Анализ системы автоматического регулирования температуры воздуха в животноводческом помещении

ВВЕДЕНИЕ

Эксплуатация линий  освещения требует от организаций  постоянных денежных затрат, которые ежемесячно увеличиваются из-за роста: тарифов на электроэнергию, расходов на обслуживании, стоимости комплектующих светильников и ламп.

Статистика показывает: если предприятие имеет 300 ламп, то каждый месяц требуется заменять 30–40 шт., но часто ситуация такова, что сгоревшие лампы сразу не заменяются, а происходит накопление таких неработающих светильников. Замена ламп и устранение др.причин производится только при плановом профилактическом ремонте или по команде руководства, поэтому энергетики не могут предоставить объективные сведения по количеству выходящих из строя ламп и др.компонентов светильника и частоте их замены в год.

         Мероприятия по ремонту светильников и замене ламп, обходятся в несколько раз дороже, чем стоит сама лампа. При замене каждой лампы, в целях обеспечения соблюдения норм безопасности, всегда задействуются несколько работников имеющих допуски и разрешение к проведению таких работ, а также используется инструмент, оборудование и если необходимо спецтехника ( светильники наружного освещения, эксплуатируемые на улицах, периметрах и территорий предприятий, крышах зданий и сооружений).

Суть технологии обслуживания «по состоянию» состоит в том, что обслуживание и ремонт выполняются в зависимости от реального текущего технического состояния, контролируемого в процессе эксплуатации без каких-нибудь разборок и ревизий на базе контроля и анализа соответствующих параметров.

При этом затраты на техническое обслуживание снижаются на 50-75 % в сравнении с обслуживанием «по регламенту» (система планово-предупредительных ремонтов).

          Настоящая курсовая работа посвящена  оценке ресурса и планированию  профилактических мероприятий для светильника с лампами накаливания.    Место  установки  – коровник.

Условия эксплуатации данного  электрооборудования: окружающая среда  – особо сырые помещения с  химически активной средой [1], среднее  время работы в сутки – 8 ч.

где      Rкп - предельное значение сопротивления контактов:

                                      Rкп = 1,8 Rкн,                                        (7)

         Rкн=200 мкОм - предельное значение сопротивления контактов[2,табл. 5];

  Rкп = 1,8 ·200= 360 мкОм.

       Остаточный  ресурс безотказной работы контактов:

         =400 0  ч.

      Для  определения ресурса светового  потока используем метод линейного прогнозирования, потому что зависимость светового потока от времени – линейная (рисунок 3).

Определим остаточный ресурс излучения светового потока светильника с лампами накаливания  по формуле:

,         (8)

где t – наработка от начала эксплуатации, ч;

       к_ост  – коэффициент остаточного ресурса.

Т. к.  световой поток  в процессе эксплуатации уменьшается, то коэффициент остаточного ресурса определяем по формуле:

                                       (9)

где Фп,Фи,Фн – соответственно предельное, измеренное и начальное                              значения параметра (светового потока).

             Фп = 0,8Фн                                        (10)

Фп = 0,8*1450=1160лм;

 Коэффициент остаточного ресурса :

  =0,914

Остаточный ресурс безотказной  работы по световому потоку:

  ч.

 

5.  Разработка диагностического  устройства

Предлагаемое диагностическое  устройство представляет собой стенд, предназначенный для диагностирования в светильниках с лампой накаливания : изоляции, контактных соединений и светового потока .

Для определения состояния изоляции возможно использование различных методов, в частности, метода частичных разрядов, измерения тангенса угла диэлектрических потерь либо испытания повышенным напряжением. Однако указанные методы требуют наличия  достаточно сложного измерительного оборудования и высокой квалификации персонала, проводящего измерения. Кроме того, последний метод, по сути, является разрушающим и в настоящее время практически не применяется.

На основании вышеизложенного, в предлагаемом устройстве диагностирование изоляции обеспечивается по величине её электрического сопротивления, измеряемого непосредственно. Указанный метод является простым с точки зрения реализации, практически не требующим затрат на оборудование и подготовку специалистов. Для реализации метода в схеме диагностического стенда предусмотрен цифровой  мегаомметр .

Состояние контактных соединений может быть оценено по величине переходного сопротивления, падения напряжения на контакте, температуры нагрева (определяющие параметры).  Измерение температуры нагрева контактного соединения (особенно бесконтактное) требует наличия соответствующего дорогостоящего оборудования и разработки соответствующих методик оценки полученных результатов. В настоящее время существующая нормативная база недостаточна для проведения достоверного температурного контроля.  Диагностирование по величине переходного сопротивления требует использования достаточно дорогостоящего прибора и может производиться только на отключенном оборудовании, что обуславливает повышенные требования к обеспечению необходимых блокировок. Таким образом, принимаем в данном стенде диагностирование контактных соединений электродвигателя по величине падения напряжения на контактах, измеряемого непосредственно. Указанный метод отличается простотой и не требует дорогостоящих приборов, хотя и не обладает высокой достоверностью. Для реализации указанного метода в схеме устройства диагностирования предусмотрен милливольтметр универсальный цифровой АВМ-1085, со следующими характеристиками:

Измерение переменного напряжения (mV, V) в диапазоне 0,1 мкВ…300 В (5Гц…5МГц), а так же мощности (W);  двухстрочный дисплей с изменяемой разрядностью до 4½, автоматический и ручной выбор диапазона, удержания максимальных и минимальных показаний, звуковой сигнал, а так же программная калибровка.

Диагностирование  светильника по световому потоку заключается в определении освещенности. Фотодатчик обеспечивает преобразование мощности оптического излучения в  величину разности потенциалов, отображаемую люксметром  в единицах освещенности., т.е. для измерения светового потока.

Для отключения 1-фазной нагрузки 220 В/50 Гц любой мощности при  недопустимых колебаниях напряжения в сети с последующим автоматическим включением после восстановления параметров сети  предусмотрим установку  однофазного реле напряжения, предназначенным для защиты бытовых и промышленных однофазных потребителей от недопустимого повышения и недопустимого снижения напряжения питающей сети.

В схеме  предусмотрим  установку дифференциального выключателя , который одновременно обеспечивает защиту схемы от перегрузок и коротких замыканий, а также по току утечки при повреждении изоляции или прикосновении человека к токоведущим частям

На основании изложенных решений разрабатываем принципиальную электрическую схему диагностического стенда (см. графическую часть), а также производим выбор элементов схемы с использованием [2, 4].

 Результаты выбора  представлены в графической части.

 Порядок работы  с диагностическим стендом следующий:

Подача напряжения питания на стенд производится при включении дифференциального выключателя QF1 .

При нажатии кнопки SB1  « пуск»,  подается напряжение на реле КV , которое контактом КV подает напряжение на  схему управления и ставит на самопитание реле КV, включается лампа HL3. При    нажатии кнопки SB2,  снимается напряжение с реле КV, отключается лампа HL3. 

При включении переключателя SA1 в положение 1, замыкается контакт SA1.1 , подается напряжения на разъем XS1( загорается сигнальная лампа HL1)  и на  схему управления.

К разъёму  XS1 возможно подключение:

 мегаомметра А ,для измерения сопротивления изоляции;

 милливольтметраА1, для измерения падения напряжения на контактах.

Данные измерительные  приборы, приобретаемые дополнительно,  подключаются поочерёдно и размещаются  вне стенда. 

   При включении  переключателя SA1 в положение 2 , размыкается цепь подачи напряжения   на разъем XS1 и подается напряжения только на  схему управления (загорается сигнальная лампа HL1HL2).  

 Во втором режиме диагностирования, напряжение подаётся на схему диагностирования, включающую :  вольтметр PV, для контроля напряжения;

 амперметр РА , для контроля токаю

Фотодатчик BL  подключается к люксметру А2( измерения светового потока).

К разъёму  XS2 предназначен для подключения:  диагностируемого светильника с лампой накаливания HL.

На лицевой панели корпуса размещаются: дифференциальный выключатель, реле напряжения, амперметр и вольтметр, переключатель, сигнальная арматура и разъёмы. Разработанное диагностическое устройство (стенд) представляет собой металлический корпус размерами 500х300 мм (см. графическую часть), изготавливаемый по индивидуальному заказу.