Модернизация и замена морально и физически устаревшего оборудования плавкрана типа «Богатырь» с целью повышения надежности

Введение
Глава 1 Общие сведения о плавкранах

1.1 Назначение и классификация кранов
1.2 Описание устройства кранов
1.3 Судовые движители плавкранов
1.4 Требования, предъявляемые к судовому электрооборудованию
1.5 Сравнительная оценка электрогидравлического привода и электропривода
Вывод по главе 1
Глава 2 Описание электрооборудования верхнего строения кранов
2.1 Электрическая схема электропривода крана С-981А
2.2 Реверсирование двигателей мостового крана
2.3 Описание подъема плавучего крана
2.3 Схема электрическая электропривода крана типа КБ-160.
2.4 Стреловой кран с частотным регулированием главных
электроприводов
2.5 Описание прототипного крана “Богатырь 2”

2.5.1 Назначение и технические данные верхнего строения
2.5.2 Описание схемы силовой цепи

2.5.3 Описание устройства горизонтирования
2.5.4 Описание устройства потребления рекуперируемой энергии
2.5.5 Описание работы фильтрокомпенсирующего устройства
2.5.6 Описание тормозного устройства
2.5.7 Кольцевые токоприемники
2.5.8 Защита электрооборудования
Вывод по главе 2
Глава 3 Модернизация электрооборудования верхнего строения
3.1 Расчет электропривода механизма главного подъема
3.2 Замена трансформаторов тока на катушки Роговского
3.3 Замена тормозных резисторов на систему рекуперативного
торможения
3.4 Выбор частотного преобразователя
3.5 Модернизация датчиков частоты вращения
Вывод по главе 3
Список используемых источников

Цель дипломного проекта ¬ модернизация и замена морально и физически устаревшего оборудования плавкрана типа «Богатырь» с целью повышения надежности и снижения затрат на электроэнергию. Проводится замена системы генератор-двигатель с отрицательной обратной связью по скорости на систему преобразователь частоты-асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. На основе анализа действующей системы рассчитаны предварительные данные новых двигателей, преобразователей частоты и кабельных сетей.
Новая система обеспечивает плавное регулирование скорости вращения двигателей электроприводов, высокий коэффициент полезного действия всей системы, ограничение пусковых токов, что приводит к уменьшению энергозатрат и износа коммутационной аппаратуры.
В настоящее время большое внимание уделяется проблеме энергосбережения, в частности в судовом электроприводе. Объясняется это в первую очередь значительным развитием флота крупнейших морских держав мира, связанным как с обеспечением коммерческих задач, так и освоением Мирового океана. Быстро растущее потребление нефти и газа обусловило рост вниманияк их добыче не только на суше, но и в морях и океанах, где погрузочные операции осуществляются с помощью плавучих установок [1]. По оценкам экспертов, суммарная установленная мощность судовых электроприводов составляет около 80 % мощности всех судовых потребителей.
Разработка и внедрение в системах судовых электроприводов современных энергосберегающих технологий и устройств позволят получить более значимый результат, чем внедрение новой техники для других судовых потребителей. Применение частотно-регулируемого электропривода позволяет не только повысить надежность той системы, в которой он используется, но и сэкономить энергоресурсы.
Электроснабжение всех главных крановых электроприводов, размещенных в поворотной башне, производится через кольцевой токоподвод, размещенный в нижней части башни.
Управление электроприводами производится из кабины крановщика с помощью командоконтроллеров с плавным изменением сигналов задания скорости. В системах Г-Д главных электроприводов реализована стабилизация скорости работы электродвигателей с использованием отрицательных обратных связей по скорости работы электродвигателей от тахогенераторов.
С учетом вышеперечисленных особенностей главных крановых электроприводов предлагается вариант модернизации с заменой существующей системы Г-Д на систему асинхронный двигатель-преобразователь частоты.
Предлагаемый вариант модернизации позволяет решить следующие задачи:
- повышение надежности за счет замены старого, физически изношенного электрооборудования и использования более надежных, чем двигатели постоянного тока, асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором;
- повышение КПД и экономической эффективности за счет большего КПД асинхронных двигателей и КПД системы преобразователь частоты-асинхронный двигатель в целом;
- упрощение схемных решений системы электроприводов и сокращение длины кабельных линий;
- возможность работы электроприводов на повышенных значениях скорости.

Цель дипломного проекта ¬ модернизация и замена морально и физически устаревшего оборудования плавкрана типа «Богатырь» с целью повышения надежности и снижения затрат на электроэнергию. Проводится замена системы генератор-двигатель с отрицательной обратной связью по скорости на систему преобразователь частоты-асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. На основе анализа действующей системы рассчитаны предварительные данные новых двигателей, преобразователей частоты и кабельных сетей.