Роль электрификации в развитии России (стр. 5 из 7)
Печь вращается приводным механизмом, расположенным у четвертой опоры, считая от верхнего (холодного) конца. В комплект печного агрегата входят:
- холодильник;
- механизмы для подачи и сжигания топлива;
- тягодутьевые устройства;
- система пылеочистки отходящих печных газов.
2.2. Требования к электроприводу и автоматике
Особенностью привода печи является необходимость продолжения при пуске больших инерционных масс, а так же необходимость регулирования скорости вращения печи в зависимости от свойств обжигаемого материала. Следует учитывать так же необходимость размещения электропривода в среде с повышенной температурой. В соответствии с указанными требованиями для основного привода вращающейся печи применяют асинхронные двигатели с фазным ротором.
Пуск асинхронного двигателя с фазным ротором осуществляется с помощью дополнительного сопротивления, включаемого в цепь ротора через контактные кольца. Включение дополнительного сопротивления уменьшает пусковой ток и увеличивает начальный пусковой момент вращения.
2.3. Выбор рода тока и питающего напряжения.
Приемники электроэнергии современных промышленных предприятий могут быть подразделены на группы, различающиеся по мощности, режиму работы, напряжению, роду тока.
Большая часть электроприемников – электродвигатели производственных механизмов, освещение, электрические печи, электросварочные аппараты и установки – являются, как правило, потребителями трехфазного переменного тока промышленной частоты (50 Гц). Установки индукционного и диэлектрического нагрева требуют переменный ток повышенной частоты. Технические требования ряда производственных и вспомогательных механизмов в отношении плавного и широкого регулирования скорости вызывают необходимость применения для электропривода электродвигателей постоянного тока.
Для преобразования постоянного тока служат преобразовательные агрегаты с двигателем-генератором, ртутными и полупроводниковыми выпрямителями. Все преобразователи в системе электроснабжения предприятия являются потребителями переменного тока.
Номинальные напряжения электрических сетей в установках до 1000 В должны соответствовать при трехфазном переменном токе 220, 380 и 660 В, а при постоянном – 110,220 и 440 В. Наибольшее распространение на промышленных предприятиях имеют установки напряжением 380/220 В с глухо заземленной нейтралью. Выбор этого напряжения обеспечивает возможность использования общих трансформаторов для питания силовой и осветительной нагрузок. Наибольшая мощность трехфазных электроприемников, питаемых от системы напряжением 380/220 В, не должна превышать величины, допускающей применение контакторов на ток 600 В.
Напряжение 660 В по сравнению с 380 В дает некоторую экономию в расходе цветных металлов, но увеличивает стоимость защитной ипускорегулирующей аппаратуры на 10 – 15% и возникает необходимость установки отдельных трансформаторов для силовой и осветительной нагрузки. На предприятии большой мощности часто приходится применять две ступени напряжения: первая ступень (35 кВ и выше) – для питания предприятия и вторая ступень (6 – 10 кВ) – для распределения энергии в пределах предприятия. Напряжением 6 кВ может быть предопределено установкой электродвигателей на это напряжение совместно с технологическим оборудованием. При наличии на предприятии значительного количества электроприемников на напряжение 6 кВ это же напряжение применяют для распределительной сети.
3. Расчетная часть
3.1 Расчет и выбор электродвигателей главного и вспомогательного приводов печи
Определяем мощность двигателя главного привода мельницы:
Ргл =
0,736∙(0,288∙ 
∙L∙n + 6,4∙f∙rц∙Q∙n)где (0,288∙
∙L∙n) – мощность, потребляемая для подъема материала находящегося в печи;(6,4∙f∙rц∙Q∙n) – мощность необходимая для преодоления трения подшипников, роликов и бандажей;
= 0,9 – КПД, учитывающий расход мощности на трение в приводном механизме и в уплотнениях горячего и холодного концов печи;1,25 – коэффициент, учитывающий повышенный расход мощности в период пуска печи;
Rсв – внутренний радиус печи.
Rсв =
, м, Rсв = 
.L = 170 м – длина мельницы;
n = 1,4 об/мин - частота вращения от главного привода;
f = 0,02 – 0,04 – коэффициент трения скольжения цапф роликов по вкладышам, принимаем f = 0,02;
rц = 0,25 – радиус цапф роликов;
Q = 1947 т – общий вес вращающейся печи.
Ргл =
•0,736•(0,288•1,83•170•1,4 + 6,4•0,02•0,25•1947•1,44) = 497,7 кВт.По каталогу выбираем двигатель для главного привода печи серии АК4, напряжением 6 кВ.
Мощность Рн = 500 кВт Скольжение s = 2%
Синхронная частота вращения nо = 1500 об/мин Мmах/Мном = 2
Ток статора Iс = 58 А Ток ротора IР = 530 А
КПД двигателя
дв = 94% Напряжение ротора Uр = 590 В.Коэффициент мощности cos
= 0,87Определяем мощность двигателя вспомогательного привода печи:
Рвс =
0,736∙(0,288∙ ∙L∙n + 6,4∙f∙rц∙Q∙n),Рвс =
•0,736•(0,288•1,83•170•0,0116 + 6,4•0,02•0,25•1947•0,0116) = 4,1 кВт.По каталогу выбираем двигатель серии 4А112М4У3
Мощность Рн = 5,5 кВт Скольжение s = 5%
Синхронная частота вращения nо = 1500 об/мин Мmах/Мном = 2,2
Мп/Мном = 1,6
КПД двигателя
дв = 85,5% Мmin/Мном = 1,6Коэффициент мощности cos
= 0,86 Iп/Iном = 7Эксплуатация 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.