Крановое электрооборудование

 

2.7 Описание функциональной схемы  электропривода

 

 

 

Рис. 7 функциональной схемы электропривода мостового крана

 

Функциональной схемы предназначены для преобразования выходного напряжения системы управления в последовательность подаваемых на тиристоры отпирающих импульсов, момент формирования которых смещён относительно моментов естественных открывания тиристоров на угол α, зависящий от значения . Схема  электропривода серииТПЕ приведена на рисунке 7

 На рисунке 7

UR – напряжение с выхода  регулятора тока;

U0 –  В напряжение, соответствующее  начальному углу согласования;

Uу – напряжение управления на выходе ячейки согласования

  В – максимальное значение опорного напряжения;

 τi = 0 – сигнал бестоковой паузы;

 

1А – анодная группа  тиристоров моста TM1;

2А – катодная группа  тиристоров моста ТМ2;

K1-1, K1-2 – ключи запрета  импульсов СИФУ мостов ТМ1 и  ТМ2 соответственно; К2-1, К2-2 – ключи запрета импульсов ВК мостов ТМ1 и ТМ2 соответственно; №121 – ячейка усилителей ;

№102 – ячейка фильтров ;  

№122 – ячейка согласования ;

 №123 – ячейка каналов

  Функциональная системы управления реверсивных электроприводов КТЭ фазового управления №123;  №702 – ячейка питания №702; №704 – ячейка питания №704; №700 – ячейка контроля питания №700; №125 – ячейка раздельного управления №125; №118 – ячейка формирователей №118; S120А – блок импульсного устройства S120А; S119В – блок датчиков состояния вентилей S119В. Ячейка согласования №122 формирует аналоговый сигнал с выхода регулятора тока, величина которого определяет фазу управляющих импульсов, формирующихся в ячейке №123. Здесь же происходит ограничение аналогового сигнала, соответствующее заданию угла регулирования αmax и αmin, а также уставка начального угла согласования (от 60 до 130˚ ). По сигналу системы защиты и сигнализации (СЗС) в ячейке формируется сигнал, соответствующий максимальному углу регулирования. В ячейке №123 формируются импульсы управления длительностью (0,54 ± 0,1) мс (8 эл. град). Основными элементами данной ячейки являются три гибридные интегральные схемы ДК-I, каждая из которых представляет собой двухканальное фазосмещающее устройство для управления тиристорами каждой фазы. Система раздельного управления РУ обеспечивает надёжное отключение ранее работающего моста, формирование качественных переходных процессов и устойчивую работу выпрямителя в режиме прерывистых токов во всём диапазоне изменения выпрямленного напряжения. Система раздельного управления реверсивными тиристорными преобразователями состоит из логического переключающего устройства (ЛПУ) и датчиков состояния тиристоров. ЛПУ выполнено в ячейке раздельного управления №125. На вход ЛПУ подаётся сигнал задания по току Uзi с выхода регулятора скорости системы регулирования. При положительной полярности Uзi происходит включение моста ТМ I («Вперёд»), при отрицательной – включается мост ТМ 2 («Назад») Для управления тиристорным преобразователем выбирается многоканальная синхронная система с линейным опорным напряжением (пилообразное) и вертикальным принципом управления. Принцип вертикального управления состоит в том, что на входе формирователя импульсов производится сравнение переменного (опорного) развёртывающего периодического напряжения, синхронного с напряжением сети питания преобразователя, и сигнала управления – регулируемого постоянного напряжения. Система управления ТП состоит: из выходных каскадов ВК; - гальванической развязки ГР; - системы раздельного управления РУ; - системы питания; - системы контроля. Конструктивно система управления выполнена в виде выемных ячеек, кассет, блоков и плат.

   где - начальный угол согласования характеристик, принимается 95˚,      - максимальное значение опорного напряжения . Максимальное значение угла регулирования , где   γ – угол коммутации при Idmax        δ – угол восстановления запирающих свойств тиристора.

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.7 Расчет освещения на участке цеха

 

Помещения ограничивается ограждающими поверхностями, отражающими значительную часть светового потока, попадающего на них от источников света. В установках внутреннего освещения отражающими поверхностями являются пол, стены, потолок и оборудование, установленное в помещении. В тех случаях, когда поверхности, ограничивающие пространство, имеют высокие значения коэффициентов отражения, отраженная составляющая освещенности может иметь также большое значение и ее учет необходим, поскольку отраженные потоки могут быть сравнимы с прямыми и их недооценка может привести к значительным погрешностям в расчетах.

В процессе выполнения расчетной части необходимо:

а) выбрать систему освещения, источник света, тип светильника для заданного участка или рабочего помещения;

б) произвести расчет общего освещения рабочего помещения.

Цель расчета общего освещения - определить количество светильников необходимых для обеспечения Еmin и мощность осветительной установки, необходимых для обеспечения в цехе нормированной освещенности. Ниже рассмотрен расчет общего освещения методом коэффициента использования светового потока. В производственных помещениях высотой до 7 - 12 м целесообразно применять лампы типа ДРЛ, т.к. они более мощные и имеют большую светоодачу до 90 лм/Вт.

Перспективными являются металлогалогеновые лампы высокого давления типа МГЛ.

При расчете по указанному методу необходимый световой поток одной лампы определяется по формуле:

 

Фп=(Еmin*k*S*Z)/(N*n*

),

 

или количество светильников:

N =(Еmin*k*S*Z)/( Фп *n*

),

 

Световой поток одной лампы

 

Фп=300 1,3 10 1.15)/(1 1 0.8)=5606 лк

 

Определяем количество ламп на весь цех

 

N=(300 1,3 29400 1.15)/(5606 1 0.8)=294 шт

 

где Еmin - минимальная нормированная освещенность для цеха 300 лк;

k - коэффициент запаса, для люминесцентных и ламп ДРЛ, ДРИ И ДНаТ k=1,3)

S= Размеры цеха АхВхН=175х56х30 м.

Освещаемая площадь, м2;

S=29400 м2

Z - коэффициент минимальной освещенности (коэффициент неравномерности освещения)(при расчете освещения от светильников с лампами накаливания, ДРЛ, Z = 1,15,

n - число ламп в светильнике;

h - коэффициент использования светового потока в долях единиц принимаем лампы. ДРЛ мощностью500Вт

Мощность осветительной установки Р определяется из выражения:

 

Р=n N P1

 

Р=294 1 500=147 кВт

 

 

 

 

2.8 Технико-экономическое  сравнение вариантов

 

  Оценка свойств электроприводов  осуществляется с помощью энергетических показателей. К их числу относятся:  коэффициент полезного действия – к.п.д., коэффициент мощности – cos φ, потери мощности – ΔP, потери энергии – ΔА. Эти показатели широко используются как при создании новых, так и оценке работы уже действующих электроприводов. Очевидно, что предпочтение должно быть отдано тому ЭП, который обеспечивает требования заданного технологического процесса рабочей машины и имеет более высокие по сравнению с другими вариантами энергетические показатели.

       Эти же  показатели позволяют оценить  и эффективность уже работающих электроприводов, указывают на необходимость проведения модернизации ЭП или выполнение мероприятий по их повышению. Обеспечение высоких энергетических показателей работы ЭП весьма актуально в настоящее время, когда экономия энергетических и материальных ресурсов является задачей первостепенной важности.

Таблица 9-  Расчётная таблица энергетических показателей

№	Энергетические показатели систем ЭП.	Величины и расчётные формулы	Существующий вариант ЭП.		Проектируемый вариант ЭП.
			Значение энергетических показателей
1	Эл. двигатель	Тип, Мощность
2	Преобразователь	Тип, Мощность
3	К.П.Д. двигателя
4	К.П.Д. преобразователя
5	К.П.Д. систем управлен.
6	К.П.Д. механич. передачи

 

 

Продолжение таблицы 9

7	Общий К.П.Д. системы ЭП
8	Потери мощности двигателя при номинальном режиме
9	Потери мощности в преобразователе при номинальном режиме
10	Потери мощности в системе управления	,  кВт
11	Суммарные потери мощности в установившемся режиме работы	кВт
12	Потери энергии в двигателе	кВтч час
13	Потери энергии в преобразователе	кВт час
14	Потери энергии в системе управления	кВт час

 

     Продолжение таблицы 9

15	Суммарные потери в установившемся режиме	кВт час
16	Потери энергии в двигателе при пуске без нагрузки	;
17	Потери энергии при работе ЭП с нагрузкой (пуск)	* Мн * Мн ; Нм
18	Потери энергии при динамическом торможен.	кВт час
19	Потери энергии при торможен. под нагрузкой
20	Суммарные потери энергии в переходных режимах работы ЭП	кВт час
21	Общие потери в электроприводе	кВт час

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В расчетной части представлено: расчет мощности и выбор двигателя привода, расчет электрических параметров и выбор тиристорного преобразователя и его элементов и устройств, расчет регулировочных и внешних характеристик ТП, выбор функциональных блоков и устройств системы управления. Обоснование функциональной схемы, выбор основных эл. аппаратов управления и защиты,  краткое описание работы схемы управления электропривода, технико-экономическое сравнение вариантов при выборе системы электропривода,  возможные неисправности, причины возникновения и способы их устранения в электроприводе,  техника безопасности при обслуживании автоматизированных электроприводов. Выбран двигатель Д806 выбран тиристор типа Т133-320

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Сибикин Ю.Д. Справочник электромонтажника: Учебное пособие для начального профессионального образования /Ю.Д. Сибикин – М.: Издательский центр «Академия», 2007 – 336 с.

2. Шеховцев В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования: Учебное пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2009.

3. Справочная книга для проектирования  электрического освещения. / Под  ред. Г.М. Кнорринга. Л.: Энергия, 2011.

4. Теория и практика энергообеспечения  в образовательных учреждениях. Справочно-методическое пособие / Проект  «Экономически эффективные энергосберегающие мероприятия в рособр. секторе». Под общей редакцией С.К. Сергеева – Нижний Новгород: НГТУ, НИЦЭ, 2006. – 188 с.

5 А.А. Фёдоров, Л.Е. Старкова /Учебное  пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 2009.

6. Правила устройства электроустановок: 6-е изд. перераб. и доп. Энергоатомиздат, 2010.