Основні особливості кранових електродвигунів

Які бувають електродвигуни?
Основні особливості кранових електродвигунів:

виконання, зазвичай, закрите,
ізоляційні матеріали мають клас нагрівостійкості F та H,
момент інерції ротора по можливості мінімальний, а поминальні частоти обертання відносно невеликі — для зниження втрат енергії при перехідних процесах,
магнітний потік відносно великий — для забезпечення великої перевантажувальної здатності момент
значення короткочасного перевантаження з моменту для електродвигунів постійного струму в часовому режимі становить 2,15 — 5,0, а для електродвигунів змінного струму — 2,3 — 3,5,
відношення максимально допустимої робочої частоти обертання до номінальної становить для електродвигунів постійного струму 3,5 — 4,9, для електродвигунів змінного струму 2,5,
для електродвигунів змінного струму за номінальний прийнятий режим з ПВ — режим 80 хв (годинної).
Найбільш широко для приводу кранових механізмів застосовуються трифазні асинхронні електродвигуни з фазним ротором, що забезпечують регулювання швидкості і плавний пуск при відносно великому значенні навантаження на валу.

Кранові електродвигуни з фазним ротором встановлюють на кранових механізмах при середньому, важкому і дуже важкому режимах роботи. Вони допускають регулювання пускового моменту в заданих межах і регулювання швидкості в діапазоні (1: 3) — (1: 4).

Асинхронні електродвигуни з короткозамкненим ротором застосовуються рідше (для приводу механізмів пересування маловідповідальних тихохідних кранів) з-за кілька зниженого пускового моменту і значних пускових струмів, хоча маса їх приблизно на 8% менше, ніж у двигунів з фазним ротором, а вартість в 1,3 рази менше, ніж у цих двигунів при однаковій потужності.

Асинхронні електродвигуни з короткозамкненим ротором іноді застосовують при режимах Л і С (для механізмів підйому). Застосування їх на механізми кранів, що працюють у важких режимах, обмежена малої припустимою частотою включення і складністю схем регулювання швидкості.

Перевагами асинхронних електродвигунів у порівнянні з електродвигунами постійного струму є їх відносно менша вартість, простота обслуговування і ремонту. Маса кранового асинхронного електродвигуна з зовнішньої самовентиляцією у 2,2 — 3 рази менше маси кранового електродвигуна постійного струму при однакових поминальних моментах, а маса міді відповідно приблизно в 5 разів менше.

Якщо експлуатаційні витрати прийняти за одиницю для асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором, то для електродвигунів з фазним ротором ці витрати складуть 5, а для електродвигунів постійного струму 10. Тому у кранових електроприводах найбільш широко застосовуються електродвигуни змінного струму (близько 90% від загального числа електродвигунів).

Електродвигуни постійного струму застосовують в тих випадках, коли потрібне широке і плавне регулювання швидкості, для приводів з великим числом включень в годину, при необхідності регулювання швидкості вгору від номінальної, для роботи в системах Г — Д і ТП — Д. останнім часом, у зв'язку з розвитком частотно-регульованого електроприводу, двигуни постійного струму почали витісняться асинхронними електродвигунами, які працюють в комплекті з частотними перетворювачами.

Кранові електродвигуни змінного струму ыпускаются кранові асинхронні і металургійні електродвигуни в діапазоні потужностей від 1 1,4 до 160 кВт при ПВ=40%.

Асинхронні електродвигуни виготовляються для частоти 50 Гц на напругу 220/380 і 500 В, для експортних поставок (металургійна серія) — для частоти 60 Гц на напругу 220/380 і 440 В, частоти 50 Гц на напругу 240/415 і 400 Ст.

Якщо напруга мережі 60 Гц на 20% вище напруги мережі 50 Гц, то поминальна потужність електродвигуна може бути збільшена на 10 — 15%, а кратність пускових струмів і моментів наближено приймають незмінною.

Якщо номінальна напруга мережі 50 Гц дорівнює номінальному напрузі на 60 Гц, то підвищення номінальної потужності не допускається. У цьому випадку номінальний момент і кратності максимального моменту, пускового моменту і пускового струму знижуються відповідно відношення: частот 50/60, тобто на 17%.

Вітчизняною промисловістю випускаються асинхронні електродвигуни з класом нагрівостійкості F, які позначаються літерами МТF (з фазним ротором) і МТКF (з короткозамкненим ротором). Металургійні асинхронні електродвигуни з класом нагрівостійкості Н, які позначаються МТН і МТКН (відповідно з фазним або короткозамкненим ротором).

Електродвигуни серій МТF, МТКF, МТН і МТКН виготовляють па синхронну частоту обертання 600, 750 і 1000 об/хв при частоті 50 Гц і на 720, 900 і 1200 об/хв при частоті 60 Гц.

Електродвигуни серії МТКН виготовляються і в двухскоростном виконанні (синхронні частоти обертання 1000/500, 1000/375, 1000/300 об/хв), серії МТКF - у двох - і трехскоростном виконаннях (синхронні частоти обертання 1500/500, 1500/250, 1500/750, 250 об/хв).

Електродвигуни серій МТF, МТКF, МТН і МТКН характеризуються високою перевантажувальної здатністю, великими пусковими моментами при порівняно невеликих значеннях пускового струму і малому часу пуску (розгону).

Потужність електродвигунів серії МТН за рахунок застосування сучасних ізоляційних матеріалів збільшена па одну сходинку при однакових габаритних розмірах при порівнянні з раніше випускалися електродвигунами серії МТМ.

Краново-металургійні асинхронні електродвигуни серії 4МТ мають наступні особливості:

збільшення потужності при даній частоті обертання,
наявність чотирьохполюсних виконання,
ймовірність безвідмовної роботи протягом гарантійного терміну не менше 0,96 для електродвигунів і 0,98 — для електродвигунів металургійного виконання, середній термін служби 20 років,
зменшені шум і вібрація,
кращі енергетичні показники,
застосування нових матеріалів — холоднокатаної електротехнічної сталі, ізоляційних матеріалів на базі синтетичних плівок і финилоновой папери, емальованих проводів підвищеної стійкості та ін.
розширення шкали потужностей восьмиполюсных електродвигунів до 200 кВт,
технічно можлива уніфікація електродвигунів цієї серії з електродвигунами серії 4.
У позначення електродвигунів серії 4МТ введена висота осі обертання (мм) так само, як і для електродвигунів серії 4А.

Краново-металургійні електродвигуни постійного струму виготовляються у діапазоні потужностей від 2,5 до 185 кВт при частотах обертання виготовляються з ізоляцією класу нагрівостійкості Н.

Ступінь захисту електродвигунів: ІР20 — захищеного виконання з незалежною вентиляцією, ІР23 — для закритого виконання. Станини електродвигунів серії Д до виконання 808 — нероз'ємні, а починаючи з виконання 810 -роз'ємні.

Обмотки збудження (при паралельному і змішаному збудженні) розраховані на тривалу роботу, тобто не можуть відключатися на період зупинки електродвигуна. Обмотки паралельного збудження складаються з двох груп, які при включенні на напругу 220 В з'єднуються послідовно: на 110 В — паралельно, на 440 В — послідовно з послідовно включеними додатковими резисторами.

Двигуни розраховані па регулювання частоти обертання шляхом ослаблення магнітного потоку або підвищення напруги на якорі.

Двигуни з паралельним збудженням і зі стабілізуючою обмоткою допускають збільшення частоти обертання відносно номінальної в два рази (тихохідні зі стабілізуючою обмоткою — в 2,5 рази) шляхом зменшення струму збудження.

При такій збільшеній частоті обертання максимальний обертаючий момент не повинен перевищувати 0,8 Мн — для електродвигунів па напругу 220 В і 0,64 Мн — для електродвигунів на напругу 440 Ст.