Проект электроснабжения радиально – сверлильного станка

                              Содержание

 

 

1. Общая часть                                                   

   1.1 История развития ЭП                                               

1.2 Характеристика насосной станции              

2. Расчетная часть           
0. 2.1 Выбор схемы управления                

2.2 Расчет мощности приводных электродвигателей

2.3 Расчет освещения

2.4 Выбор аппаратуры управления и защиты

2.5 Выбор питающего кабеля

2.6 Разработка схемы электрических соединений

2.7 Устройство и назначение реле времени

      3. Техника безопасности при работе в 

         компрессорной станции                            

  

   Заключение  

   Список литературы       

   Графическая часть

 

 

 

     Лист 1. Электрическая схема компрессорной станции

     Лист 2. Схема электрических соединений

            компрессорной станции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Общая часть

              

1.1История развития  ЭП       

 

Создание первого  Э.П. относится к 1838, когда в России Б. С. Якоби произвел испытания электродвигателя постоянного тока с питанием от аккумуляторной батареи, который был использован для привода гребного винта судна. Однако внедрение Э в промышленность сдерживалось отсутствием надежных источников электроэнергии. Даже после создания в 1870 промышленного электромашинного генератора постоянного тока работы по внедрению Э. имели лишь частное значение и не играли заметной практической роли. Начало широкого промышленного применения Э связано с открытием явления вращающегося магнитного поля и созданием трехфазного асинхронного электродвигателя, сконструированного М. О. Доливо-Добровольским. В 90-х гг. широкое распространение на промышленных предприятиях получил Э., в котором использовался асинхронный электродвигатель с фазным ротором для сообщения движения исполнительным органам рабочих машин. В 1890 суммарная мощность электродвигателей по отношению к мощности двигателей всех типов, применяемых в промышленности, составила 5%, уже в 1927 этот показатель достиг 75%, а в 1976 приближался к 100%. Значительная доля принадлежит Э., используемому на транспорте.

Основные типы Э. По конструктивному признаку можно  выделить три основных типа Э.: одиночный, групповой и многодвигательный. Одиночный Э. применяют в ручных машинах, простых металлообрабатывающих  и деревообрабатывающих станках и приборах бытовой техники. Групповой , или трансмиссионный, Э. в современном производстве практически не применяется. Многодвигательные Э. — приводы многооперационных металлорежущих станков, мономоторный тяговый Э. рельсовых транспортных средств. Кроме того, различают Э. реверсивные и нереверсивные (см. Реверсивный электропривод), а по возможности управления потоком преобразованной механической энергии — нерегулируемые и регулируемые (в том числе автоматизированный с программным управлением и др.)

 

 

 

 

 

 

1.2 Характеристика  компрессорной станции

 

Компрессорная установка — совокупность компрессора, привода и вспомогательного оборудования (газоохладителя, осушителя сжатого  воздуха и т. д.).

Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа существенно превышает атмосферное. Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объёма газа, приведённого к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу. Эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом. При большой разнице у, скажем, поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в два раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом.

Классификация

Компрессоры, различные  по давлению, производительности, сжимаемой  среде, условиям окружающей среды, имеют  большое разнообразие конструкций  и типов. Компрессоры классифицируются по ряду характерных признаков.

По назначению компрессоры классифицируются по отрасли  производства, для которых они  предназначены (химические, энергетические, общего назначения и т. д.), по роду сжимаемого газа (воздушный, кислородный, хлорный, азотный, гелиевый и т. д.).

По способу  отвода теплоты — с водяным  или воздушным охлаждением.

По типу приводного двигателя  — с приводом от электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания, паровой или газовой турбины.

По принципу действия компрессоры подразделяются на объёмные, турбокомпрессоры и термокомпрессоры. Под принципом действия понимают основную особенность процесса повышения давления, зависящую от конструкции компрессора.

Объёмный компрессор — это машина, в которой процесс  сжатия происходит в рабочих камерах, изменяющих свой объём периодически, попеременно сообщающихся с входом и выходом компрессора. Объёмные машины по геометрической форме рабочих органов и способу изменения объёма рабочих камер можно разделить на поршневые, мембранные и роторные (винтовые, ротационно-пластинчатые, жидкостно-кольцевые, с катящимся ротором, газодувки Рутс (насос Рутса), спиральные) компрессоры. Поршневые компрессоры (при высоких давлениях сжатия применяются также плунжерные) могут быть одностороннего или двухстороннего действия, крейцкопфные и бескрейцкопфные, смазываемые и без применения смазки (сухого трения).

К объёмным машинам  с вращающим сжимающим элементом (роторным машинам) относятся: винтовые компрессоры, ротационно-пластинчатые, жидкостно-кольцевые и другие конструкции  компрессорных машин.

Турбокомпрессор — машина динамического действия, в которой сжатие газа происходит в результате взаимодействия потока с вращающейся и неподвижной  решётками лопастей. Характерной  особенностью лопастных машин является отсутствие пульсации развиваемого ими давления. К турбокомпрессорам относятся центробежные,осерадиальные, осевые и вихревые машины.

По конечному  давлению различают:

вакуум-компрессоры, газодувки — машины, которые отсасывают газ из пространства с давлением  ниже атмосферного или выше;

компрессоры низкого давления, предназначенные для нагнетания газа при давлении от 0,15 до 1,2 МПа, среднего — от 1,2 до 10 МПа, и высокого — от 10 до 100 МПа

компрессоры сверхвысокого  давления, предназначенные для сжатия газа выше 100 МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчетная  часть.

2.1 Выбор схемы управления.

 

Электрическая схема управления компрессорной  установкой, состоящей из двух агрегатов  К1 и К2, приведена на рисунке. Двигатели  компрессоров Д1 и Д2 питаются от трехфазной сети ~380 В через автоматические выключатели ВА1 и ВАЗ с комбинированными расцепителями. Включение и отключение двигателей производятся магнитными пускателями ПМ1 и ПМ2. Цепи управления и сигнализации питаются фазным напряжением 220 В через однополюсный автоматический выключатель ВАЗ с максимальным электромагнитным расцепителем.

Схема автоматического  управления компрессорной установкой

Управление  компрессорами может быть автоматическим или ручным. Выбор способа управления производится с помощью ключей управления КУ1 и КУ2. При ручном управлении включение и отключение пускателей ПМ1 и ПМ2 осуществляется поворотом рукояток ключей КУ1 и КУ2 из положения О (Отключен) в положение Р (Включен). Автоматическое управление компрессорами производится при установке ключей КУ1 и КУ2 в положение А, а включение и отключение пускателей осуществляется с помощью реле РУ1 и РУ2. Контроль давления воздуха в ресиверах производится двумя электроконтактными манометрами, контакты которых включены в цепи катушек реле РУ1 - РУ4. Очередность включения компрессоров при падении давления устанавливается с помощью переключателя режимов ПР. Если ПР установлен в положение К1, то первым включается компрессор К1. Предположим, что ресиверы наполнены сжатым воздухом, давление соответствует верхнему пределу (контакты манометров М1-Н и М2-Н разомкнуты) и компрессоры не работают. Если в результате потребления воздуха давление в ресиверах падает, то при достижении ими минимального значения, установленного для пуска первого компрессора, замкнется контакт М1-Н первого манометра (Н — нижний предел), сработает реле РУ1 и своим контактом включит пускатель ПМ1 двигателя первого компрессора. В результате работы компрессора К1 давление в ресиверах будет повышаться и контакт М1-Н разомкнется, но это не приведет к отключению компрессора, так как катушка реле РУ1 продолжает получать питание через свой контакт и замкнутый контакт реле РУ4. При повышении давления в ресиверах до максимального предела замкнется контакт манометра М1-В (В — верхний предел), сработает реле РУ4 и своим контактом отключит реле РУ1, потеряет питание пускатель ПМ1 и компрессор К1 остановится.

В случае недостаточной производительности первого компрессора или его  неисправности давление в ресиверах  будет продолжать падать. Если оно  достигнет предела, установленного для замыкания контакта М2-Н второго манометра (манометры Ml и М2 регулируются так, чтобы, контакт М2-Н замыкался по сравнению с контактом М1-Н при несколько меньшем давлении), то сработают реле РУЗ и РУ2. Последнее своим контактом включит пускатель ПМ2, т.е. вступит в работу компрессор К2. Реле РУ2 после размыкания контакта М2-Н остается включенным через свой контакт и замкнутый контакт реле РУ4. Когда давление в ресиверах в результате совместной работы обоих компрессоров {или только К2 при неисправном - К1) поднимется до верхнего предела, замкнется контакт манометра М2-В и включится реле РУ4. В результате отключаются реле РУ1 и РУ2 и пускатели ПМ1 и ПМ2. Оба компрессора остановятся.

 

В схеме предусмотрен контроль исправности компрессорной  установки. Если несмотря на работу обоих компрессоров давление в ресиверах продолжает падать или не изменяется, то контакт М2-Н нижнего предела останется замкнутым, и реле РУЗ будет включено. Оно своим контактом приведет в действие реле времени РВ, которое с некоторой выдержкой времени, необходимой для обеспечения нормального подъема давления компрессором К2, замкнет свой контакт РВ в цепи аварийно-предупредительной сигнализации, и персоналу будет подан сигнал о необходимости устранения неисправности.

Сигнальная  лампа ЛЖ служит для световой сигнализации о режиме работы компрессорной установки при ручном управлении. Она загорается при падении давления в ресиверах, получая питание через контакт реле РУЗ. Сигнальная лампа ЛБ и реле напряжения РКН служат для контроля наличия напряжения в цепях управления. Контроль температуры воздуха в компрессорах, охлаждающей воды и „масла осуществляется специальными реле (на схеме не показаны), которые вместе с реле РКН воздействуют на цепи аварийно-предупредительной сигнализации, извещая персонал о ненормальной работе установки.

 

 

          

 

 

 

 

 

2.2 Расчет мощности приводных электродвигателей.

 

    Определяем мощность двигателей.

 

, кВт [4,c.100] (1)

Где - коэффициент запаса

A – Работа по сжатию 1 воздуха от атмосферного рабочего значения давления,

Q- Производительность

    - кпд компрессора

- кпд передачи.

1) кВт

2) кВт

3)

4)

 

Выбираем двигатель 

 

Таблица  №1. Технические характеристики двигатель

 

Тип	Pн,кВт	При номинальном режиме		Ммах / Мн	In / Iн
		ηн, %	cos fн
АД315М2У3	200	0,92	0,9	1,9	7

 

 

Проверка двигателя на перегрузочную способность по формуле:

 

0,8 * P_{н  *}   М_мах / М_н ≥ P_расч

 

0,8 * 200 * 1,9 > 184,2 кВт

 

304 > 184,2 кВт

 

Условие удовлетворяет  требованиям.

 

 

 

 

2.3 Расчет освещения

 

1) Выбираем светильник Глубокоизлучатель с зеркальным отражением Гз

2) Определяем  расчетную высоту светильника  над рабочей поверхностью

 

        (2) 

 

            3) Расстояние между светильниками

 

 м

 

Расстояние  до стен

 

 м

            4) План размещения светильников n=12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        5) Норма освещённости E=20 лк   Ен=0,1*20=0,2 лк

 

        6) Коэффициент запаса Кз=1,3

 

7)Коэффициент минимальной освещённости z=1.4

 

8) Показатели помещения 

 

        (3) (3) 

 

Коэффициент использования  светового потока Ки=0,15

 

9) Расчетный световой поток одной лампочки

 

                                                        (4) 

 лм

 

10) Тип НБ220-40

 

Рн=40 Вт  Fл=370 лм

 

11) Фактическая  освещенность

 

, лк (5)

, лк

 

12)  Ен=Ер  Лампа подходит.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Выбор аппаратуры управления и защиты.

 

Рассчитываем токи нагрузки по формуле:

(6)

I_н = Р / √3 * U * cos f * η ,A    [1,c.54]

 

где η – КПД, Р – Мощность, Вт; U – Напряжение сети, В.

 

I_н = 200 10 / 1,7 * 380 * 0,9 * 0,92 =360 А

 

 Силовая  цепь:

 

1. Выбираем автоматические выключатели по номинальному току и току вставки расцепителя и данные заносим в таблицу:

 

Таблица №2. Данные автоматических выключателей.

 

Марка	IH.р , А	IH,А	Ку	Количество  полюсов
ВА 51-39	630	500	10	2

 

2. Выбираем контакторы.

 

Таблица №3. Данные контакторов

 

Марка	I,А	Uн, в	Допустимая  частота включений в час
КМ200	63 - 250	380	600