Роль электрификации в развитии России (стр. 2 из 7)

1,25 – коэффициент, учитывающий повышенный расход мощности в период пуска печи;

R_св – внутренний радиус печи.

R_св =

, м, R_св =

L = 185 м – длина мельницы;

n = 1,24 об/мин - частота вращения от главного привода;

f = 0,02 – 0,04 – коэффициент трения скольжения цапф роликов по вкладышам, принимаем f = 0,02;

r_ц = 0,25 – радиус цапф роликов;

Q = 2340 т – общий вес вращающейся печи.

Р_гл =

•0,736•(0,288•2,25³•185•1,24 + 6,4•0,02•0,25•2340•1,24) = 862,3 кВт.

По каталогу выбираем двигатель для главного привода печи серии АК4, напряжением 6 кВ.

Мощность Р_н = 1000 кВт Скольжение s = 1,5%

Синхронная частота вращения n_о = 1500 об/мин М_mах/М_ном = 2,1

Ток статора I_с = 112 А Ток ротора I_Р = 690 А

КПД двигателя

_дв = 95% Напряжение ротора U_р = 690 В.

Коэффициент мощности cos

= 0,9

Определяем мощность двигателя вспомогательного привода печи:

Р_вс =

0,736∙(0,288∙ ∙L∙n + 6,4∙f∙r_ц∙Q∙n),

Р_вс =

•0,736•(0,288•2,25³•185•0,012 + 6,4•0,02•0,25•2340•0,012) = 8,3 кВт.

По каталогу выбираем двигатель серии 4А132М4У3

Мощность Р_н = 11 кВт Скольжение s = 3,1%

Синхронная частота вращения n_о = 1460 об/мин М_mах/М_ном = 2,2

М_п/М_ном = 1,6

КПД двигателя

_дв = 88% М_min/М_ном = 1

Коэффициент мощности cos

= 0,9 I_п/I_ном = 7,5

Эксплуатация и ремонт электродвигателя главного привода

Осмотры электродвигателей, находящихся в эксплуатации, систем их управления и защиты проводятся по графику утвержденному главным энергетиком предприятия. Осмотр и проверку целостности заземления проводят ежедневно.

При осмотре электродвигателей напряжением до 10 кВ (синхронные и асинхронные) контролируют температуру подшипников, обмоток, корпусов, нагрузку, вибрацию. Проверяют чистоту электрической машины, чистоту помещения, охлаждающую среду, работу подшипников и щеточного аппарата, исправность ограждений.

Измерение температуры подшипников проводят методом термометра. Предельно-допустимая температура подшипников не должна превышать следующих значений: для подшипников скольжения 80 градусов;

- для подшипников качения 100 градусов.

В процессе эксплуатации, у отдельных электрических машин возникают неисправности. Если при техническом обслуживании обнаруженную неисправность удалить нельзя из-за сложности, то определяют, какому виду ремонта подлежит электрическая машина (капитальному или текущему). При осмотре у электродвигателей, расположенных на движущихся частях рабочей машины, омметром проверяют, нет ли обрыва заземляющей жилы кабеля.

Состояние соединений муфты или шкива проверяют, обращая внимание на детали муфты. Поврежденные резиновые детали заменяют. Мегаомметром на

500 В измеряют сопротивление изоляции обмоток статора электродвигателя относительно корпуса. У электродвигателей, имеющих датчики температурной защиты, измеряют сопротивление изоляции цепи датчиков относительно обмотки статора и корпуса.

Снимают защитный корпус и продувают щеточный механизм сжатым воздухом. Очищают щеточный механизм обтирочным материалом, а затем осматривают. При осмотре щеточного механизма проверяют биение коллектора и контактных колец. Биение проверяют индикатором часового типа. Коллектор при неисправностях и биении полируют, до 0,5 мм – прошлифовывают, превышающие 0,5 мм – протачивают при ремонте. При необходимости заменяют щетки. Прошлифовывают щетки по всей контактной поверхности, которая должна составлять не менее 80% рабочей поверхности щетки. Воздушные масляные фильтры должны быть заправлены висциновым или веретеновым маслом. Механизм подачи должен работать исправно. При осмотре проверяют герметичность стыков, наличие масла, исправность механизма подачи.

Вибрация возникает в результате смещения линии валов агрегата при монтаже или при посадке фундамента. Вибрация может возникнуть также в результате короткого замыкания внутри статорной обмотки, из-за чего создается асимметрия магнитного поля. Причиной вибрации может быть также и плохая балансировка ротора в процессе ремонта. В этом случае нужно произвести статическую и динамическую балансировку ротора. Вибрация способствует ослаблению крепления двигателя на фундаменте, разработке подшипников. Она может привести к повреждению изоляции, короткому замыканию в обмотках и искрению под щетками.

3.2. Расчет и построение механической характеристики. Определение сопротивления пускового реостата.

Определяем номинальный момент двигателя:

, Н∙м,

где Р_н =1000 кВт - номинальная мощность выбранного двигателя, кВт;

n_н – номинальная частота вращения, об/мин;

n_н = n_о∙(1 - s),

гдеn_о = 1500 об/мин - синхронная частота вращения,об/мин;

s_н = 1,5% номинальное скольжение.

n_н = 1500∙(1 – 0,015) = 1477 об/мин;

М_н = (9550∙1000)/1477 = 6444 Н∙м.

Определяем номинальное сопротивление ротора:

, Ом,

где U_рн – напряжение ротора, В;

I_рн – ток ротора, А.

R_рн = 890/(

∙690) = 0,75 ≈ 0,8 Ом.

Определяем сопротивление фазы ротора: r_р = s_н ∙ R_рн = 0,015∙0,8 = 0,012 Ом.

Определяем критическое скольжение:

s_кр = s_н ∙ (λ +

) = 0,015∙(2 + ) = 0,06.

Определяем критический момент: М_кр = λ∙М_н = 2∙6464 = 12928 Н∙м.

Определяем максимальный переключающий момент:

М₁ = 0,75∙М_кр = 0,75∙12928 = 9696 Н∙м.

Определяем минимальный переключающий момент:

М₂ = М₁∙

= 9696∙ = 3755 Н∙м.

Для построения механической характеристики по упрощенной формуле Клоса, определяем моменты в зависимости от скольжения: М =

,

М₁ = 2∙12928/(0,01/0,06 + 0,06/0,01) = 4191 Н∙м;

М₂ = 2∙12928/(0,02/0,06 + 0,06/0,02) = 7765 Н∙м;

М₃ = 2∙12928/(0,03/0,06 + 0,06/0,03) = 10342 Н∙м;

М₄ = 2∙12928/(0,04/0,06 + 0,06/0,04) = 11915 Н∙м;

М₅ = 2∙12928/(0,05/0,06 + 0,06/0,06) = 12737 Н∙м;

s	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06
М	4191	7765	10342	11915	12737	12928

Выбираем масштаб построения: 12928 – 150 мм.

Х₁ = 4191∙150/12928 = 48,6 мм;

Х₂ = 7765∙150/12928 = 90 мм;

Х₃ = 10342∙150/12928 = 120 мм;

Х₄ = 11915∙150/12928 = 138 мм;

Х₅ = 12737∙150/12928 = 147 мм;

Определяем сопротивление ступеней пускового реостата:

R = r_р ×

,

где r_р – сопротивление фазы ротора;

l_xz – длина отрезка xz;

l_аб – длина отрезка аб и тд.

Сопротивление первой ступени: R₁ = 0,012×(4/58) = 0,0008 Ом

Сопротивление второй ступени: R₂ = 0,012×(4/25) = 0,0019 Ом

Сопротивление третьей ступени: R₃ = 0,012×(4/10) = 0,0048 Ом

Сопротивление четвертой ступени: R₄ = 0,012×(4/3) = 0,016 Ом.

3.3. Расчет и выбор аппаратов защиты и управления.

3.3.1. Техническое обслуживание и ремонт аппаратов защиты и управления.

К аппаратам защиты и управления относятся:

- все виды выключателей и переключателей;

- рубильники;

- контакторы;

- реле;

- контроллеры;

- командоаппараты;

- реостаты;

- предохранители и т.д.

При техническом обслуживании аппарат отключают от сети и принимают меры, исключающие возможность ошибочной подачи напряжения, производят его осмотр , очищают от пыли и грязи, масла, проверяют надежность крепления к панели, наличие деталей в комплекте и их взаимодействие, выработку осей, кулачков и других подвижных деталей. Производят необходимую регулировку.

При текущем ремонте заменяют детали, изношенные или не соответствующие требованиям эксплуатации. Пружины, контакты, дугогасительные камеры, заменяют на новые, заводского изготовления. Конструкционные детали могут изготавливаться на собственном предприятии. Также могут перематываться обмотки двигателей, катушки.

Номинальный ток:

, А;

;

Выбираем масляный выключатель.

Паспортные данные	Расчетные данные	Сравнение
Uэ.у = 6 кВI э.у = 200 А	Uн = 6 кВIн = 113 А	Uэ.у ≥ Uн6 кВ ≥ 6 кВI э.у > Iн200 А > 113 А

Окончательно выбираем масляный выключатель ВМГ – 6 – 200. Выключатель масляный с Горшковым исполнением полюсов.