Электрическое оборудование мостовых кранов

Там, где нужна интенсивная работа, большая протяженность подкранового пути или значительная грузоподъемность, механизмы подъема и передвижения мостового крана оснащают электрическим приводом. Именно об электрооборудовании таких кранов — с электрическим приводом на подъем и перемещение — и пойдет речь в этой статье.

Половина работоспособности такого крана зависит от электрической части: от того, как организовано электропитание, насколько грамотно подобраны двигатели и насколько надежно работают системы защиты. Мы в «Балкран» подходим к электрооборудованию мостовых кранов так же серьезно, как к расчету металлоконструкции — потому что именно электрика чаще всего становится причиной простоя. Разбираем, из чего состоит электрооборудование мостового крана, как строится его схема и на что обратить внимание при выборе комплектации.

Из чего состоит электрооборудование мостового крана

Когда мы проектируем опорные или подвесные электрические мостовые краны, мы закладываем в проект четыре взаимосвязанных контура: токоподвод, приводы, управление и защиту. Каждый из них решает свою задачу, но работают они только вместе — слабое звено в любом из контуров снижает ресурс всего оборудования.

Система токоподвода: как кран получает питание

Электропитание мостового крана организовано так, чтобы подвижная конструкция могла свободно перемещаться вдоль цеха, не теряя контакта с сетью. На практике применяются два решения:

• Троллейный токоподвод — жесткие или гибкие троллеи, закрепленные вдоль подкранового пути; токосъемники скользят по ним при движении моста. Решение подходит для крупных пролетов и интенсивной эксплуатации.
• Кабельный токоподвод — гибкий кабель на кабельной тележке или барабане, а также система фестонов (кабельная гирлянда на роликах). Такой вариант чаще применяем для кранов с умеренной длиной пробега и там, где важно исключить открытые токоведущие части.

Выбор схемы электропитания мостового крана мы всегда делаем под конкретный объект: учитываем длину подкранового пути, режим работы и требования к запыленности или влажности цеха. Это тот момент, где разговор с нашим специалистом на этапе уточнения параметров объекта экономит заказчику деньги на будущей эксплуатации.

Электродвигатели механизма передвижения моста

За ход крана вдоль подкранового пути отвечают крановые электродвигатели механизма передвижения. Это отдельная группа двигателей в электрооборудовании мостового крана, и при подборе мы обращаем внимание на несколько параметров:

• Тип двигателя — крановые асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и повышенным скольжением; такая конструкция рассчитана именно на частые пуски, реверсы и работу с переменной нагрузкой, характерную для кранового оборудования.
• Режим работы (ПВ, %) — продолжительность включения 25, 40 или 60%, в зависимости от интенсивности эксплуатации и класса режима работы механизма (от легкого до весьма тяжелого).
• Класс изоляции обмоток — F или H, с запасом по нагреву для циклической нагрузки и возможных перегрузок.
• Степень защиты корпуса — как правило IP54 или IP55, что защищает двигатель от пыли и влаги в цеховых условиях.
• Число полюсов и синхронная скорость — определяют скорость передвижения моста; для плавного хода на больших пролетах чаще применяем 4- или 6-полюсные двигатели с редуктором.
• Питание — трехфазное напряжение 380 В, 50 Гц, как и у остальных силовых потребителей крана.

Двигатели передвижения тележки по мосту устроены по тем же принципам, но подбираются под меньшую массу перемещаемого узла и другую скорость хода.

Механизм подъема — устройство подъема и перемещения груза

Механизм подъема груза — это отдельный электротехнический узел. На однобалочных кранах его роль выполняет тельфер (электрическая таль), передвигающийся по нижней полке балки. На двухбалочных кранах по мосту перемещается грузовая тележка, а подъем груза обеспечивает установленный на ней механизм — либо лебедка с барабаном и канатом, либо тот же тельфер, закрепленные на ее раме. Тельфер или лебедка — это готовое устройство в сборе: двигатель, редуктор, барабан или звездочка, канат или цепь и тормоз идут одним узлом. Поэтому мы подбираем не двигатель подъема отдельно, а сам тельфер или лебедку целиком — под нужную грузоподъемность, высоту подъема и скорость.

В составе тельфера или лебедки как электрооборудования, отвечающего за подъем и перемещение груза, есть:

• двигатель подъема — с той же логикой подбора по ПВ%, классу изоляции и степени защиты, что и у двигателей передвижения, но с увеличенным запасом по моменту под вес поднимаемого груза;
• двигатель передвижения — для тельфера обеспечивает его ход по монорельсу или нижней полке балки, для тележки — ход по подтележечным путям на мосту;
• встроенные концевые выключатели подъема и опускания, ограничивающие крайние положения крюка;
• тормоз механизма подъема — удерживает груз при остановке и снятии питания.

Мы поставляем тельферы и лебедки, совместимые с большинством российских и зарубежных моделей мостовых кранов.

Частотное регулирование приводов (ЧРП)

Частотный преобразователь — это не двигатель, а отдельное устройство управления, которое меняет частоту питающего напряжения и тем самым регулирует скорость вращения двигателей передвижения и подъема. Для тяжелых режимов работы, характерных для двухбалочных мостовых кранов, мы рекомендуем оснащать приводы частотными преобразователями:

• плавный разгон и торможение вместо ступенчатого переключения скоростей;
• снижение раскачивания груза и динамических нагрузок на металлоконструкцию;
• более долгий срок службы двигателей, тормозных узлов и муфт за счет мягкого пуска.

Для складов и цехов с невысокой интенсивностью работы часто достаточно двухскоростных двигателей без частотного преобразователя — мы предлагаем оба варианта и объясняем разницу в стоимости оборудования и в эксплуатационных расходах, чтобы Вы могли выбрать оптимальное решение под задачу.

Схема электрооборудования мостового крана: логика построения

Типовая схема электрооборудования мостового крана строится по принципу разделения силовой и управляющей цепи:

• Ввод питания через главный рубильник или вводной автомат на кабине или в шкафу управления.
• Силовые цепи двигателей с магнитными пускателями и контакторами, которые коммутируют питание в зависимости от команды машиниста.
• Цепи управления низкого напряжения, через которые подаются команды на контакторы.
• Тормозные электромагниты и толкатели, обеспечивающие остановку механизмов при снятии питания.
• Цепи защиты и блокировок, разомкнутые контакты которых аварийно обесточивают весь кран или отдельный механизм.

Мы составляем индивидуальную электрическую схему под каждый проект: количество механизмов, вид токоподвода, тип управления и требования заказчика по автоматизации всегда разные, поэтому типового шаблона «на все случаи» в нашей практике не бывает.

Системы управления мостовым краном

Способ управления мы подбираем исходя из режима работы участка и требований к безопасности:

• Управление из кабины — классическое решение для интенсивной работы, когда машинисту нужен постоянный визуальный контроль зоны подъема.
• Подвесной пульт на кабеле — удобен для кранов с умеренной высотой подъема и позволяет оператору находиться рядом с грузом.
• Радиоуправление — дает оператору свободу перемещения по цеху, снимает необходимость в кабельном пульте и востребовано на опорных мостовых кранах с большой зоной обслуживания.

Каждый из этих вариантов совместим со всеми нашими комплектующими по грузоподъемности и режиму работы — мы не привязываем тип управления к конструкции крана жестко, а подбираем под задачу заказчика.

Защита и безопасность электрооборудования

Отдельный блок — устройства, которые ограничивают и защищают работу крана:

• Концевые выключатели — останавливают механизм при подходе к крайнему положению по всем направлениям движения.
• Ограничители грузоподъемности — не позволяют поднять груз, превышающий паспортное значение, и защищают металлоконструкцию от перегрузки.
• Реле максимального и минимального тока и напряжения — отключают питание при аварийных отклонениях в сети.
• Защита от короткого замыкания и перегрузки двигателей — автоматические выключатели, тепловые реле, предохранители в силовых цепях.
• Узел аварийного отключения питания — ручной выключатель, доступный машинисту в любой момент работы.

Именно совокупность этих устройств определяет, насколько кран безопасен в реальной эксплуатации, а не только на бумаге в паспорте. Мы комплектуем краны сертифицированной аппаратурой и указываем полный состав защит в проектной документации, которую заказчик получает вместе с оборудованием.

Почему электрокомплектацию мостовых кранов стоит доверить «Балкран»

Электрооборудование мостового крана нельзя собрать по шаблону: ошибка в подборе двигателя, схеме токоподвода или составе защит проявляется не сразу, а через простои, перегрев или отказ в самый неподходящий момент. Мы формируем электрокомплектацию как единый инженерный расчет, а не набор отдельных позиций из прайса.

Перед проектированием мы уточняем параметры объекта: режим работы, длину подкранового пути, условия цеха и требования к автоматизации. Это позволяет с самого начала избежать типичных ошибок: слабых двигателей на высоких нагрузках, неподходящего токоподвода или отсутствия нужного класса защиты.

Что Вы получаете, заказывая электрокомплектацию у нас:

• индивидуальный подбор двигателей, приводов и схемы токоподвода под режим работы Вашего производства;
• полный комплект защитных устройств и понятную электрическую схему в составе документации;
• совместимость поставляемых узлов — тельферов, тележек, пускорегулирующей аппаратуры — с большинством российских и зарубежных моделей кранов;
• гарантию 12 месяцев на все поставленное оборудование без мелкого шрифта и скрытых условий.

Если Вам нужен надежный подвесной, опорный или мощный двухбалочный мостовой кран с грамотно спроектированной электрической частью — оставьте заявку нашим специалистам. Мы рассчитаем схему электропитания, подберем комплектацию под Вашу задачу и возьмем на себя весь цикл: от проектирования до пусконаладки в Вашем присутствии.