана можно только изменением сопротивления в цепи ротора этих двигателей. Частота вращения двигателя стреловой лебедки в этом случае не регулируется.
Электродвигатель 5 привода гидронасоса подключают к сети автоматическим выключателем 2. Пуск и остановку двигателя 5 производят кнопками К1 и К2, управляющими магнитным пускателем 6.
Электродвигатели грузовых и стреловой лебедок и механизма поворота преобразуют энергию электрического тока, полученную от генератора или внешнего источника тока, в механическую энергию, передаваемую трансмиссией барабанам, стреле и другим рабочим органам крана.
Трансмиссия каждого рабочего органа выполнена в виде отдельных, не зависящих друг от друга механизмов (рис. 61).
У крана КС-4561А электродвигатель М2 механизма поворота 1 через одноступенчатый конический 5 и двухступенчатый цилиндрический 4 редукторы передает движение шестерне 3, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом опорно-пово-ротного устройства 2. Электродвигатель М4 грузовой лебедки IV главного подъема передает движение барабану 8 через редуктор 9. Аналогична кинематическая схема привода грузовой лебедки вспомогательного подъема III.
Электродвигатель М3 стреловой лебедки II передает движение барабану 7 через червячно-цилиндрический редуктор 6.
Рис. 61. Кинематическая схема привода крана КС-4561А:
/ — механизма поворота, II — стреловой лебедки, III, IV— грузовых лебедок вспомогательного и главного подъемов; 1, 7, 8 — барабаны лебедок, 2 — опорно-поворотное устройство, 3 — шестерня, 4 — 6, 9, 10 — редукторы
Источник статьи: http://www.sinref.ru/000_uchebniki/05300_tehnika/000_avtomobilnie_krani_zaicev/017.htm
