Электрическая часть КС-4561

Электрическим приводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для приведения в движение исполнительных механизмов крана. Электрический привод автомобильного крана - переменного тока напряжением 380 В.

Электрическая часть электропривода состоит из генератора, электродвигателя и электроаппаратуры.

Вращающий момент, создаваемый на валу электродвигателя, передается через рабочие органы на вал исполнительного механизма с помощью зубчатых муфт, клиноременных передач, валов шестерен, редукторов, называемых передачей и представляющих собой механическую часть электропривода, или силовой привод автомобильных кранов.

Силовой привод крана КС-4561АМ состоит из привода генератора, стреловой лебедки, грузовой лебедки, механизма вращения.

Привод генератора 7 осуществляется через коробку передач 3, карданный вал 4, раздаточную коробку 8, коробку отбора мощности 5 и карданный вал 6 (рис. 7.26).

Рис. 7.26. Схема привода генератора крана КС-4561:

1 – двигатель; 2 – сцепление; 3 – коробка передач; 4, 6 – карданные валы; 5 – коробка отбора мощности; 7 – синхронный генератор; 8 – раздаточная коробка

В качестве источника электроэнергии для питания электродвигателей механизмов крана применяют синхронные генераторы серии ЕСС-5 напряжением 400 В, которые преобразуют механическую энергию шасси базового автомобиля КрАЗ-250 в энергию электрического тока.

Принципиальная схема электрического привода на примере крана КС-4561А представлена на рис. 7.27. Схема автокрана К-162 отличается от представленной отсутствием дополнительного электродвигателя привода гидронасоса подачи рабочей жидкости к гидравлическим цилиндрам выносных опор, схема КС-4561АМ – наличием электродвигателя М3 вспомогательной лебедки при комплектации стрелового оборудования гуськом.

Электрическая схема включает в себя различную аппаратуру управления, с помощью которой производят пуск и остановку двигателей, устанавливают необходимые режимы их работы, а также контролируют работу всех устройств привода. Поэтому для работы всего кранового оборудования применяется напряжение не только 380 В, но и 12, 24, 40, 220 В. Кроме

того, в силовом шкафу имеется штепсельный разъем, позволяющий подк- лючаться к внешнему источнику питания напряжением 380 В.

На кранах К-162, КС-4561А, КС-4561АМ синхронный генератор мощностью 30 кВт приводится во вращение от коробки отбора мощности, установленной на корпусе раздаточной коробки, через карданный вал.

Генератор преобразует механическую энергию двигателя шасси базового автомобиля 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 к электродвигателям исполнительных механизмов. При увеличении нагрузки на генератор (одновременное включение двух двигателей) увеличивается величина потребляемого тока, что ведет к снижению напряжения, а следовательно и вырабатываемой его мощности. Поэтому для автоматического поддержания напряжения на уровне номинального в электросети крана применяется стабилизирующее устройство.

Рис. 7.27. Схема электрического привода крана:

В – вольтамперметр; г – генератор; М1-М-4 – двигатель лебедки подъема стрелы, механизма поворота, лебедки главного подъема, лебедки вспомогательного подъема; К1-К7 – кнопки; 1 - линейный магнитный пускатель; Н – частотомер;

С – стабилизирующее устройство; УП – универсальный переключатель; Э – система электрооборудования; ЭП – электропечи; а-S – контакты; t, u, w – зажимы; 1 – трехполюсный пакетный выключатель; 2, 3, 29 – автоматические выключатели; 4 – штепсельная розетка; 5 – двигатель привода гидронасоса; 6, 8, 14, 15, 24, 25, 26 – магнитные пускатели; 7 – кольцо токосъемника; 9 – понижающий трансформатор; 10, 12, 13 – кулачковые контролеры механизмов главного и вспомогательного подъема груза и поворота; 11, 17, 18, 19, 22 – колодочные тормоза с электрогидравлическими толкателями; 16 – электромагнит; 20, 21, 23 – резисторы; 27 – реле постоянного тока; 28 – блок кремниевых выпрямителей;

30 – выключатель

На кранах применяются асинхронные электродвигатели М1-М4 переменного трехфазного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц с фазным ротором мощностью 15 и 7,5 кВт (основная и вспомогательная грузовые лебедки), 5 кВт (механизм поворота), а также асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором мощностью 7,5 кВт (стреловая лебедка). Для регулирования частоты их вращения в цепи роторов введены сопротивления. С увеличением сопротивления частота вращения уменьшается. Для расширения диапазона регулирования частоты вращения двигателей грузовых лебедок и механизма поворота 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).

Конструктивной особенностью кранов является способность обеспечения посадочной скорости груза (медленное опускание грузов). Это обеспечивается работой электродвигателя в режиме электродинамического торможения, что соответствует его работе в качестве генератора. Сущность электродинамического торможения асинхронного двигателя заключается в том, что обмотка статора подключается к устройству постоянного тока силой до 25 А и напряжением до 40 В, который образует постоянное, а не вращающееся магнитное поле. Это поле не толкает, а удерживает ротор электродвигателя от вращения. Иными словами, магнитный поток, создаваемый постоянным током, взаимодействуя с магнитным потоком ротора, создает тормозной момент. Для использования электродинамического торможения вес опускаемого груза должен быть не менее 5-6 т. Напряжение 12 В используется для питания ограничителя грузоподъемности, 24 В - для питания контрольно-измерительных приборов.

Аппаратура управления включает: автоматические выключатели (автоматы), контроллеры, контакторы, магнитные пускатели, резисторы, конечные выключатели, выпрямители, трансформаторы.

Синхронный генератор – электрическая синхронная машина, частота вращения которой не зависит от нагрузки и находится в строгом постоянном отношении к частоте переменного тока, обратно пропорционально числу пар полюсов генератора.

Генератор ЕСС 5 – единая серия синхронных генераторов с самовозбуждением.

Генератор ЕСС 5-82-4М101 – генератор синхронный единой серии, восьмого габарита, второй длины, 4- полюсной, выполнен в защищенном исполнении, горизонтальным на лапах, с двумя подшипниками качения, вентиляция аксиальная вытяжная. Первая цифра – габарит генератора. Вторая – условная длина сердечника. Последняя – число пар полюсов.

Синхронный генератор, как двигатель, состоит из неподвижной (статора) и вращающейся (ротора) частей.

Цилиндрическая станина ротора – чугунная литая.

Генератор выполнен по схеме самовозбуждения через встроенный блок кремниевых выпрямителей.

Для автоматического поддержания напряжения при изменении нагрузки в комплекте с генератором поставляется стабилизирующее устройство.

Перед началом работы переключатель, расположенный в кабине базового автомобиля, устанавливают в положение, соответствующее питанию от генератора, включают автоматический выключатель и подключают питание к специальным переключателям электрооборудования крановой установки.

Частота А колебаний ЭДС и тока синхронного генератора равна произведению числа полюсов ротора на скорость его вращения (об/мин), деленному на 60:

φ= Гц.