Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Расчетно-графическая работа №1 - файл n1.doc


Расчетно-графическая работа №1
скачать (114.9 kb.)

Доступные файлы (2):

n1.doc230kb.20.04.2006 16:18скачать
n2.doc150kb.01.04.2006 00:39скачать


n1.doc





Уфимский Государственный Авиационный технический Университет

Кафедра АТС

Расчетно-графическая работа по дисциплине:

«Технические средства автоматизации»

На тему:

«Разработка схемы электрической принципиальной подключения электропривода к промышленной сети»

Выполнил: АТП-422

Проверил: Коуров Г.Н.
Уфа-2005

Содержание


Содержание 2

Задание 3

Введение 4

1 Выбор электродвигателя 5

2 Выбор элементов электроавтоматики 6

2. 1 Электромагнитный пускатель КМ1 6

2. 3 Автоматический выключатель QF1 7

2. 4 Выбор реле Времени КТ1 8

2. 5 Разработка схемы сигнализации. 8

2. 6 Выбор светильника местного освещения 9

2. 7 Выбор кнопок управления и вспомогательных элементов 9

2. 8 Выбор трансформатора 10

2. 9 Выбор предохранителей 11

3 Принцип работы схемы 13

4 Заключение 14

Список литературы 15

Приложение A – Схема электрическая принципиальная

Приложение В – Спецификация

Задание


1. Разработать схему электрическую принципиальную подключения электропривода к промышленной сети (для технологического оборудования), которая должна обеспечивать следующие функции:

Осуществлять пуск, стоп, реверс электрической машины переменного тока;

Осуществлять защиту электрической сети от коротких замыканиях, возникших в установке;

Реализовать функцию защиты машины от кратковременных и длительных перегрузок;

Схема должна реализовывать защиту от повторного включения электрической машины (0 - защита);

Защита от самопроизвольного включения установки;

Схема должна обеспечивать безопасное ведение ремонтных работ на силовой части после ее отключения;

Схема должна обеспечивать сигнализацию режимов работы и блокировки;

Схема должна предусматривать аварийное отключение оператором;

Схема должна предусматривать гальваническую развязку между силовыми цепями и цепями управления;

Схема должна обеспечивать дополнительные функции названные преподавателем.

2. Выполнить описание принципа работы схемы.

3. Произвести расчеты, необходимые для выбора элементов схемы.

4. Обосновать выбор каждого элемента электрической схемы.

5. Оформить графическую часть – принципиальную электрическую схему установки.

Введение


Широкое развитие систем автоматического управления промышленным управлением в машиностроении связано с использованием богатого арсенала технических средств, среди которых важное место отведено электрическим аппаратам и устройствам.

Под электрическими аппаратами управления будем понимать аппараты, осуществляющие управление режимами работы электрооборудования промышленных предприятий, а также режимами работы распределительных сетей низкого напряжения.

Электрические элементы автоматики выполняют в системах управления многочисленные функции, связанные с переработкой входной информации, внутренним преобразованием и согласованием сигналов, хранением информации, выработкой исполнительных сигналов и использованием их для управления техпроцессом.

В данной расчетно-графической работе решается проблема подключения системы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором к промышленной сети таким образом, чтобы его работа проходила в отлаженном режиме. При возникновении перегрузок или коротких замыканий должна осуществляться надёжная защита двигателя.

1 Выбор электродвигателя


В соответствии с руководством по эксплуатации электродвигатель главного привода М1 с номинальной мощностью РН=11 кВт.

Технические параметры асинхронного двигателя 4A132M4У3-М1.

Напряжение U, В

380

Частота вращения n, об/мин

1460

Номинальный ток IН, А

22

Номинальная мощность PН, кВт

11

КПД, %

87,5



0,87



3,0



1,4



1,7



7,5

J, кг*м2

0,04


Номинальный ток электродвигателя вычисляется по формуле:

,

где - номинальный ток электродвигателя, А;

- номинальная мощность электродвигателя, Вт;

- фазное напряжение сети, В;

- КПД двигателя;

- линейное напряжение сети,


Пусковой ток электродвигателя определяется по формуле:


2 Выбор элементов электроавтоматики

2. 1 Электромагнитный пускатель КМ1


Магнитный пускатель выбираем согласно двум условиям:

,

,

где - номинальный ток пускателя, А;

- номинальный ток электродвигателя М1, А;

- предельный включаемый и отключаемый ток пускателя, А;

- пусковой ток электродвигателя М1, А;
Этим требованиям удовлетворяет магнитный пускатель ПМЕ-214.

Номинальный ток , А

25

Предельный вкл. и откл. ток , А

280

Наличие теплового реле

ТРН-25

Кол-во замыкающих контактов

2

Кол-во размыкающих контактов

2

Мех-я износостойкость, млн. циклов

5


Магнитные пускатели серии ПМЕ предназначены для коммутации силовых цепей и могут оснащаться тепловыми реле для защиты от перегрузок электродвигателей переменного тока, работающих в продолжительном режиме.




2. 3 Автоматический выключатель QF1


Номинальные значения напряжения, тока автомата, тока нагрузки и напряжения сети должны удовлетворять условиям:

,

.
Ток установки электромагнитного расцепителя определяется из соотношения:



Получаем:


Этим требованиям удовлетворяет автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем А3711Б.

Наименование

Значение

выключателя, А

160

выключателя, В

660

по току срабатывания, А

400

тока расцепителей, А

80


В данной схеме автоматический выключатель используется и для защиты от недопустимого снижения напряжения, автоматического отключения силовой цепи электродвигателя, для оперативных включений и отключений электрических цепей.

2. 4 Выбор реле Времени КТ1


Для схем автоматического управления электроприводом при большой частоте включений требуется реле с высокой механической износостойкостью до 107 срабатываний. К ним не предъявляются требования относительно высокой стабильности выдержки времени.
Этим требованиям удовлетворяет реле времени ВЛ-26У4.

Диапазон выдержек времени

1с … 10 мин

Приведенная погрешность

6

Напряжение питания, В

110

Время подготовки, с

0,3

Время возврата, не более, с

0,2

Коммутационная износостойкость,

млн. циклов

2,5

Механическая износостойкость,

млн. циклов

10

Мощность, Вт

6,5




2. 5 Разработка схемы сигнализации.


Светосигнальные устройства предназначены, Для световой сигнализации (предупреждающей, аварийной, положения и т.д.)

В качестве HL1 выбираем светосигнальное устройство АСК0020У2 с лампой
КМ-24-90 (ГОСТ 6940-74).

, В

24

, Вт

2,5



2. 6 Выбор светильника местного освещения


Светильники серии НКС01 предназначены для местного освещения токарных, фрезерных и сверлильных станков. Светильники рассчитаны на работу с зервальными лампами накаливания мощностью до 100 Вт и напряжением 36 В.

Выбираем светильник НКС01/П00-03.

Длина стойки, мм

630

Исполнение

с выключателями

U лампы, В

22

P лампы, Вт

60



2. 7 Выбор кнопок управления и вспомогательных элементов


Для аварийного отключения станка выбираем серии КЕ (SВ1). Для пуска и останова станка - кнопочная станция серии ПКЕ (SВ2, SВ3).

Технические параметры кнопки КЕ131 УЗ:

Исполнение

2

Вид управляющего элемента

грибовидный толкатель с фиксацией в нажатом положении

Количество замыкающих контактов

1

Количество размыкающих контактов

1

Масса, кг

0,157


Технические данные кнопочного поста управления ПКЕ-212-2 (SВ2, SВЗ):

Число толкателей

2

Степень защиты

IP40

Масса, кг

0,518



Все эти элементы предназначены для коммутации электрических цепей управления переменного тока напряжением до 500 В, частотой 50 Гц и постоянного тока напряжением до 220 В.

Выключатели предназначены для срабатывания (отключение, включение, переключения) в электрических цепях управления переменного тока напряжением до 380В, частотой 50-60 Гц и постоянного тока до 220 В под воздействием упоров в определенных точках пути контролируемого объекта.

Выбираем конечный выключатель ВПК 2110 У2 в количестве трех штук (SQ1, SQ2), а также выключатель ВПК 2010 У4 (SQ4).

Путевые контактные выключатели прямого действия серии ВПК2000 при частоте включений 1200, ПВ=10%, должны выдерживать не менее 2 млн. циклов. Механическая износостойкость не менее 10 млн. циклов.



2. 8 Выбор трансформатора


Трансформатор ОСМ-0,16 предназначен для питания цепей управления и сигнализации.

Мощность трансформатора должна удовлетворять следующему условию:

,

где - номинальная мощность на первичной обмотке;

- мощность обмотки сигнализации;

- мощность обмотки управления;

- мощность обмотки местного освещения.
Напряжение с обмотки сигнализации снимается на сигнальную лампу, номинальной мощности 2,5 Вт. В контуре освещения лампа мощностью 60 Вт. Мощность обмотки управления будет максимальной в момент пуска пускателя и работы промежуточного реле =96,5 ВА

Тогда 160 >= 30*3+6.5+60+2.5=159, то есть этому требованию удовлетворяет трансформатор ОСМ-0,16.

Наименование параметра

Значение

Номинальная мощность, кВА

Трансформатора

0,16

Номинальное напряжение обмоток, В

Первичной

380

Управления

110

Сигнализации

24

Освещения

22

Масса, кг

1,4

Ток холостого хода, %

23

Напряжение короткого замыкания, %

7



2. 9 Выбор предохранителей



А) Цепь местного освещения

Найдем ток в контуре местного освещения

I = РЛ / UВО,

где РЛ - мощность лампы, Вт;

UВО - напряжение вторичной обмотки трансформатора цепи местного освещения

I = 60 / 22 = 2,7А
Iвст ? 1,2 * I,

где Iвст - номинальный ток плавкой вставки.
Выбираем предохранитель ПРС-6-П:

Номинальная сила тока продолжительного
режима, А

Предохранителя

6

Плавкой вставки

4

Масса, кг

0,14

Максимальное сечение проводов, мм2

2,5



3 Принцип работы схемы


Пуск электродвигателя главного привода М1 осуществляется нажатием кнопки SВЗ, которая замыкает цепь катушки пускателя КМ1, переводя его на самопитание. Остановка электродвигателя М1 осуществляется нажатием кнопки SВ2.

Для ограничения времени холостого хода электродвигателя главного привода в схеме имеется реле времени КТ1. В средних положениях рукоятки включения фрикционной муфты главного привода замыкается контакт конечного выключателя SQ1 и включается реле времени КТ1, которое через установленную выдержку времени отключит своими контактами пускатель КМ1 главного привода.

Аварийную остановку работающего электродвигателя с одновременным отключением станка от электросети производят нажатием на кнопку SВ1, при этом обесточиваются схемы управления реле и контакторов, срабатывает дистанционный расцепитель вводного выключателя QF1.

Открывание защитного кожуха с левой стороны станка контролируется конечным выключателем SQ2.

Защита электродвигателя и трансформатора от тока короткого замыкания осуществляется автоматическими выключателями и плавкими предохранителями.

Нулевая защита электросхемы станка, исключающая самопроизвольное включение электропривода при восстановлении напряжения сети после его отключения или недопустимого снижения, обеспечивается магнитным пускателем КМ1 и его нормально открытыми контактами.

Рабочее место освещается светильником EL1. Сигнальная лампа HL1 с линзой белого цвета показывает включенное состояние вводного выключателя QF1.

4 Заключение


Разработана схема подключения асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором. Схема выполняет функции: осуществление пуска, стопа и реверса электродвигателя; защита питающей сети от короткого замыкания, возникшего на оборудовании; защита электрической машины от кратковременных и длительных перегрузок; защита от повторного включения установки (нуль-защиту); отключение, обеспечение безопасного ведения ремонтных и профилактических работ в силовой цепи электродвигателя; сигнализация режимов и блокировки; аварийное отключение оператором; гальваническая развязка силовых цепей и цепей управления.

Список литературы


1. Михайлов О.П., Стоколов В.Е. Электрические аппараты и средства автоматизации. М.: Машиностроение, 1982 г.

2. Алиев И.И. Справочник по электрической технике. М.: Высшая школа, 2000 г.

3. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления. / Пой ред. В.И. Круповича., М.: Энергоиздат., 1982 г.

4. Клюков В.К., Копылов И.П. Справочник по электрическим машинам в 2-х томах.

5. Герасимов В. Г. Электротехнический справочник, 1981 г.

6. Кузнецов Б. В. Асинхронные двигатели и аппараты управления, 1980 г.






Скачать файл (114.9 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации