Расчет и выбор электропривода производственной установки для правки и резки арматурной стали гладкого и периодического профилей, поступ

Климатическое исполнение У3. Двигатели имеют исполнения для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным (У) климатом в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий

М2 – АИР132М4/2  электродвигатель привода подачи арматурной стали, асинхронный с короткозамкнутым ротором, трёхфазный, нереверсивный, двухскоростной. Привод подачи арматурной стали должен обладать достаточно высоким моментом на обеих скоростях, поэтому выбран двигатель с повышенным пусковым моментом. Технические характеристики приведены в таблице 1.

Для полной защиты персонала от соприкосновения с вращающимися и токоведущими частями, а так же защите от вредных отложений пыли внутри машины с защитой от брызг, выбираем степень защиты IP 54

Система охлаждения двигателя IC 041 по ГОСТ 20459 (МЭК 60034*6). Двигатели выполнены в закрытом обдуваемом исполнении, имеют станину с наружными продольными охлаждающими ребрами. Охлаждение осуществляется путем обдува станины внешним центробежным вентилятором, расположенным на валу двигателя со стороны противоположной приводу и закрытым защитным кожухом

IM3001 двигатель без лап с подшипниковыми  щитами и фланцем на одном  подшипниковом щите с одним  цилиндрическим концом вала;

 

Двигатели имеют изоляционную систему класса нагревостойкости F (температурный индекс 155°С). Сердечники статора и ротора электродвигателей изготавливаются из штампованных листов высококачественной электротехнической стали, легированной кремнием. Сталь имеет термостойкое электроизоляционное покрытие. Сердечники статора скрепляются скобами.

Климатическое исполнение У3. Двигатели имеют исполнения для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным (У) климатом в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий

М3 Привод ленточного наклонного конвейера определяем с учетом следующих данных: подача конвейера = 18 м3ч; длина конвейера = 12 м; высота подъёма = 3 м; передача движения от двигателя к барабану конвейера червячная.

Мощность двигателя для привода ленточного наклонного конвейера

 рассчитывается по формуле:

 

 

 кВт.

где

Q-подача конвейера

L-длина конвейера

Н-высота подъема

Kо- опытный коэффициент, зависящий от подачи транспортера и от его длины=1.3

Kз- коэффициент запаса (от 1.1 до 1.25)

-КПД передачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходя из требуемой мощности конвейера и способу передачи, выбираем электродвигатель М3 основного исполнения 5А80МВ8. Технические характеристики двигателя М3 приведены в таблице 2.

 

     

Таблица 2. Характеристики двигателя М3

 

Для полной защиты персонала от соприкосновения с вращающимися и токоведущими частями, а так же защите от вредных отложений пыли внутри машины с защитой от брызг, выбираем степень защиты IP 54

Система охлаждения двигателя IC 041 по ГОСТ 20459 (МЭК 60034*6). Двигатели выполнены в закрытом обдуваемом исполнении, имеют станину с наружными продольными охлаждающими ребрами. Охлаждение осуществляется путем обдува станины внешним центробежным вентилятором, расположенным на валу двигателя со стороны противоположной приводу и закрытым защитным кожухом

Двигатель без лап с подшипниковыми щитами и фланцем на одном подшипниковом щите с одним цилиндрическим концом вала;

Двигатели имеют изоляционную систему класса нагревостойкости F (температурный индекс 155°С). Сердечники статора и ротора электродвигателей изготавливаются из штампованных листов высококачественной электротехнической стали, легированной кремнием. Сталь имеет термостойкое электроизоляционное покрытие. Сердечники статора скрепляются скобами.

Климатическое исполнение У3. Двигатели имеют исполнения для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным (У) климатом в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий.

 

 

3. Разработка принципиальной схемы  управления электроприводами

Принципиальная и силовая схемы управления рис.3.1, 3.2 Данная схема обеспечивает:

1) дистанционное управление электроприводами;

2) включение электроприводов в следующей последовательности:

3) включение привода конвейера(SB2, KM5);

4) одновременное включение привода правильного барабана и привода подачи одним элементом управления(SB4);

5) предварительный выбор скорости вращения привода правильного барабана и привода подачи при помощи ключей управления, установленных в силовой части (главные цепи) схемы управления(SA1,SA2);

6) выбор длины отрезаемых прутков производится включением в цепь управления электромагнита фиксации механизма реза, одного из пяти конечных выключателей, установленных на приёмном устройстве, путём блокировки ключом управления включения остальных четырёх выключателей(SQ4,SQ5,SQ6,SQ7,SQ8);

7) блокировка (останов) приводов М1 и М2 при нахождении подвижного ножа в нижнем положении свыше времени Δt1 (т.е при заклинивании ножа) при помощи конечного выключателя(SQ1);

8) наличие блокировок охранного заграждения (кожуха) правильного барабана и механизма тяговых валков, прекращающих работу электроприводов М1 и М2 при открытии кожухов при работе электроприводов, а также невозможность включения вышеуказанных электроприводов в случае умышленного предварительного нарушения целостности охранного заграждения(SQ2,SQ3);

9) подключение пяти конечных выключателей к шкафу управления через штепсельные разъёмы;

10) наличие торможения электроприводов М1 и  М2 способом противовключения: электропривод М1 тормозится противовключением через токоограничивающие тормозные сопротивления, электропривод  М2 тормозится прямым противовключением (KM2,KM4);

11) контроль усилия на тяговых валках по величине тока электропривода М2(PA1);

12) световая сигнализация выбора скоростного режима работы электроприводов М1 и М2 (HL1,HL2,HL3,HL4);

13)наличие необходимой электрической  защиты главных цепей электроприводов  и схемы управления(QF1,QF2,QF3,QF4,FU1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6. Силовая схема управления двигателями

 

 

 

 

 

FU1 SB2 SB1	Защита от к.з Пуск привода М3 Общий стоп
SB4 SB3	Пуск М1, М2 Останов М1 и М2
SQ1	Залипание ножа
SQ2 SQ3	Ограждение барабана и тяговых валков
SQ4   SQ5   SQ6   SQ7   SQ8	Выбор длины отрезаемого профиля
SR1	Противовключение М1
SR2	Противовключение М2
SA1	1 скорость М1
	2 скорость М1
SA2	1 скорость М2
	2 скорость М2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7. Схема управления электроприводами

 

 

4. Расчет и обоснование выбора  аппаратуры

4.1 Расчет  и обоснование выбора аппаратуры  управления электрическими цепями

При выборе необходимо учесть:

1. номинальный ток главной цепи аппарата должен быть больше или равен длительно действующему номинальному току нагрузки, Iном.ап.>=Iдв;
2. рабочее напряжение главной цепи аппарата должно быть больше или равно рабочему напряжению нагрузки; Uном.ап.>=Uдв
3. коммутируемая мощность главных цепей аппарата должна быть больше или равна мощности потребления нагрузки, Pком. гл. ц.>=Pпотр.. нагр ;
4. исполнение и число контактных групп должно отвечать выполняемым функциям;
5. степень защиты аппаратов от внешних воздействий окружающей среды должна соответствовать условиям эксплуатации аппаратуры
6. способ управления аппаратом должен соответствовать предъявляемым требованиям

 

Таблица 3. Контакторы

Обозначение на схеме	Тип	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Количество контактов		Степень защиты
				но	нз
КМ1	КМИ11810-18А-230В/АС-3	380	18	1		IP20
КМ2	КМИ11810-18А-230В/АС-3	380	18		1	IP20
КМ3	КМИ34012-40А-230В/АС-3	380	40	1	1	IP20
КМ4	КМИ34012-40А-230В/АС-3	380	40	1	1	IP20
КМ5	КМИ10910-9А-230В/АС-3	380	9	1		IP20
КМ6	КМИ10910-9А-230В/АС-3	380	9	1		IP20

Таблица 4. Дополнительные контакты

Обозначение на схеме	Тип	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Количество контактов		Степень защиты
				но	нз
КМ1	ПКИ-22	230	10	2	2	IP20
КМ5	ПКИ-22	230	10	2	2	IP20

Таблица 5. Промежуточное реле

Обозначение на схеме	Тип	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Количество контактов		Степень защиты
				но	нз
КЛ1	Разъем РРМ77/3	230	10			IP20
	Реле РЭК 77/3	230	10		2	IP40

 

Таблица 6. Реле времени

Обозначение на схеме	Тип	Номинальное напряжение, В	Степень защиты	Номинальный ток, А	Количество контактов		Временной диапазон
					но	нз
КТ1	ВЛ-61Н1	220	IP40	5	1	1	0.1с-30ч

 

 

Рисунок 8. Временная диаграмма реле времени ВЛ 64Н1

 

 

Таблица 7. Переключатели ручные

Обозначение на схеме	Тип	Номинальное напряжение изоляции, В	Номинальный ток, А	Количество контактов		Степень защиты
				но	нз
SA1	4G16-70-U-R114	660	16			IP40
SA2	4G25-70-U-R114	660	25			IP40
SA3	4G10-84-U-R012	660	10			IP40

Коммутационные программы представлены на рисунке 9, 10.

Рисунок 9. Коммутационная программа

Рисунок 10. Коммутационная программа

Таблица 8. Кнопки управления

Обозначение на схеме	Тип	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Количество контактов		Степень защиты
				но	нз
SB1, SB2	АРВВ-22N «Пуск-Стоп»	230	10	1	1	IP40
SB3, SB4	АРВВ-22N «Пуск-Стоп»	230	10	1	1	IP40

 

Таблица 9. Конечные выключатели

Обозначение на схеме	Тип	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Количество контактов		Степень защиты
				но	нз
SQ1, SQ4-SQ8	ВП15К21А111154У1	660	10	1		IP54
SQ2,SQ3	ВП15К21А111154У2	660	10		1	IP54

 

 

4.2 Расчет и обоснование выбора аппаратуры защиты

Предохранитель

Подключаемые потребители отображены в таблице 10.

Таблица 10. Подключаемые потребители

Потребитель	KM1	KM2	KM3	KM4	KM5	KМ6	KL1	КТ1	HL1	HL2
I, А	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,05	0.02	0.03	0,03