Електрифікація лінії хімічної обробки соломи і розробка системи автоматичного керування (стр. 2 из 3)

Схема працює наступним чином: після вмикання автоматичних вимикачів QF3-QF7, живлення подається на силову частину кола і на коло керування.

У ручному режимі перемикач SAпереводиться у положення „Р”. При натисканні кнопки SB2 „Пуск”, замикається коло живлення котушки магнітного пускача KM3 по колу: фаза А – перемикач SA – контакти кнопок SB1 та SB2 – котушка пускача KM3 – контакт теплового реле КК3 – нульовий провід N. При цьому замикається блок-контакт KM3. Одночасно замикаються силові контакти KM3 в колі живлення двигуна М3. Двигун М3 привода змішувача отримує живлення. Контактом KM3 замикається коло живлення сигнальної лампи HL3.

При натисканні кнопки SB4 „Пуск”, отримує живлення котушка пускача KM2 по колу: фаза А - перемикач SA – SB3 – SB4 – KM2 – КК2 – N. Замиканням головних контактів KM2 в силовому колі, здійснюється подача живлення на двигун М2 привода транспортера. Про робочий стан М2 сигналізує лампа HL2.

При натисканні кнопки SB6 „Пуск”, отримує живлення котушка пускача KM1 по колу: фаза А - перемикач SA – SB5 – SB6 – KM1 – КК1 – N. При цьому замикається блок-контакт KM1, блокуючи кнопку SB6 і в колі живлення сигнальної лампи HL1 з’явиться струм. Замикаються силові контакти KM1 і здійснюється подача живлення на двигун М2.

При натисканні кнопок SB1, SB3, SB5 „Стоп” забезпечується втрата живлення котушок магнітних пускачів, розмикаються силові контакти всіх пускачів і двигуни зупиняються, а відповідні сигнальні лампи гаснуть.

У автоматичному режимі перемикач SAпереводиться у положення „А”.

Отримують живлення датчик верхнього рівня BL у машині 3 та реле КL через трансформатор TV 220/12 В. При цьому замикаються контакти КL у колі живлення котушки магнітного пускача KM2 і котушки реле часу KT.

Отримують живлення котушка магнітного пускача KM3 по колу: фаза А - перемикач SA – KM3 – КК3 – N. При цьому замикаються головні контакти KM3 і двигун М3 починає працювати. Також блок-контактами KM3 замикається коло живлення сигнальної лампи HL3 і коло живлення пускача KM2.

Для контролю верхнього рівня у машині 3 передбачений датчик BL, який включений від трансформатора TV через проміжне реле КL. Доки рівень сировини в машині не досягне до заданого рівня, доти BL – замкнутий, отримує живлення котушка КL1, відповідно її контакти замкнуті. Котушка С отримує живлення по колу: фаза А – SA – KM3 – КL – KT – KM2 – KK1 – N. Замикаються контакти KM2 – вмикається двигун М2 і сигнальна лампа HL2, отримує живлення KM1 по колу: фаза А – SA – KM2 – KM1 – KK1 – N. Замикаються силові контакти KM1 і вмикається двигун М1 разом із сигнальною лампою HL1.

Автоматичний режим забезпечує послідовне вмикання машин 3 – 2 – 1. При досягненні заданого рівня у машині 3, BL – розмикає коло котушки КL. Втрачає живлення котушка пускача KM2, що приводе до зупинки М2, розмикається контакт KM2 у колі котушки KМ1, розмикаються контакти KМ1 і двигун М1 зупиняється, а М3 – продовжує працювати.

Зупинку машини 2 з зупинкою часу забезпечує програма реле часу KT. Під час роботи всіх машин лінії у заданий момент часу котушка KT отримує живлення, розмикається контакт KT у колі живлення котушки KМ2, котушка обезживлюється, і двигун М2 зупиняється. Лампа HL2 – гасне. Одночасно розмикається блок-контакт KM2 і замикається контакт KT у колі живлення котушки пускача KМ1. Котушка KМ1 знаходиться під напругою. Залишаються замкнуті її контакти KМ1, працює двигун М1.

Так забезпечується безперервна робота машини 1 за технологією.

2.3 Вибір та перевірочний розрахунок силового електрообладнання

Двигуни обираємо трифазні з короткозамкненим ротором на напругу 380В, і частоту струму 50 Гц.

Приміщення кормоприготувального відділення відноситься до особливо сирих, тому двигуни обираємо закриті, серії 4АМ, с/г виконання.

Виконуємо перевірочний розрахунок потужності силового електрообладнання для транспортеру ТС – 40М з урахуванням режима роботи за прийнятою технологією.

Потужність, що необхідна для приводу транспортера, а також вибір двигуна визначаємо за формулою:

P = (0,02…0,03)×(ПL + H)×h, (2.1)

де L – довжина транспортера, L = 4 м;

Н – висота підйому вантажу, Н = 2 м;

h - ККД приводу, h = 0,7;

П – продуктивність машини, П = 40000 кг/год.

P = 0,025×(40000×4 + 2)×0,7 = 2,8 кВт

Рдв. ³ Ррм

Вибираємо стандартний двигун потужністю Рдв. = 3 кВт

Перевірка двигуна за умовами пуску

Мпдв. ³ Мзр, (2.2)

де Мпдв. – пусковий момент, Н×м;

Мзр. – момент зрушення машини Н×м;

Мпдв. = Мн×µп×kU2 (2.3)

де Мн. – номінальний момент, Н×м;

µп – кратність пускового моменту, µп = 0,2;

kU2 – коефіцієнт зниження напруги у мережі, kU2 = 0,81

(2.4)

де Рн. – номінальна потужність двигуна, Рн = 3×103 Вт

wн – номінальна кутова швидкість, с-1;

, (2.5)

де nн. – номінальна частота обертання, nн = 1410 об/хв

рад/с

Н×м

Мпдв. = 20×2×0,81 = 32 Н×м

Момент опору робочої машини

, де (2.6)

де Рм. – номінальна, необхідна для приводу транспортера, Вт

Н×м

Момент зрушення робочої машини

Мзр = (0,2...0,3) Мон (2.7)

Мзр = 0,25×40 = 10 Н×м

Мпдв.= 32 Н×м > Мзр = 10 Н×м

Двигун проходить за умовами пуску.

Перевірка перевантажувальної здатності

Мmax дв. ³ МmaxРм, (2.8)

Мmax дв.= Мн×µmax×kU2 (2.9)

Мmax дв = 20×2,5×0,81 = 40,3 Н×м

МmaxРм = Мом = 40 Н×м

Мmax дв. > МmaxРм

Двигун проходить за умовою.

Транспортер запускається на холостому ходу, тому перевірка двигуна за умовами мінімального опору не виконується.

Обраний двигун підходить за кліматичним виконанням СУ3, вся інші двигуни перевіряються аналогічно.

Таблиця 2.1 Вибір електросилового обладнання

Електросилове обладнання
Тип електродвигуна	Рн, кВт	nн, об/хв	h, %	cosj	Ki
4АМ100S4CУ3	3	1410	84	0,84	6,5
4АМ200S4CУ3	40	1470	92	0,89	6,5
4АМ100S4CУ3	4	1410	84	0,84	6,5

2.4 Розрахунок, вибір і обґрунтування пускозахисної, конрольнорегулюючої апаратури керування об’єктом

2.4.1 Вибір схеми електричної мережі

Згідно з технологічними вимогами до проекту електрифікації силовий розподільчий щит і шафа керування розміщені в окремому приміщенні – електрощитовій.

Від силової розподільчої шафи А1 живиться шафа керування А2 і

освітлювальний щит А3. Від шафи керування до струмоприймачів прокладається при чотири провідні лінії.

2.4.2 Вибір апаратури керування і захисту

У розробленій схемі у якості апаратів захисту використовуємо автоматичні вимикачі, а в якості комутаційних апаратів – магнітні пускачі.

Автоматичний вимикач обираємо за умовами.

1) За типом – ВА51 для QF5

2) За напругою: UАВ³UC,UAB = UC = 350 B (2.10)

3) За номінальним струмом АВ; IнАВ ³IР

IнАВ = 25А ³IР = 6,5 А (2.11)

4) За струмом теплового розчіплювала Iтр ³IР

Iтр = 8 А ³IР = 6,5 А (2.12)

5) За струмом відсічкі електромагнітного розчіплювала

Iвідс.емп. ≤ Iвідс.АВ, (2.13)

де Iвідс.АВ – стандартне значення струму відсічки А;

Iвідс.емп. – розрахункове значення струму відсічки електромагнітного розчіплювала А;

Iвідс.емп. = 1,5...1,8 Iпдв, (2.14)

де Iпдв – пусковий струм двигуна А, Iпдв = Iнд.в.×ki

ki – кратність пускового струму.

Iвідс.емп. = 42,3 А; Iвідс.АВ = 8×7 = 56 А.

6) За кількістю полюсів – триполюсний;

7) За кліматичним виконанням і категорією розміщення У3.

8) За ступенем захисту IP54

Обираємо автоматичний вимикач QF5 типу ВА51Т-25-3400100-54УЗ. Автоматичні вимикачі QF6, QF7 обираємо аналогічно.

Автоматичний вимикач QF4 обираємо згідно умов:

1) За типом – ВА51

2) За напругою UАВ³UC,UAB = UC = 380 B (2.16)

3) За номінальним струмом АВ; IнАВ ³IР (2.17)

IР = k×åIнд.в, (2.18)

де IР – розрахунковий струм кола;

k – коефіцієнт одночасності роботи всіх двигунів k = 1,0

åIнд.в – сумарний струм двигунів, А.

IР = 1,0×(6,5 + 74 + 8,6) = 89,1 А

IнАВ = 100 А ³IР = 89,1 А

4) За струмом теплового розчіплювала Iтр ³IР

Iтр ³IР = 89,1 А

5) За струмом відсічкі електромагнітного розчіплювала

Iвідс.емп. ≤ Iвідс.АВ, (2.19)

де Iвідс.АВ – стандартне значення струму відсічки А;

Iвідс.емп. – розрахункове значення струму відсічки електромагнітного розчіплювала А;

Iвідс.емп. = 1,5...1,8 [åIнд.в + (Iп.д.наиб. – Iндв.наиб)] (2.20)

Iвідс.емп. = 1,6 [89,1 + (481 – 74)]= 793,8 A

Iвідс.емп. = 793,8 А ≤ Iвідс.АВ = 1000 А,

6) За кількістю полюсів – триполюсний;

7) За кліматичним виконанням і категорією розміщення У3.

8) За ступенем захисту IP54

Обираємо автоматичний вимикач типу ВА51Г-31-3400100-54УЗ.

Таблиця 2.3 – Характеристики обраних автоматичних вимикачів

Умовне позначення на схемах	Тип автоматичного вимикача	IнАВ, А	Iтр, А	Iвідс. емп., А	IвідсАВ, А
QF3	ВА51Т-31-3400100-54-УЗ	100	100	793,8	1000
QF4	ВА51Т-25-3400100-54-УЗ	25	8	42,3	56
QF5	ВА51Г-31-3400100-54-УЗ	100	80	481	560
QF6	ВА51-25-3400100-54-УЗ	25	10	56	70

Магнітні пускачі обираємо згідно умови:

1) За типом – ПМЛ (для пускача КМ1)

2) За напругою UнМП: UнМП ³UC , UнМП = 380 B (2.21)

3) За номінальним струмом АВ; IнМП ³Iндв

IнМП = 10А ³IР = 6,5 А (2.22)

4) За номінальною напругою котушки Uнк³Uмф

Uмн = Uмa = 220 B(2.23)

5) За кількістю блок контактів магнітного пускача