3 feb. 2011

LINII DE CONTACT PENTRU PODURILE RULANTE

Linia de contact este un ansablu de conductoare fixate pe izolatoare în lungul caii de rulare, care serveşte la alimentarea cu enertgie electrică al unui pod rulant.
Podul rulant este prevăzut cu captatoare care alunecă pe linia de contact şi culeg curentul pentru alimentarea podului rulant.
 In componenta liniei de contact se evidenţiază următoarele elemente:
- Rostul de dilataţie, e, este un interval liber al liniei de contact, fără a întrerupe continuitatea electrică, asigură posibilitatea de dilatare datorată variaţiilor de temperaturăa mediului ambiant şi datorită încălzirii care rezultă în timpul funcţionării podului rulant. Se stabileşte astfel încât la temperatura de +70oC să fie de 5mm. Lungimea unui tronson cuprins între două rosturi de dilataţie va fi de 20…30m
- Rostul de separaţie, r, este intervalul liber dintre două porţiuni ale liniei de contact, care în timpul explotării poate fi separată electric. Se calculează cu relaţia
r = e +10
- Zona de reparaţie, z, este o porţiune în care podul rulant poate fi retras pentru revizii sau reparaţii, cu posibilitatea de întrerupere a alimentării cu energie electrică şi de legare la pământ, partea de linie de contact pe care o folosesc alte poduri rămânând în funcţiune. Este absolut necesară în cazul în care pe aceeaşi linie de contact funcţionează mai multe poduri rulante. Lungimea zonei de reparaţie se alege din motive de protecţia muncii mai mare cu 2m decât lăţimea podului rulant.
Secţiunea liniei de contact şi punctele de alimentare se vor dimensiona astfel încât suma pierderilor de tensiune în linia de contact, cablu de alimentare şi în instalaţia electrică a podului rulant să nu depăşească 12% pentru alimentarea în curent alternativ trifazat şi 15% pentru alimentarea în curent continuu.

De obicei alimentarea liniei de contact se face la mijlocul ei prin separatorul principal K. Dacă lungimea liniei este foarte mare şi pe linie căderea de tensiune depăşeşte limita admisibilă, atunci se adoptă şi alte scheme de alimentare însă principiul este acelaşi. De asemenea pentru limitarea pierderii de tensiune se vor realiza legăturii electrice din cabluri montate în lungul liniei de contact.
Lungimile de fabricaţie ale oţelului cornier sunt înădite prin sudură pentru a asigura continuitate electrică. Racordarea papucilor cablurilor de alimentare la linia de contact se face prin plăcuţe de oţel sudate pe linia de contact.
Liniile de contact se fac din oţel profilat (cornier), fixat pe izolatori suport montaţi pe console metalice. Consolele metalice se montează pe grinzile de rulare cu o distanţă între ele de 2,5…3m
Zona de reparaţie poate fi izolată de restul liniei de contact printr-un separator cu punere la pământ (K1, K2). Pe o poziţie a separatorului se asigură alimentarea cu energie electrică a zonei de reparaţie iar pe cealaltă poziţie se realizează întreruperea alimentării şi punerea la pământ a zonei de reparaţii.
Linia de contact se prevede cu trei conductoare pentru că la podurile cu lagăre şi cuzineţi se realizează un contact bun între roţi şi şina de rulare nemai fiind nevoie de al patrulea conductor. Totuşi unde există pericolul ca acest contact să nu se realizeze bine trebuie să fie patru conductoare la linia de contact, al patrulea servind pentru legarea la nul..Întodeauna cabina podului se amplasează pe partea opusă liniei de contact.






CALCULUL ELEMENTELOR INCALZITOARE DIN SARMA

Pentru calculul elementelor încălzitoare din sârmă trebuie cunoscute:
- tensiunea reţelei (V)
- puterea elementului încălzitor (W)
- rezistivitatea materialului folosit (ohmi.mmp/m)



Diametrul sârmei se calculează cu relaţia:

d = 0,34sqr[ (P / U)(P / U) ro / p                 (mm), unde:

P – puterea rezistenţei
U – tensiunea reţelei
ro – rezistivitatea la temperatura de funcţionare
p – încărcarea la suprafaţă (din tabel)
               - cuptoare electrice, p = 2…3W/cm3
               - aeroterme, p = 10…12W/cm3

Rezistivitatea la cald se calculează astfel:

ro = ro1 (1 + at), iar
t = T – Tt , în care:
T – temperatura elementului
Tt – temperatura ambiantă
t - coeficientul de variaţie a rezistenţeei cu temperatura
                      t cromnichel = 0,13.10–3 (1/oC)
                      t platină = 3,8.10–3 (1/oC)

Rezistenţa elementului încălzitor:

R = UU / P                (omega)

Lungimea elementului încălzitor:
L = R.S / ro , unde

S = 4 pi D2 / 4



1 feb. 2011

BILANTUL ENERGETIC AL UNUI SISTEM DE ACTIONARE ELECTRICA

Sistemul de actionare electrica are in componenta sa trei elemente de baza:
 - masina electrica de actionare
 - organul de transmisie a miscarii de la masina electrica la mecanismul de lucru
 - mecanismul de lucru (mecanismul executor) care efectueaza procesul tehnologic.
La aceste trei elemente se mai adauga echipamentul de comanda, reglare si protectie precum si alimentarea cu energie electrica.
Ecuatia generala a unui bilant energetic este :

Wi = Wu + DWp + Wr,

unde:
Wi     = energia electrica intrata in conturul de bilant
Wu    = energia utila consumata pentru realizarea procesului tehnologic
DWp = pierderile de energie in interiorul conturului
Wr    = energia restituita in exteriorul conturului

      Energia electrica intrata in contur,Wi , este suma energiei intrate din exterior si energia care se genereza in contur, Wi = Wie + Wig
      Energia utila, Wu,  este energia dezvoltata in mecanismul de lucru, la capatul lantului cinematic al sistemului de actionare electrica.


     











      Pierderile de energie, DWp, corepund pierderilor de putere din masina electrica cat si pierderilor mecanice din mecanismul de lucru.. DWp = DWda + DWme + DWvt + DWml
Pierderile in masina electrica se definesc ca fiind suma pierderilor in infasurari, a pierderilor in miez cat si a pierderilor mecanice din masina electrica: DWme =  DWcu + DWfe + DWmot
Pierderile din organul de transmisie si pierderile din mecanismul de lucru se determina impreuna, fiind destul de dificil de evidentierea lor separat. Practic se pot lua in calcul pierderile mecanice totale 9in motor, organul de transmisie si mecanismul de lucru). Scopul bilantului fiind de a pune in evidenta pierderile cat si masurile necesare pentru eliminarea sau diminuarea lor.
















Tinand seama de aceste considerente si presupunand Wr = 0, relatia de bilant energetic pentru un sistem electric de actionare este:

Wi = Wu + DWda + Wcu + DWfe+m.

      Energia intrata in contur, Wi, se determina prin masuratori efectuate la bornele tabloului de alimentare.
      Energia utila, Wu, se obtine prin scaderea pierderilor din energia intrata, rezulta:  Wu = Wi - DWp
In continuare prezentam un mod de realizarea a bilantului energetic in regim permanent. In situatiile practice, cand regimurile tranzitorii sunt de scurta durata, nu se efectueaza calcule separate pentru aceste regimuri tranzitorii ci se considera o incarcare medie pentru intervalul considera.
      Pierderle de energie in infasurari, Wcu, se pot determina cu relatia:
DWcu = (3k.k.Im.Im.Re.t)/1000            [kwh]
unde:
k = coeficient de forma al curentului,
Im = valoarea medie a intensitatii curentului electric in intervalul t [ore]
Re = rezistenta echivalenta a infasurarilor (cu vslorile corespunzatoare fiecarui tip de masina electrica)
      Pierderile de energie in circuitul magnetic nu pot fi separate decat pentru motoarele asincrone cu rotorul bobinat. La aceste motoare se caleaza rotorul cu circuitul rotoric deschis si se fac masuratorile necesare. Se poate asimila motorul cu un transformator electric care functioneaza in gol.
DWfe = ( Prd - 3Ri.Io.Io.0.001).t       [kwh]
Pentru celelate tipuri de masini electrice nu se poate face separarea pierderilor asa incat ele se calculeaza impreuna.
La efectuarea unui bilant energetic pentru o sectie, unde sunt mai multe sisteme de actionare electrice, se pot lua in calcul o serie de coeficienti cu caracter statistic, care introduc corectiile corspunzatoare. Prin neintroducerea acestor corectii rezultatele pot fi eronate.
Factori de corectie:
 - Coeficientul de simultaneitate: tine seama de numarul de utilaje aflate la un moment dat in functiune,
Ks = Nf/N
 - Coeficientul de conectare, Kc = Tf/T
 - Coeficientul de incarcare,   Ki = Pc/Pr
Energia consumata de un ansamblu de N instalatii de acelasi timp intr-un interval de timp este
W = Ks . Kc . Ki . Pm . t , unde Pm = puterea medie rezultata in urmamasuratorilor efectuate in timpul t.