Проектирование ОУ цеха металлоизделий

Vн = 220 В;

Iн.а = 25 А;

Iн.р. = 20 А;

Iу(п) = 1,25* Iн.р. А;

Iу(КЗ) = 3* Iн.р. А;

Iоткл = 2,5 кА;

Iн.р ≥ Iн(1) = 18,4 А;

Принимается Iн.р. = 20 А;

- в соответствии с АЗ  согласно условию выбирается  провод т. АППВ 1×2 жильных, 2*2,5; Iдоп = 19А;

Условие выбора проверки Iдоп ≥ Кзщ * Iу(п) (1*1,25*20А = 25А), что не соответствует требовнию 20А ˂ 25А.

Выбирается провод большого сечения АППВ 2×5;  Iдоп= 28А;

3) Определяется фактическая  потеря напряжения в линии (∆Vф, %).

∆Vф(1) = М / С1*S = 124,2 / 7,7*5 = 3,2 %;

По [6] С1 = F (система сети; Vн; материал) = F (1-ф, 220В, Al) = 7,7.

Вывод: Для ЭСН ОУ с ЛЛ выбирается провод – т. АППВ - 2×5; Iдоп = 28А; ∆Vф = 3,2 %.

Для уменьшения потери напряжения можно увеличит сечение провода или выбрать малый проводник

АЗ – т.АЕ2030; Iн.р. = 20 А; Iу(п) = 1,25* Iн.р. А; Iу(КЗ) = 3* Iн.р. А;

Результаты расчетов, АЗ и их параметры заносятся в Таблицу 4.

2.3.6. Заполняется таблица  К4 «Сводная ведомость ЭСН ОУ.»

Таблица 4. Сводная ведомость аппаратов защиты ОУ.

Вводные аппараты защиты						Линейные аппараты защиты
№ гр.л	Iдп, А	Тип	Iн.р, А	Ку(п)	Ку(КЗ)	Номер и тип щита освещения	Тип	Iдп, А	Iн.р, А	Ку(п)	Ку (КЗ)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
ЩРн-183-036 УХЛЗ	3,65	ВА 47 – 29 3 Р	5		3	Склад	ВА 47 – 29 1 Р	2,72	3		3
						Бытовка	ВА 47 – 29 1 Р	1,81	2		3
						Щитовая	ВА 47 – 29 1 Р	0,9	1,6		3
						ТП	ВА 47 – 29 1 Р	1,09	1,6		3
						Вентиляцион.	ВА 47 – 29 1 Р	0,9	1,6		3
						Инструмент.	ВА 47 – 29 1 Р	0,9	1,6		3
						Комната отдыха	ВА 47 – 29 1 Р	2,54	3		3
ЩРн-243-036 УХЛЗ	25,6	47 – 29 3 Р			3	Станочное отделение	ВА 47 – 29 1 Р

 

 

Составляется сводная ведомость ЭСН ОУ .

Таблица 5. Сводная ведомость электроснабжения ОУ.

Наименование		А × В × H, м	ОУ		РУ				Проводник
			Роу, кВт	Обозначение	Номер и тип ЩО		№ гр.лин.	Iдл, А	Марка		Прокладка	Iдоп, А	L, м
1		2	3	4	5		6	7	8		9	10	11
Склад		8 × 6 × 4	0,6		ЩРн - 183 - 036 УХЛЗ		1	2,72	АППГ 2×2,5		В лотках	21
Бытовка		8 × 4 × 4	0,4					1,81	АППГ 2×2,5			21
Щитовая		6 × 4 × 4	0,2				2	0,9	АППГ 2×2,5			21
ТП		6 × 6 × 4	0,24				3	1,09	АППГ 2×2,5			21
Вентиляционная		6 × 4 × 4	0,2					0,9	АППГ 2×2,5			21
Инструментальная		6 × 4 × 4	0,2					0,9	АППГ 2×2,5			21
Комната отдыха		10 × 4 × 4	0,56				5	2,54	АППГ 2×2,5			21
Станочное отд.	38×32×10		16			ЩРн - 243 - 036 УХЛЗ		25,6	АППГ 2×2,5			21

 

 

Разрабатывается план размещения и ЭСН ОУ цеха БЭМТ 140.613.012 –Э7.

 

 

 

 

 

3. Расчет мощности и  выбор двигателя электропривода двери печи сопротивления.

Для открывания и закрывания дверей печи сопротивления применяется реверсивный асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором, с ЭМТ.

Режим работы:

1. Управление - ручное – резервный, от УП;

2. Автоматический – основной, от ПТК;

Исходные данные:

Вес двери, т, Gн = 0,12;

Скорость подъема, м/с,Vп = 0,015;

Высота подъема, м, h = 1,6;

КПД передачи и вид ηп = 0,65 (червячная передача)

КПД подъемного механизма ηм = 0,7

КПД опускания η0 = 0,55

Коэффициент запаса Кз = 1,3

Режим работы, %, Мкр, ПВ = 40

Напряжение питания, В, ωc = 380;

Требуется:

• Рассчитать и выбрать ЭД.

• Выполнить проверки ЭД.

• Построить механическую характеристику ЭД и механизма.

3.2. Рассчитывается и выбирается  для механизма подъема двери асинхронного двигателя.

- Рр.д = Кз * Рсэ √ПВр/ПВк = 1,3 *0,013 √0,4/0,4 = 0,017 кВт;

Рр.д – расчетная мощность ЭД, кВт;

Кз – коэффициент запаса, отн.ед;

Учитывая дополнительную нагрузку при пуске и торможении. Рекомендуется принимать Кз = 1,1…1,4, принимается Кз = 1,3

Рсэ – статическая эквивалентная мощность на валу ЭД за рабочий цикл, кВт;

ПВр – продолжительность включения расчетная, отн.ед;

ПВк - продолжительность включения каталожная, отн.ед;

Рс.э = 0,5 √Рспг2 +Рсог2 = 0,5 √0,0252 +0,0032 = 0,5 * √625+9+6 = 0,5*26,4 = 13,2 Вт = 0,013кВт;

Рспг – мощность на валу ЭД при подъеме двери, кВт;

Рсог - мощность на валу ЭД при тормозном двери опускании, кВт;

Рсоо - мощность двигается при силовом опускании двекри на валу ЭД при без груза, кВт;

Рс.п.г = 1/ηпг * Gном*g*V*10-3 = 0,12*103/0,7 *9,81*0,015*10-3 = 0,025кВт;

ηпг = ηн = 0,7;        ηог = 0,55;

Gном – грузоподъемность номинальная, кг;

V – скорость подъема (опускания) двери, м/с;

ηпг – КПД подъемного механизма при номинальной грузоподъемности, отн.ед;

Для перевода массы в силу 1кг = 9,81 Ньютон.

- Мощность двигателя при тормозном опускании двери.

Рс.о.г = Gном*g*V(2 – 1/ ηог) = 0,12 *103*9,81*0,015 (2-1/0,55) *10-3 = 0,008кВт; = 3Вт;

- Мощность двигателя при силовом опускании двери.

Рсоо = Gн * g * V (1/ηо -2) *10-3 = 0,12*103*9,81*0,015(1/0,65-2) *103 = -0,008кВт = -8Вт;

Выбирается двигатель АИР 50 А2 по [6].

Р = 0,09кВт;

η = 60%;

nc = 3000 об/мин;

cosφ = 0,75;

Sном = 11,5 %;

Кп = Мп/Мн = 2,2;

λmax = Кmax = Мmax /Мн = 2,2;

λmin = Кmin = Мmin /Мн = 1,8;

Iп/Iн = Ki = 4,5

Уровень звука 60дБ

J = 0,000025 кт.мс

m = 2,5 кт;

• Определяется скорость двигателя

nн = (1-S)* nc = (1-0,115)*3000 = 2655 об/мин;

Проверки на нагрев и на перегрузки не требуется, т.к. при подъеме и спуске дверей на высоту 1,6м двигатель не успеет нагреться.

Для построения характеристики ЭП составляется таблица, в которую заносятся известные данные и  определяется

Мном = 9550*Рдв/ηд = 9550*0,9/2655 = 0,32 Н.м.

Рассчитываются недостающие

Мmax = Мкр = Кmax * Мном = 2,2 * 0,32 = 0,704 Н.м.

Мmin = Кmin * Мном = 1,8 * 0,32 = 0,576 Н.м.

Мп = Кп * Мном = 2,2 * 0,32 = 0,704 Н.м.   Sном = 0,115

Sкр = Sном *(λmax + √λт2 - 1) = 0,115*(2,2 + √2,22 – 1 ) = 0,48

- скольжение при пусковом  моменте Мп

Sп = 1, заполняется таблица 5.1, и строится механическая характеристика ЭД и механизма (рисунок 6).

Smin = Sном *(λmin + √λmin2 - 1) = 0,115*(1,8 + √1,82 – 1 ) = 0,38

 

Рисунок 6. Характеристика работы ЭД и механизма ЭП двери.

Таблица 5.1

Моменты Н.м.	Мном	Мкр	Мmin	Мп
	0,32	0,704	0,576	0,704
Скольжение отн.ед.	Sн	Sкр	Smin	Sп
	0,115	0,48	0,38	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Разработка схемы управления электроприводом двери.

4.1. Составляется план ТЗ на разработку схемы АУ ЭП двери.

Таблица 6. Техническое задание на разработку принципиальной электрической схемы управления ЭП.

N п/п	Основные вопросы	Дополнительные сведения
1	Привод дверей  печи сопротивления.
2	Технические данные ЭД:                                 серия АИР, Рном = 0,09 кВт, режим - S2 (кратковременный) ;
3	Виды и способы управления ЭП:                        основное – «РУ» (ручное),                                    «МУ» (местное)
4	Управляющие сигналы и датчики АУ:                     завершение технологического процесса от  таймера.
5	Предупредительная и аварийная сигнализация:     ЛК – ЭПС «вкл»                                                          ЛЗ – ЭПС «откл»                                                        ЛЖ - t° превысила допустимую. Звуковая сигнализация при загорании ЛЖ, если тумблер сирена «откл» стоит в положении сирена.	Указать вид сигнальной лампы (СЛ):                                - светодиоды  соответствующего цвета.
6	Защита цепей сигнализации: Силовых - автоматические выключатели для электродвигателей привода и предохранители для цепей управления. Автоматические выключатели для цепей автоматики.
7	Блокировки и ограничения: Концевые выключатели крайних положений дверей (ВКО и ВКП).   Защита от одновременного включения пускателей подъема и опускания.
8	Питание сетей: Силовая сеть - 3~380В, 50 Гц переменного тока, 1~380В, 50 Гц, линейное – цепи управления АД, 1~220, 50 Гц – цепи управления  и сигнализации.
9	Меры электробезопасности: Заземление корпусов ЭО.

 

 

Разрабатывается схема АУ ЭП двери. БЭМТ 140613.012 Э3.

 

4.2. Описание  работы схемы.

Поданы все виды питания (включены ВА1, ВА2, ВА3).

Изделие загружено в камеру, дверь камеры опущена.

УП – «0». Засвечена лампа «зеленая» ЛЗ – «отключена».

Печь к работе готова.

Ввод в работу в «Автоматическом режиме».

Установить УП – «А» - подключается  ПТК и собирается цепь РП (T°мин),

РП↑  - собирается цепь КЛ (РП замкнется),

КЛ↑ - подключиться к сети АТ (КЛ:1…3),

- собирается цепь, засветится  лампа «красная» ЛК (КЛ: 4),

- разомкнется цепь, погаснет  ЛЗ (КЛ: 5).

ЭПС подключена к сети, засвечена ЛК – «ЭПС включена», начат процесс разогрева.

Регулирование Тэпс°С .

Регулирование двухпозиционное в соответствии с рис. 1.2-1.

Включение и отключение печи осуществляется через контакт Tмин°С  ПТК при достижение Tзад °С.

Но так как есть «зона нечувствительности», то отключение будет при T°мин С = Tзад °С +∆ T°С, а включение при T°мин С = Tзад °С - ∆ T°С.

При отключении. Размыкается цепь РП (контакт Tмин°С  ).

РП↓ - размыкается цепь КЛ (контакт РП),

КЛ↓ - отключается от сети АТ (КЛ:1…3),а  следовательно, и ЭПС,

- собирается цепь ЛЗ, лампа  засвечивается « ЭПС - отключена» (КЛ:5),

- размыкается цепь ЛК, лампа гаснет.

Процесс повторяется до полного прогрева изделия, а длительность его определяется технологическими условиями, УП – «0».

Выгрузка изделия.

КнП ↑↓ - кратковременно, при этом:

КП ↑ - подключится к сети АД с ЭМТ (КП:1…3), растормозится и будет работать на «Подъеме»,

- становится на самопитание (КП:4),

- блокируется цепь КО (КП:5).

При достижении верхнего положения ВКП – разомкнется, КП ↓ и «подъем» прекратится, АД остановится.

Изделие выгружается, другое загружается, дверь опускается.

КнО ↑↓ - кратковременно, при этом:

КО ↑ - подключится к сети АД с ЭМТ (КО:1…3), растормозится и будет работать на «опускание»,

- становится на самопитание (КО:4),

- блокируется цепь КП (КО:5).

По достижении нижнего положения ВКО:1 – разомкнется, КО↓ и «опускание» прекратится, АД остановится.

Подготовится цепь КЛ (ВКО:2).

Работа в «ручном режиме».

Включение и отключение ЭПС производится с помощью УП, установкой его соответственно в положение «Р» и «О». Контроль температуры визуальный.

- Аварийный режим.

Если при работе в режиме «А» по достижении  Tфак° С = Tзад °С +∆ T°С отключения не произойдет (Tмин °С – не разомкнется), то по достижении Tмакс °С собирается цепь лампы «желтой» ЛЖ, ЛЖ засветится – предупредительный сигнал о неисправности.

- Защита, блокировки, сигнализация:

Силовая цепь АТ – от токов КЗ (ВА1),

Силовая цепь АД – от токов КЗ и перегрузки (ВА2),