Крановые двигатели постоянного тока: принцип работы, типы и характеристики
Крановые электродвигатели постоянного тока используются на предприятиях строительной и горнодобывающей промышленности. Эти универсальные агрегаты способны работать как в закрытых производственных помещениях, так и на открытых площадках. Именно поэтому они — одни из самых востребованных механизмом в своем сегменте рынка электрической техники.
- Классификация крановых двигателей
- Конструктивные особенности и назначение
- Серии
- Режим работы
- Технические характеристики
Классификация крановых двигателей
Агрегаты бывают двух типов: с фазным или короткозамкнутым ротором.
По умолчанию на мостовых кран-балках, козловых кранах и других устройствах мостового типа стоят асинхронные трехфазные электродвигатели с фазным ротором. Такие устройства регулируют скорость и плавный пуск при большом значении нагрузки на валу. Оператор управляет пуском и разгоном при помощи реостата: его резисторы включаются последовательно с каждой фазой ротора, ограничивают токи в них и увеличивают пусковой момент мотора.
Обороты асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором регулировать подобным образом нельзя. При этом масса таких моторов на 8% меньше, чем у агрегатов с фазным ротором, а цена в 1,3 раза ниже при одинаковой мощности. На сегодняшний день, в связи с быстрым освоением частотных преобразователей, электродвигатели с короткозамкнутым ротором снова получили популярность.
Крановые асинхронные электрические двигатели обоих типов эксплуатируются в повторно-кратковременном режиме. При этом устройства выдерживают значительные перегрузки, частые пуски, реверсы и торможения.
Конструктивные особенности и назначение
Крановые двигатели — электрические машины, которые входят в состав грузоподъемных установок и выполняют следующие задачи:
- поворачивают крановые элементы;
- перемещают саму крановую установку по рельсам;
- опускают и поднимают грузы;
- двигают механизмы для перемещения крюка.
Работа крановых электродвигателей подвержена регулярным перегрузкам с частыми включениями и отключениями, поэтому работу крановых электродвигателей приходится ограничивать режимом работы и эксплуатировать в повторно-кратковременных режимах S3 и S4 с существенным изменением диапазона частоты вращения. Ограничивать время эксплуатации необходимо, чтобы не допустить перегрев и поломку агрегата.
Так как обмотки подвергаются перегрузкам и перегреву, электроприводы двигателей создаются с некоторыми особенностями:
- Агрегаты имеют наружный кожух, который защищает их от механических повреждений. Исключение — двигатели, которые используются в металлургическом производстве и нуждаются в регулярной вентиляции.
- Устройства обладают повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур: классы F и H. Это сохраняет степень сопротивления изоляции при нагревании.
- Двигатели выдерживают высокие токовые перегрузки: коэффициент зачастую достигает 2–5 единиц. И это нормальный режим для кранового электромотора.
- У моторов большой диапазон частот вращения между максимальным и минимальным режимами.
Иногда требования для крановых агрегатов могут быть отменены из-за особенностей рабочего режима. В других случаях — наоборот, обусловливаются видом и конструкцией двигателя.
Серии
Агрегаты устанавливаются в приводы подъемных и транспортных механизмов и приводят в действие козловые, башенные, мостовые краны, кран-балки, оборудование горнодобывающей и металлургической промышленности. Они отлично справляются с большими пусковыми и рабочими перегрузками, а двигатели с фазным ротором даже позволяют регулировать обороты. Большинство серий крановых электрических двигателей взаимозаменяемы, однако наименование группы может отличаться в зависимости от функций и производителя.
- Взаимозаменяемые серии крановых электродвигателей с фазным ротором: «MT(F*)», «MT(H*)», «ДМТ(F*)», «ДМТ(H*)», «АМТ(F*)», «АМТ(H*)», «4МТМ», «4МТН».
- Взаимозаменяемые серии крановых электродвигателей с короткозамкнутым ротором: «МТК(F*)», «МТК(H*)», «ДМТК(F*)», «ДМТК(H*)», «АМТК(F*)», «АМТК(H*)», «4МТКМ», «4МТКН».
- *(F), (*Н) — класс изоляции электродвигателя.
Режим работы
Определяет промежуток эксплуатации электромашины без температурного перегрева и интервала для его охлаждения за конкретный отрезок времени. Основным режимом работы кранового электродвигателя считается S3 при ПВ-40%.
Продолжительность включения (далее – «ПВ») — период функционирования двигателя, который указывается в процентном соотношении в десятиминутном периоде, если производитель не указал иное. Например, ПВ-40% означает, что мотор работает четыре минуты из десяти без температурных перегрузок.
S3 — повторно-кратковременный периодический режим. То есть, последовательные рабочие циклы электрического привода, в каждый из которых входит время функционирования при регулярной нагрузке и период покоя.
S4 — повторно-кратковременный периодический режим с длительными пусками при ограниченной продолжительности включения. Предназначены для грузоподъемных механизмов, кранов, тельферов и прочих механизмов.
Технические характеристики
Эксплуатационные параметры электрических машин соответствуют требованиям и условиям, в которых они будут работать. При выборе агрегата необходимо учитывать его технические характеристики, к которым относятся:
- Мощность. Показывает, сколько электроэнергии необходимо для работы двигателя. Выражается в киловаттах или киловольт-амперах.
- Частота вращения. Говорит о количестве оборотов вала, которые он совершает за одну минуту. Частота вращения может изменяться, поэтому производители указывают диапазон этих значений.
- Мощность на валу. Показывает усилие, которое создает крановый электродвигатель на рабочем механизме.
- Номинальное рабочее напряжение. Определяет разность потенциалов, которая подается на ввод электромашины и приводит ее в движение.
- Способ крепления и габариты. Параметры, которые необходимы для монтажа в общую конструкцию оборудования.
Благодаря способности регулировать обороты при тяжелых «пусках», крановые электродвигатели выделяются на фоне остальных промышленных механизмов. Российские производители предлагают большой выбор подобных агрегатов. При подборе нужно учитывать технические особенности оборудования и следить, чтобы они отвечали условиям эксплуатации.