Расчет электропривода вентиляционной установки

Министерство  сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального образования

Ижевская  государственная сельскохозяйственная академия 

Кафедра «Автоматизированный электропривод» 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 

Расчет электропривода вентиляционной установки

КП.311400.02034.ЭП 000.ПЗ 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:                                            студент 6 курса / Романов А.Е. 
 
 
 

Принял:                                           д.т.н., профессор /Кондратьева Н.П../ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ижевск 2011 

Содержание 

       Введение ……………………………………………………………….3

           Ведомость ………………………………………………………………4

            Задание………………………………………………………………….5

1. Описание технологической схемы ………………………………..6
2. Определение необходимой производительности …………………8

           3.Выбор электродвигателя …………………………………………. ..11

     4.Проверка электродвигателя по перегрузочной способности и пуско        вому моменту …………………………………………………...................14

5.Построение характеристик рабочей машины ………………….. 16

6.Построение нагрузочной диаграммы электропривода ………… 19

7.Обоснование и описание схемы управления системой электроприводов ………………………………………………………….............22

8.Выбор аппаратуры управления и защиты ………………………. 25

9.Подсчет стоимости выбранного комплекта электрооборудования.27

10. Расчет устойчивости  системы двигатель- рабочая машина…….28

 Перечень  элементов………………………………………………….. 30

Заключение ……………………………………………………………31

Литература ……………………………………………………………32

         
 
 

         
 
 
 
 
 

Введение

   С незапамятных времен человек пытается заменить тяжелый физический труд работой автоматических механизмов и машин. Для этого он использовал силу животных на сельскохозяйственных работах, энергию ветра и воды на мельницах и оросительных системах, а позже - химическую энергию топлива. Так появился привод - совокупность энергий двигателя, устройство передачи движения к механизму в виде редуктора, ременной, цепной или зубчатой передачи и устройств управления механической энергией. Датой рождения электропривода  считается 1838 год, год, когда русский ученый, академик Петербургской академий наук Б.С Якоби установил на лодку изобретенный им электродвигатель постоянного тока.

   

   Электропривод - это система, состоящая из электродвигательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенных для приведения  в движение вспомогательных органов рабочей машины и управления этим движением. Электропривод способствует повышению качества продукций, снижению себестоимости, высвобождению рабочих, избавлению людей от тяжелого и утомительного труда.

      Электровооруженность в сельскохозяйственном производстве приобретает особое значение, так как оно в значительной степени определяет производительность труда, уровень комплексной механизации, электрификации и автоматизации технологических процессов. Научно - технический прогресс в сельском хозяйстве вызывает необходимость дальнейшего совершенствования и подготовки специалистов. Целью данной курсовой работы является изучение основных сведений по теорий расчету, выбору и применению автоматизированных электроприводов в сельскохозяйственном производстве. 
 

       

Форма

Зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол.

Прим.

Документация

КП.110302.034079.ЭП.000.ПЗ

Пояснительная записка

1

Графическая часть

КП.110302.034079.ЭП.001.ТЧ

Технологическая схема про-

1

-изводственного  помещения

КП.110302.034079.ЭП.002.Э3

Принципиальная  схема

1

КП.110302.034079.ЭП.003.ТЧ

Нагрузочная диаграмма

1

вентилятора

КП.110302.034079.ЭП.004.ТЧ

Механическая  характерис-

1

-тика  ЭП с рабочей машиной

КП.311400.02034.ЭП.000.ПЗ

Изм

Лист

№ докум

Подп

Дата

Разраб.

Романов

Ведомость курсового проекта

Лит

Лист

Листов

Провер

Кондратьева

4

34

ИжГСХА  ИжГСХА 452гр

 

Задание

       

       

       Тема  курсовой работы: Расчет электропривода вентиляторной установки животноводческого помещения.

       Тип помещения: конюшня для маток на 50 голов; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Описание  технологической схемы

       Рассмотрим  схему вентиляции выполненной с  помощью крышных осевых вентиляторов, представленную на рисунке 1.

       

       Рисунок 1 – Технологическая схема вентиляционной установки,

       где 1 – стойла для лошадей, 2 – вентиляционные отверстия крышных вентиляторов 

       В связи с тем, что в животноводческих помещениях имеются выделения различного рада, имеющие неблагоприятные появление (влага, углекислота, теплота и т.п.), есть необходимость в постоянном активном вентилировании, особенно где содержатся много животных. Помимо естественной вентиляции применяется вынужденная, посредством применения вентиляторов. Вентиляционные отверстия размещены равномерно по длине и ширине помещения. Схема крышного осевого вентилятора изображена на рисунке 2, где отображены основные элементы и направления  движения воздушного потока.

       

       

         
 
 
 
 
 
 
 
 

       2. Определение необходимой производительности

       

       

       Выбор типа и количества вентиляторов производится, исходя из необходимой суммарной производительности вентиляционной установки. За расчетную производительность системы вентиляции принимается максимально возможный необходимый расход воздуха по условиям: удаления влаги, удаления тепла, удаления углекислоты. В основе расчета производительности лежит соотношение:

                                                                                                (1)

где Li — необходимая производительность   вентиляционной установки с точки зрения поддержания внутри помещения i-й компоненты состава воздуха, на уровне нормы ziв, при условии, что количество вредной компоненты, выделяемой в помещении, равно zi и ее содержание в наружном воздухе равно ziн.

     Расход  воздуха для вентиляции животноводческого  помещения определяют по следующим показателям. Расход воздуха на удаление избыточной влаги:

                                                                                             (2)

     

     где W—количество влаги, выделяемой животными и другими источниками (испарение из пола, кормушек и т. д.); d'₂; d'₁— допустимое содержание влаги в воздухе внутри и снаружи помещения;

                                                                                                (3)

     

 
 

     где W — влага, выделяемая животным при относительной влажности φ= 100 %; W₁ = 102,5 г/(ч·гол.); W₂— влага, выделяемая из кормушек и пола;

                                                                                              (4)

     

                                                                                       (5)

     

     

                                                 

                                                                                              (6)

     

     

     

     где d₂, d₁ — содержание влаги в воздухе в насыщенном состоянии при данных температурах внутри и снаружи помещения; d₂ = 25,6 г/кг; d₁ = 1,8 г/кг; φ₂, φ₁ — относительная влажность воздуха внутри и снаружи помещения; φ₂ = 0,7; φ₁= 0,9; р₂, p₁— плотность воздуха при данных температурах; р₂ = 1,27 кг/м³; р₁ = 1,34 кг/м³.

     Расход  воздуха на удаление избыточной углекислоты:

                                                                                (7)

     L=126*50/2.5*0.3=8400 м³/ч.

     где с - количество вредностей, выделяемых одним килограммом массы животного; с = 336 см³/(ч·кг); т_с - масса животного: т_с = 160 кг; с₂-допустимое содержание углекислоты внутри помещения; с₁ - допустимое содержание углекислоты в наружном воздухе.

     Расход  воздуха на удаление избыточной теплоты:

                                                                                 (8)

     

     

     где Q — лишняя теплота в тепловом балансе при данных 6,, 0_Н, выделяемая животными; с — теплоемкость воздуха; с = 1,282 кДж/(м³-К).

                                                                     (9)

     

     где Q_ж— количество теплоты, выделяемой животным в течение одного часа; Q_ж= 704 кДж/(ч·гол.).

     За  расчетную производительность вентиляционной установки принимаем наибольшее значение расхода воздуха из трех результатов, приведенных выше, L = 8400 м³/ч. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

       3 Выбор электродвигателя 

     Расчетный напор вентилятора:

                                                                                         (10)

     где Н_Д— динамический напор, Па; Н_с — статический напор, Па.

                                                                                               (11)

     

     где γ — удельный вес воздуха; γ = 11,77 Н/м³; v — скорость движения воздуха; v = 0,6 м/с; g — ускорение свободного падения; g = 9,81 м/с².

                                                                                        (12)

     где R_o — удельное сопротивление движению воздуха, Па/м.

                                                                              (13)

     где D — диаметр воздуховода; D = 280 мм.

     Потери  напора в местных сопротивлениях составляют порядка 10... 12 % динамического напора; Σβ = 0,1 Н = 0,022 Па.

     По  часовой производительности и расчетному напору выбирают вентилятор Ц4-70 № 3;  

Lв, м3/ч	Нв, Па	nВ, мин-1	ηВ,
3000	490,5	1330	0,58