Шарипов ВКР (1195279)
Текст из файла
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра "Электротехника, электроника и электромеханика"
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ |
Зав. кафедрой |
_____________О.А.Малышева |
"____"___________20 г. |
МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОЗЛОВОГО КРАНА КПБ-10У |
Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе |
ВКР 13.03.02 ПЗ – 648 |
Студент | Д.Ю. Шарипов |
Руководитель | Е.Е. Тен |
Нормоконтроль | А.И. Моисеева |
Хабаровск – 2017
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ КОЗЛОВОГО КРАНА 11
1.1 Описание козлового крана 11
1.2 Обзор конструктивных элементов и механизмов объекта модернизации 14
1.3 Система электропривода до модернизации 16
1.4.1 Описание целей модернизации 19
1.4.2 Обзор системы управления, построенной на основе частотного 20
регулирования. 20
2 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ 23
2.1 Особенности конструкции и работы асинхронного двигателя, электропривода механизма подъёма козлового крана 23
2.2 Расчет электродвигателей MTF-412-8-У1 и 5АИ200L8 на возможность использования в механизме подъема 28
2.2.1 Расчет электродвигателя MTF-412-8-У1 на возможность использования в механизме подъема 28
2.2.2 Расчет электродвигателя 5АИ200L8 на возможность использования в механизме подъема 36
2.3 Особенности электропривода механизма подъема при частотном регулировании 38
2.4 Расчет электропривода механизма передвижения крана 42
2.5 Расчет электропривода механизма перемещения тележки 47
3 ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ 53
3.1 Выбор преобразователя частоты для двигателя 5АИ200L8 53

3.2 Выбор преобразователя частоты для двигателей BK70-54V_U/016MA4-D-S/ES125A9HA/K70/SP. 57
3.3 Выбор преобразователя частоты для электродвигателей BF20-04/009LA4-S/ES027A9HA/SP 59
4 ПРОГРАММИРОВАНИЕ И НАСТРОЙКА ЧАСТОТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 62
4.1 Настройка частотного преобразователя 62
4.2 Программирование преобразователя частоты 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ 69
ВВЕДЕНИЕ
Подъемно-транспортные машины (ПТМ) являются основным оборудованием для механизации работ в различных отраслях хозяйства: в промышленности, строительстве, на транспорте, в сельскохозяйственном производстве. Козловой кран представляет собой грузоподъемную конструкцию, которая работает с повторяющимися циклами и предназначена для подъема перемещения на небольшие расстояния грузов, удерживаемых грузозахватными приспособлениями. Данный тип кранов используют на открытых площадках промышленных предприятий, грузовых дворов, полигонов по производству железобетонных изделий и контейнерных площадках железнодорожных станций. Козловые краны получили повсеместное широкое распространение, и их разработка является одной из важнейших в сфере ПТМ. Создание рациональных и оригинальных конструкций в значительной степени зависит от умения сочетать уже известные варианты техники и вводить новые, соответствующие высокому уровню современных требований.
Для перемещения груза по произвольной траектории в трехмерном пространстве необходимо управлять его движением по каждой из трех координат. Поэтому краны содержат индивидуально управляемые механизмы, перемещающие груз по одной координате. Типовыми крановыми механизмами являются: механизм подъема, осуществляющий вертикальное перемещение груза; механизм передвижения, который производит поступательное перемещение груза в горизонтальной плоскости путем передвижения крана или отдельных его частей, например, тележки.
В крановых механизмах преимущественное распространение имеет электрический привод. Качественные показатели электропривода существенным образом определяют эффективность работы, производительность и технико-экономические характеристики крановых установок. В свою очередь конструкция крановых механизмов, технология работы и условия эксплуатации определяют требуемые свойства их электроприводов.
Возрастающие технологические требования к качеству производственных процессов, необходимость использования высоких технологий обусловливают устойчивую тенденцию внедрения в различные отрасли промышленного производства современных регулируемых электроприводов.
В настоящее время самым распространенным двигателем электроприводов является трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. он является самым простым, самым надежным и самым дешевым электродвигателем.
Самым эффективным и самым распространенным среди глубоко регулируемых асинхронных электроприводов является частотно-регулируемый электропривод на основе преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока.
Применение частотно-регулируемого асинхронного электропривода в механизмах подъемно-транспортного оборудования является эффективным методом повышения технологичности производства. Использование таких приводов позволяет:
-
Значительно снизить энергопотребление крана, что особенно актуальнопри постоянно растущих тарифах на энергоносители;
-
Осуществлять разгон и торможение двигателя плавно, по линейному закону от времени, при варьировании временем разгона и временем торможения от долей секунды до десятка минут;
-
Повысить комфортные показатели при движении крана и долговечность механического оборудования благодаря плавности переходных процессов;
-
Защитить двигатель от перегрузок по току, нагрева, утечек на землю и от обрывов в цепях питания двигателей;
-
Снизить эксплуатациооные расходы на капитальный реонт оборудования за счет значительного снижения динамических нагрузок в элементах кинематической цепи;
-
Изменять скорости и ускорения движения механизмов крана применительно к конкретным технологическим задачам.
Эффективность и экономичность таких электроприводов в значительной степени зависит от номинальных параметров их основных элементов, т.е. двигателя и преобразователя частоты.
1 ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ КОЗЛОВОГО КРАНА
1.1 Описание козлового крана
Козловые краны состоят из пролетного строения, опирающегося на опорные ноги, соединенные или непосредственно с ходовыми тележками в самомонтирующихся кранах, или с балками, в которых устанавливаются ходовые колеса крана. Их широко используют для механизации погрузочно-разгрузочных работ на складах и полигонах заводов строительных изделий, на площадках укрупнительной сборки, монтаже строительных конструкций и технологического оборудования, при строительстве главных корпусов тепловых и атомных электростанций, укладке бетона в плотину гидростанций, монтаже оборудования доменных и цементных обжиговых печей и другого тяжелого промышленного оборудования. Козловые краны разделяют на монтажные и общего назначения. Краны общего назначения имеют грузоподъемность до 5 т, монтажные - до 500 т.
Основные параметры этих кранов:
-
Высота подъема - 4-25 м.;
-
Пролет - до 40 м.;
-
Скорость подъема груза - до 32 м/мин.;
-
Скорость передвижения крана - до 100 м/мин.;
-
Скорость передвижения тележки до – 40 м/мин.
Скорости всех механизмов козловых кранов являются рабочими. Внешний вид козлового крана представлен на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 – Внешний вид козлового крана.
Несущей конструкцией козлового крана является мост с двумя опорами. По мосту крана перемещается грузовая тележка с грузозахватным устройством. Опоры крана устанавливаются на ходовые тележки, каждая из которых перемещается по двурельсовому пути. Мосты кранов малой (до 5 т) грузоподъемности изготовляют и виде пространственной трехпоясной фермы и балки двутаврового профиля, по которой передвигается грузовая тележка, Мосты кранов средней и большой грузоподъемности выполняются в виде четырехпоясной решетчатой фермы прямоугольного или трапецеидального сечения. Грузовая тележка этих кранов может перемещаться по нижнему или верхнему поясу моста. Распространены комбинированные конструкции кранов, у которых по верхнему поясу перемещается грузовая тележка основного, а по нижнему - вспомогательного механизма меньшей грузоподъемности. Мосты кранов выполняются с консолями и без них. Длина консолей достигает 25...30% от длины пролета. В этом случае тележка вспомогательного подъема перемещается по всей длине пролетного строения.
При переработке штучных и сыпучих материалов, поступающих на разгрузочную площадку водным путем, автомобильным транспортом или в других случаях, требующих увеличения площади, обслуживаемой краном, пролетное строение козловых кранов выполняется с одной или двумя консолями. Высота этих кранов выбирается в зависимости от заданной высоты подъема груза, а также с учетом габаритов предметов и сооружений, над которыми надо переместить грузы – эстакады, железнодорожные подъездные пути с транспортом, штабеля материалов и т. д. В зависимости от профиля обслуживаемой площадки ходовые тележки могут быть расположены на одинаковых или разных уровнях. В некоторых случаях одна из ходовых тележек расположена на уровне пролетного строения. Такие краны называются полукозловыми.
Большинство козловых кранов — самомонтирующиеся. Мост крана стреловым краном укладывают на шпальные клетки, одновременно устанавливают на рельсы ходовые тележки, стойки опор соединяют шарнирно с поясом моста и тележками, затем левые и правые стойка стягивают посредством лебедки и устанавливают кран в рабочее положение. Стойки опор внизу соединяют жесткими поперечинами (затяжками опор крана). Пролетное строение такого крана состоит из замкнутой листовой конструкции трапециидальной формы, грузовая тележка передвигается по рельсам, уложенным на боковых плоскостях пролетного строения. В других конструкциях обе опорные ноги козловых кранов с пролетом до 30 м. жестко соединяются с пролетным строением; с увеличением пролета одна нога проектируется пространственно жесткой (левая опора), а другая – плоской гибкой (правая опора). Такая схема исключает влияние на металлоконструкцию крана распора, который может возникнуть при действии повышенной температуры, вызывающей удлинение пролетного строения или при нарушении параллельности подкранового пути.
Механизмы подъема козловых кранов могут быть установлены на грузовой тележке или вынесены с нее. В первом случае грузовая тележка представляет собой обычную крановую тележку, несущую на себе механизм подъема груза и механизм передвижения тележки, или специальную грузовую тележку. Часто, для уменьшения веса и габаритов грузовой тележки механизмы подъема груза и передвижения тележки выносятся с грузовой тележки и устанавливаются над жесткой опорой. В этих случаях грузовая тележка несет на себе блоки полиспаста механизма подъема, а тяговое усилие от механизма передвижения к тележке передается с помощью тягового каната. С уменьшением веса и габарита тележки уменьшается нагрузка на пролетное строение, что позволяет снизить вес крана в целом. Управление козловыми кранами обычно осуществляется из кабины, которая выполняется стационарной или подвижной. Подвижная кабина обеспечивает лучший обзор места погрузки и разгрузки, но создает дополнительную подвижную нагрузку на пролетное строение, что вызывает необходимость увеличения сечения пролетного строения. Стационарная кабина крепится к пролетному строению около жесткой ноги или непосредственно к опорной ноге, что позволяет уменьшить нагрузку на пролетное строение. Однако при больших пролетах значительно ухудшается обзор из кабины.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.