Электроэнергия и источники электроэнергии

Основными задачами водного транспорта являются: полное и качественное удовлетворение потребностей всех отраслей хозяйства и населения в области перевозки грузов, повышение экономической эффективности его работы. Для выполнения поставленных задач необходимо развивать ремонтную и материальную базу портов и судоремонтных заводов. 

Погрузочно-разгрузочные работы в морских и речных портах обычно выполняются при помощи портальных кранов, которые установлены на причальных станках и в тылу районов портов, однако в некоторых случаях погрузочно-разгрузочных работ требуется использование плавучих кранов, например, когда крупные суда не могут подойти к причалу из-за низкого уровня воды в реке. Данный кран является разновидностью грузоподъемного крана, устанавливаемый на понтонах или специализированных крановых судах. 

Плавучие краны относятся к категории судов технического флота, которые широко применяются, как средство погрузочно-разгрузочных и ремонтных операций в речных и морских портах. Данный кран может выполнять следующие движения: подъем груза, изменение положения вылета стрелы и поворот, которые позволяют перемещать груз в нужное место, в любом направлении. Все движения выполняются с помощью механизмов: стреловых и грузовых лебедок, механизмов передвижения, изменение вылета стрелы и поворота. Электропривод механизмов состоит из: электродвигателей, муфт, редукторов, тормозов, открытых зубчатых передач и исполнительных механизмов, таких как ведущие шестерни и барабаны.

 Плавучие краны делятся на две группы:

-небольшой грузоподъемности, предназначенные для погрузо-разгрузочных работ до 20 тонн;

-грузоподъемностью свыше 20 тонн, предназначенные для выполнения операций по перегрузке и монтажу крупногабаритных грузов и элементов.

Существуют плавучие краны, которые обеспечивают грузовой процесс в порту, как правило, они имеют значительный моральный и физический износ основных приводов механизмов и систем управления этими приводами. В частности, кран КПЛ 16-30, который был выпущен в 1987 году, имеет грузоподъемность 16 тонн и не модернизировался с момента постройки.  Поэтому актуально будет произвести модернизацию электрооборудования плавучего крана с заменой электродвигателей, основных механизмов, управление которыми предлагается осуществлять с помощью современных полупроводниковых систем управления, базирующихся на силовых тиристорах. Это позволит обеспечить любую заданную скорость всем механизмам крана, причём создаваемые механические характеристики исполнительных двигателей будут близки к сверхжёстким и обеспечивать разгон двигателей с постоянным избыточным моментом, что снизит динамические нагрузки на приводах. Также целесообразно модернизировать электростанцию плавучего крана с установкой новых дизель-генераторов.

Исходя, из выше перечисленного в выпускной квалификационной работе ставится задача на создание систем, обладающих безотказностью работы за счёт применения современных элементов полупроводниковой техники, сокращением времени обслуживания и трудоёмкости обслуживания, повышение безопасности и надежности работы.





















 ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПЛАВУЧЕГО КРАНА КПЛ 16-30

В данном разделе приведены общие сведения о плавучем кране 

КПЛ 16-30, его технические характеристики и состав электрооборудования.

Общие сведения о плавучем кране КПЛ 16-30

 Плавучий кран, предназначен для выполнения грузовых и монтажных работ в морских портах и судоремонтных заводах. Грузоподъемность крана составляет 16 тонн. Кран состоит из понтона, на которой вращается башня со стрелой.



Общий вид плавучего крана представлен на Рис.1.



                                                 Рис.1

Основные параметры, представленные на Рис.1:

R1 – наибольший вылет, м;

R2 – наименьший вылет, м;

H1 – высота подъема крюка от уровня воды, м;



H2 – глубина опускания грейфера ниже уровня воды, м;

H3 – высота в походном положении от уровня воды, м;

1 – кран;

2 – понтон.



Состав оборудования плавучего крана КПЛ 16-30			

Кран предназначен для выполнения монтажных и грузовых работ в крюковом режиме с использованием крюка. 

В состав кранового оборудования входят следующие механизмы:

механизм подъема;

механизм изменения вылета стрелы;

механизм поворота.

        В состав поворотной части входит:

кабина крановщика;

стрела с хоботом;

машинное отделение, в котором установлено электрооборудование и механизмы крана;

вантовые и грузовые канаты;

противовес, соединённый со стрелой при помощи рычагов и тяг;

грейфер;

успокоитель грейфера с канатами.

В состав верхнего строения крана входит неподвижная часть или барабан, прикреплённая к палубе понтона.

1.3 Электроэнергия и источники электроэнергии

Питание крана осуществляется от дизель-электрической станции, установленной в понтоне, кроме того есть возможность питания крана электроэнергией от береговой сети.



Источником электроэнергии для основного режима работы крана является агрегат типа ДГРА 350/500, в состав которого входят дизель и генератор.

Краткие характеристики ДГРА 350/500:

тип дизеля – 8 ЧН 25/34-3;

продолжительная мощность – 350 кВт;

частота вращения – 500 об/мин.

Когда основные крановые процессы не производятся, выработка электрической энергии начинает осуществляться вспомогательным дизельным агрегатом типа ДГА25-9.

Краткие характеристики ДГА25-9:

тип дизеля – К562/Ч10,5/13;

номинальная мощность – 29,4 кВт;

частота вращения – 1500 об/мин.

 Общие требования к плавучим кранам

К плавучим кранам предъявляются следующие общие требования:

конструкция крана обеспечивает удобный доступ к его частям для осмотра и смазки;

краны оборудованы автоматическими ограничителями наибольшего и наименьшего вылета стрелы, верхнего и нижнего положения груза, а также ограничителями грузоподъемности;

ось вращения поворотной части крана и стрела в походном положении лежат в диаметральной плоскости понтона;

поворотная часть крана, включая подвижной противовес, во всех рабочих его положениях не выходит за пределы понтона (исключая стрелу крана);

конструкция стрелового устройства дает возможность укладывать стрелу в походное положение с помощью механизма изменения вылета стрелы;

с места машиниста в кабине управления крана  виден угол в 270° по горизонту, а также верхнее и нижнее положения груза (исключая положения в трюмах судов);

по периметру понтона установлено съемное или заваливающееся леерное ограждение высотой не менее 0,9 м. Между надстройками понтона и поворотной частью крана при всех ее положениях.......................