Выбор рода тока, величины питающего напряжения и типа двигателя

В цехах металлургических предприятий находят применение крановые электродвигатели переменного тока (асинхронные) и постоянного тока (последовательного или параллельного возбуждения). Они работают, как правило, в повторно-кратковременном режиме при широком регулировании частоты вращения, реверсами и торможениями. Кроме того, электродвигатели крановых механизмов работают в условиях повышенной тряски и вибрации. В ряде металлургических цехов они, помимо всего этого, подвергаются воздействию высокой температуры (до 60- С, 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 минимален, а номинальные 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 – 50, а для электродвигателей переменного тока 2,3 – 3,5;

- отношение максимально допустимой рабочей частоты вращения к номинальной составляет для ДПТ 3,5 – 4,9, для АД 2,5;

- для крановых переменного тока за номинальный принят режим с ПВ = 40%, а для ДПТ наряду с этим режимом – режим 60 мин (часовой).

Наиболее широко для приводов крановых механизмов применяются трёхфазные асинхронные электродвигатели с фазным ротором, обеспечивающие регулирование скорости вращения и плавный пуск при относительно большом значении нагрузки на валу. Эти двигатели устанавливаются 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).

АД с короткозамкнутым ротором применяются реже ( для привода механизмов передвижения малоответственных тихоходных кранов) из-за несколько пониженного пускового момента и значительных пусковых токов, хотя масса примерно на 8% меньше, чем у АД с фазным ротором, а стоимость в 1,3 раза меньше, чем у этих двигателей при одинаковой мощности. АД с короткозамкнутым ротором иногда применяют для механизмов подъёма в лёгком Л и среднем С режимах. Применение их на механизмах кранов, работающих в более тяжёлых режимах, ограничено малой допустимой частотой включения и сложностью схем регулирования скорости.

Преимуществами Ад по сравнению с ДПТ являются их относительно меньшая стоимость, простота обслуживания и ремонта. Масса кранового асинхронного электродвигателя с наружной самовентиляцией в 2,2 – 3 раза меньше ДПТ, а масса меди соответственно в 5 раз меньше. Если принять за единицу эксплуатационные затраты для АД с короткозамкнутым ротором, то для АД с фазным ротором эти затраты составят 5, а для ДПТ 10. Поэтому в крановых электроприводах наиболее широко применяются АД (90% от общего числа двигателей).

ДПТ целесообразно применять 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.

Асинхронные крановые и металлургические электродвигатели выпускаются в диапазоне мощностей от 1,4 да 160 кВт при ПВ = 40%. АД изготавливаются для частоты 50 Гц на напряжение 220/380 и 500 В.

Промышленностью выпускаются асинхронные крановые электродвигатели с классом нагревастойкости F, которые обозначаются MTF (двигатель с фазным ротором), и MTF (с короткозамкнутым ротором). Металлургические асинхронные электродвигатели с классом нагревостойкости H обозначаются MTH и MTKH (соответственно с фазным или короткозамкнутым ротором).

Электродвигатели серии MTF, MTKF, MTH и MTKH изготавливаются на синхронную частоту вращения 600, 750 и 1000 об/мин при частоте 50 Гц.

Электродвигатели серии MKTH изготавливаются и в двухскоростном исполнении (синхронные частоты вращения 1000/500, 1000/375, 1000/300 об/мин), серии MTKF – в двух- и трёхскоростном исполнениях (синхронные частоты вращения 1500/500 , 1500/250, 150/750, 500 об/мин).

Электродвигатели данных серий характеризуются повышенной перегрузочной способностью, большими пусковыми моментами при сравнительно небольших значениях пускового тока и малом времени пуска (разгона).

Краново – металлургические двигатели постоянного тока изготавливаются в диапазоне мощностей от 2,5 до 185 кВт при частотах вращения соответственно 1100 и 410 об/мин и режиме 60 мин. Двигатели выполняются на напряжение 220 и 440 В с последовательным, смешанным и параллельным со стабилизирующей обмоткой возбуждением.

Промышленностью выпускаются двигатели постоянного тока серии Д. Конструкции станин этих машин предусматривают универсальное исполнение для различных систем охлаждения. Они надёжно работают в с условиях повышенных температур, влажности, запылённости, вибрации, что особенно важно при работе в условиях металлургических цехов.

Обмотки возбуждения (параллельная и смешанная) рассчитаны на продолжительную работу, т.е. могут не отключаться на период остановки двигателя. При включении на напряжение 220 В обмотки параллельного возбуждения соединяются последовательно включенными добавочными регистрами.

Двигатели рассчитаны на регулирование частоты вращения путём 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 путём уменьшения тока возбуждения. Максимальный вращающийся момент при этом не должен превышать 0,8 Мн – для ДПТ на 220 В и 0,64 – для ДПТ на 440 В.

Технические характеристики двигателей представлены в приложении 1.