В графе "Примечание" указывают (уточняют) параметры элементов, место установки, если элемент устанавливают не в ящике управления, степень защиты, класс изоляции обмоток, сколько контактов используется и т.п.
Вычисляем параметры надёжности:
Параметр потока отказов
- интенсивность отказа базового элемента системы ( =0,03) (56) Показатель безотказности системы - вероятность К(Т3)наработки между отказами больше Т3где Т3 - время эксплуатации в году, ч.
Наработка на отказ, ч:
Среднее время восстановления системы:
.Вероятность восстановления системы в заданное время.
где,
- минимальное время заданное техническими условиями для восстановления системы, чтобы не нарушить технологический процесс.Коэффициент готовности:
Таким образом, получили:
; ; ; ;6.2 Определение удельных и энергетических показателей разработанного электропривода
- Удельная энергоемкость электропривода
а=Р1 ср/Q;
где Р1 ср – средняя подводимая мощность по нагрузочной диаграмме, кВт;
Q – производительность установки, т/ч;
а=0,55 кВт/ч;
- Средний коэффициент загрузки:
Кн ср=Р2 ср/Рн;
Где Р 2 ср – средняя мощность на валу, кВт;
Кн. ср=
/7,5=0,93- Средний коэффициент мощности:
;где Uср – среднее линейное напряжение, В;
- Потребляемая мощность из сети электропривода:
- Потребляемая энергия в год:
кВт;где к – коэффициент, учитывающий ручной режим.
7. Разработка ящика управления электроприводом
7.1 Определение суммарной площади монтажных зон аппаратов и типа ящика управления
На листе графической части №5 показана возможная установка элементов схемы с учётом монтажных зон, которые определяются по требованиям ТМЗ-3-141-90; ТМЗ-155-90; ТМЗ-19-90; ТМЗ-13-90.
Таблица 7.1.1. Монтажные зоны аппаратов.
Тип аппарата | Размеры зоны, мм2 | Вариант крепления | |||
Н | HI | Н2 | В | ||
Пускатель магнитный ПМЛ | 250 | 150 | 50 | 80 | 3 |
Сигнальная арматура | 100 | 75 | 60 | 1 | |
ВыключательавтоматическийBA61F29 | 200 | 150 | 25 | 75 | 3 |
Устройство УЗ | 200 | 100 | 50 | 120 | 3 |
Пост кнопочный ПКЕ-112 | 150 | 100 | 50 | 80 | 3 |
Реле времени ВЛ69 | 200 | 150 | 25 | 75 | 3 |
ПакетныйпереключательПКУЗ-12 | 200 | 150 | 25 | 120 | 3 |
После компоновки приборов внутри щита приборов, определяем тип и размеры щита с учётом монтажных зон аппаратов.
Щиты (ящики) являются связующим звеном между объектом управления и оператором. На них располагают средства контроля, управления технологическим процессом, а также мнемосхемы, накладные надписи.
Выбор ящиков производят согласно монтажным зонам аппаратов, которые будут располагаться в нем. Найдём требуемую площадь монтажной панели щита и двери:
(66) (67)где, Н и В- монтажные зоны аппаратов, устанавливаемых в щите (ящике) или на двери.
=250*80*2+200*75+200*120*2+200*120+200*75*2=157000 мм2. =150*80*4+100*60*2=60000 мм2.Принимаем ящик управления типа ЯУЭ-0643.
7.2 Пояснения о размещении аппаратов в ящике управления и составлению схемы соединений ящика управления
В ящике управления устанавливаем автоматический выключатель, магнитный пускатель, УЗ, кнопочную станцию. Для подключения внешних проводок устанавливаем клемную колодку. На дверцах ящика установлена сигнальная лампочка HL. Все аппараты в ящике крепятся па рейках. Компоновка аппаратуры внутри щитов должна выполняться с учетом конструктивных особенностей этих изделий и обеспечения монтажа и эксплуатации, а так же с учетом допустимых полей монтажа. Размеры допустимых полей монтажа учитывают установку инфицированных элементов для внутрищитового монтажа электрических и пневматических аппаратов, а также прокладку проводов внутри щитов.
Аппараты внутри щитов нужно группировать по принадлежности и системам управления, измерениям и сигнализации, а внутри этих групп - по роду тока, значению напряжения, типам аппаратов. Для удобства монтажа и обслуживания двери малогабаритных щитов и поворотная рама открываются слева направо. Электрические проводки, как правило, должны размещаться в левой части с монтажной стороны щита. Прежде, чем определить геометрические размеры щита, необходимо предварительно уточнить вид, количество аппаратов и их монтажные зоны, см. таблицу 7.1.1.
Схему соединений выполняем на основании разработанной принципиальной схемы и чертежа общего вида щита управления в соответствии с требованиями ГОСТ 2.702-75 «Правила выполнения схем».
Схему выполняем без масштаба. При этом аппараты (включая ряды зажимов) показываем в соответствии с их действительным расположением.
Аппараты изображаем в виде монтажных символов, представляющих собой схемы внутренних соединений отдельных аппаратов, приборов. Символ аппарата обводится тонкой сплошной линией, на чертеже размещаем свободно с учетом места для размещения их нумерации, а также с учетом маркировки отходящих от аппаратов проводов. Каждому аппарату присваивается номер, номера проставляем слева направо, сверху вниз по порядку, начиная с 1, сначала для одной сборочной единицы, затем для другой. Нумерация проставляются в кружочках. При этом над чертой записываются порядковый номер аппарата, а под чертой - позиционное обозначение этого аппарата в принципиальной схеме.
7.3 Выбор проводов для схемы соединения ящика управления и кабелей для схемы внешних соединений
В силовой цепи используем медные одножильные провода типа ПВ1 сечением более 1 мм2, а в цепях управления - многожильные медные провода типа ПВЗ, сечением до 1 мм2. Сечение проводников определяем по допустимому току, таблица 6.5, [1]:
I*доп = Iдоп*0,7; (68)
Iдоп=16,1 А;
I* доп=0,7*16,1=11,27 А.
Принимаем сечение проводника прокладываемого в шкафу – 1 мм2, в силовой цепи - 2,5 мм2.
8. Заключение по проекту
Таблица 8.1. Результаты работы над проектом.
№ | Требования задания. | Полученные результаты. |
21 | 2 | 3 |
11 | Мощность на валу рабочей машины –7 кВт., при частоте вращения - 3000 об/мин. | Мощность на валу электродвигателя -Рсн=7,5 кВт., при частоте вращения пНД=3000 об/мин. |
22 | Характеристика помещения, где установлен электродвигатель-особо сырое, IР44. | Выбран мотор-редуктор 7МЧ-М-150-150-Л1//3.0/4-200Л-К1; Рн=3.0 кВт., п=1400 об/мин., степень защиты IP44. |
3 | Температура превышения при нагреве обмотки за цикл работы менее допустимой рабочей для класса изоляции. | Действительная температура обмотки за цикл нагрузочной диаграммы составляет класс изоляции - H допустимая рабочая температура 140 C |
4 | Максимальный приведенный момент в цикле нагрузочной диаграммы, Ммакс=50.82Нм | Максимальный момент электродвигателя с учетом 10% снижения напряжения, Ммакс= 41.16 Нм. |
15 | Минимальный приведенный момент сопротивления рабочей машины при пуске, Ммин=36.92Нм. | Минимальный момент электродвигателя при пуске с учетом 10% снижения напряжения, Ммин=29.93Нм |
6 | Приведенный момент сопротивления трогания рабочей машины, 46.2Нм | Пусковой момент электродвигателя с учетом 10 % снижения напряжения, Мп=37.4 Нм |
7 | Минимум передач. Для обеспечения минимума передач применяем мотор-редуктор соединенный с рабочей машиной соединительной муфтой. | Используются передачи: мотор-редуктор,1общ=0,094 кг-м2 |
8 | Пуск, обеспечивающий малое падение напряжения в линии. | Пуск прямой, время пуска-0,08с. |
9 | Управление по заданию следующее: увязать работу поперечного и продольного транспортеров предусмотреть автоматический режим. | В проекте управления следующее: принципиальная электрическая схема составлена таким образом, что она позволяет управлять поперечным и продольным транспортерами ,для обеспечения автоматического режима применяем реле времени. |
10 | Аппарат защиты электродвигателя должен иметь наибольшую эффективность . | В проекте принят аппарат защиты электродвигателя типа УЗ, его показатель эффективности Э=0,64. |
11 | Показатели надежности наилучшие. | В проекте достигнуты следующие показатели надежности : ; ; ; ; |
12 | Показатели разработанного электропривода наилучшие. | Достигнуты удельные показатели а=0,55 кВт/ч; Кн ср=0,93 |
13 | Ящик управления соответствующий степени и наименьших габаритов | Использован тип ящика ЯУЭ-0643 ,размер 600*400*350,степень защиты IP21. |
14 | Применить в проекте ресурсо или энергосберегающее решение ,или повысить производительность труда оператора | Для реализации энергосберегающего решения выделим несколько направлений:–строгое соблюдение технологического процесса ;–не перегружать рабочую машину |
Литература
1. Гурин В.В. Бабаева Е.В. Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию-"Электропривод", часть 1.-М.: БГАТУ, 2006.
2. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Электропривод" для студентов специальности 3114 - "Электрификация с/х".- М.: Ротапринт БАТУ, 1992.
3. Фоменков А.П. Электропривод с/х машин, агрегатов и поточных линий - М.: Колос, 1984.
4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т.З - 5-е изд., перераб. и доп.- Машиностроение, 1979.