Управление синхронным двигателем

Автор: Пользователь скрыл имя, 05 Декабря 2011 в 09:20, дипломная работа

Описание работы

Целью настоящего дипломного проекта является разработка экономичного элек-тропривода компрессорной установки для автоматического поддержания давления на за-данном уровне при изменении расхода воздуха.
Кроме того, в данную пояснительную записку включены результаты работы на всех этапах проектирования.

Содержание

Аннотация 3
Введение 6
1 Техническое задание 10
2 Технико - экономическое обоснование 12
3 Патентное исследование 17
4 Основная часть ...........................................................24
4.1 Выбор двигателя 26
4.2 Расчёт параметров двигателя.......................................................31
4.3 Синтез системы управления.........................................................34
4.4 Расчёт силового канала электропривода 37
4.5 Выбор элементов системы управления электроприводом 48
4.6 Выбор элементов защит электропривода 54
4.7 Проверка двигателя на нагрев.....................................................58
4.8 Моделирование переходных процессов в электроприводе 61
5 Конструкторская часть 65
6 Экономическая часть 69
6.1 Характеристика сравниваемых вариантов.......................................69
6.2 Расчёт затрат существующего варианта......................................70
6.3 Расчёт затрат проектируемого варианта.....................................73
6.4 Расчёт экономического эффекта...................................................76
7 Безопасность жизнедеятельности и экологичность…………........77
7.1 Анализ условий труда....................................................................77
7.2 Устойчивость производства в чрезвычайных ситуациях.............81
7.3 Расчёт уровня шума от одного источника..................................82
7.4 Оценка устойчивости объектов и их элементов к воздействию
ударной волны.............................................................................84
8 Стандартизация .87
Список литературы........ ...............................................93
Приложение

Работа содержит 1 файл

Диплом.doc

— 2.45 Мб (Скачать)

4 Общие затраты  по разделу 6.3

Зобщ.2обамортэлэ.п.

Зобщ.2=282600+42390+138600+160550,4=624140,4 руб. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     6.4 Расчет экономического эффекта 

       1 Для определения абсолютной величины экономического эффекта,

       сравним затраты по существующему варианту с затратами проектируемого варианта.

       Зобщ1=818205 руб.;

       3Общ2=624140,4 руб.

       Определим экономический эффект;

       Э=Зобщ1общ2=818205-624140,4=194064,6 руб.

       2 Определяем срок окупаемости проектируемого варианта:

       А=3об2/Э,

       А=282600/194064,6=1,45 года. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        7. Безопасность жизнедеятельности и экологичность 

           7.1 Анализ условий труда 

       Проблемы обеспечения безопасности человека в последние годы приобрели остроту. Не снижается количество аварий в промышленности и на, растёт травматизм.

       Каждая машина, оборудование и каждый технологический процесс, на новейших достижениях, должны сочетаться с их безопасностью и экологичностью.

       Основными требованиями охраны труда, предъявляемыми при проектировании машин и механизмов, являются: безопасность для человека, надежность и удобство при эксплуатации. Требования безопасности определяются системой стандартов безопасности труда Безопасность проектируемого объекта обеспечивается правильным ором принципа его действия, кинематической схемы, конструктивных решений, параметров рабочих процессов, различных средств зашиты. Кроме, проектируемый объект выполняется в соответствии с правилами устройства электрических установок, так как содержит электропривод.

       Работа привода поршневой компрессорной установки сопровождается различными факторами, которые могут представлять опасность для обслуживающего персонала.

       Электробезопасность. Случаи поражения человека электрическим током возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека.

       Опасность такого поражения оценивается значением тока проходящего через тело человека, зависит от схемы включения человека в цепь, напряжения сети, режима её нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, 
 

состояния самого человека и т. д.

       Из всех видов поражения током наибольшую опасность представляют электрические удары, сопровождаемые появлением у человека судорог, потерей сознания, сильным ослаблением или прекращением деятельности дыхания и кровообращения.

       При повреждении изоляции обмоток электродвигателя напряжение на конструктивные металлические части, прикосновение к опасно. Все конструктивные металлические части оборудования заземляются согласно ГОСТ 12-1-030-81 (1996) ССБТ. Заземление оборудования производится только параллельно.

       Для защиты рабочих от поражения током применяются: двойная изоляция идущих частей электрооборудования, заземление металлических не токове- дущих частей, а также защитные приспособления и средства, к относятся диэлектрические рукавицы и коврики.

       Вибрация и шум. Согласно ГОСТ 12.1.003-83 уровень звука на рабочем не должен превышать 85 дБ. При работе компрессора возникают шум и вибрации, обусловленные невысокой балансировкой поршней, а также последних о внутреннюю поверхность цилиндров. Утомление рабочих из-за шума и вибраций может привести к увеличению числа ошибок при работе, что в свою очередь способствует возникновению травм.

       Основной защитой от шума является расположение компрессора в отдельном помещении с хорошей звукоизоляцией стен.

       Пожаробезопасность. Пожары на предприятиях являются чрезвычайным происшествием и представляют большую опасность для всех рабочих и могут причинять огромный материальный ущерб.

       К причинам, вызывающим пожары при эксплуатации промышленного транспортного робота можно отнести:

  • наличие значительного количества легковоспламеняющихся и горючих

веществ, сжиженного газа и т.д.;

  • большое количество ёмкостей и препаратов, в которых пожароопасные

продукты находятся под давлением;

  • неправильное использование вентиляционных установок;
  • самовоспламенение материалов при их неправильном хранении;
  • небрежность и халатность в обращении с огнём;
  • искровые разряды статического электричества;
  • неисправное электрооборудование;
  • нарушение технологического процесса.

       Помещения на предприятии в котором эксплуатируется компрессорная установка должны удовлетворять требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.007-76, могут быть оборудованы системами автоматического пожаротушения. При отсутствии таких систем в помещениях цехов устанавливаются средства индивидуального пожаротушения: категории. В это огнетушители типа ОХП, установленные в количестве 1шт. на каждые 200 м2. При угрозе пожара следует привести в полную готовность пожарную дружину и звено пожаротушения. В цехе существует система пожарной сигнализации, сигнал которой поступает на пульт охраны предприятия и в ближайшую пожарную часть.

       Охлаждающая вода должна на выходе из охладителей (последняя ступень) температуру не более 40 °С. Температура воздуха после сжатия не быть более 150 -180 °С для различных компрессоров. Максимальная температура сжимаемого воздуха должна быть не выше 160 °С для одноцилиндровых компрессоров и 140°С на каждой ступени для многоступенчатых компрессоров. Водяное охлаждение может быть эффективным, если поступающая вода в компрессоре нагревается не выше 30 °С и ее поступление непрерывно.

       Водяное охлаждение стенок и крышек цилиндра компрессора при непрерывной циркуляции воды позволяет сжать воздух до 0,7 МПа при его температуре 160 °С. Если необходимо более высокое сжатие применяют компрессорные установки с двумя и более ступенями I. В многоступенчатых компрессорах предусматривают охлаждение в ступени сжатия при помощи холодильников в виде трубчатых цилиндрических сосудов, в которых непрерывно циркулирует вода.

       

       Для охлаждения компрессорной установки большое значение имеет воды. Для нормальной работы установки должна применяться вода. Загрязненная и жесткая вода образует на стенках водопроводных труб и цилиндров осадки и не обеспечивает нормального охлаждения. Независимо от качества воды не реже 1 раза в 2 мес. требуется охладительных устройств и воздухопроводных труб от осадков и грязи.

       Безопасность компрессоров обеспечивается с учетом требований ГОСТ 12.2.003-86. Компрессоры должны иметь предохранительные, сигнализирующие и блокировочные устройства.

       При угрозе взрыва проводятся первоначальные мероприятия по обеспечению устойчивости работы, по предотвращению аварий и снижению возможного ущерба. Также приводятся в готовность защитные сооружения для приема рабочих и служащих.

       Получив сообщение, начальник предприятия доводит его до своих заместителей, начальников цехов и дает указание о выдаче средств индивидуальной защиты и подготовки убежищ к приему работающей смены.

       С целью предотвращения возникновения пожара на производстве необходимо производить регулярный контроль за исправностью электрооборудования и вентиляционных установок, за соблюдением технологического процесса и за дисциплиной на рабочих местах. 
 
 
 
 
 
 

       7.2 Устойчивость производства в чрезвычайных ситуациях 

       Также техногенные чрезвычайные ситуации как: взрывы пожары, выбросы веществ  в окружающую среду, являются наиболее вероятными в расположения проектируемого объекта и производства в целом. Устойчивость производства в ЧС во многом связано с неотложной организацией спасательных работ и своевременным оповещением рабочих об опасности.

       Для предотвращения крупных производственных аварий, стихийных бедствий и снижения ущерба от них производятся следующие мероприятия:

  • защита рабочих и служащих от последствий крупных производственных аварий и стихийных бедствий;
  • обеспечение устойчивости работы предприятия при возможных авариях и стихийных бедствиях;
  • обучение рабочих действиям при ЧС;
  • своевременное оповещение рабочих и служащих об опасности заражения или угрозе стихийных бедствий.

       К установкам, несущим огромную потенциальную  опасность взрыва и возникновения пожара относятся компрессоры, работающие под давлением, неправильном обращении, устройстве установок или нарушении обслуживания компрессорные установки могут взорваться. Воздушные компрессоры опасны вследствие возможности образования взрывоопасных смесей из продуктов разложения смазочных масел и кислорода воздуха.

       При работе компрессорного оборудования возможно чрезмерное повышение давления и температуры сжимаемого газа.

       Смазочное масло при высокой температуре  испаряется, попадает в цилиндры и в системы трубопроводов. При концентрации паров масла в воздухе 6- 10 % смесь может взорваться при температуре около 200 °С. Эта опасность устраняется охлаждением компрессора.

       

       

       7.3 Расчет уровня шума от одного источника 

       Источник  шума (ИШ) и расчетная точка (РТ), в которой определяется шума, находятся в одном помещении. Источником шума в данном является поршневой компрессор. Положение РТ - произвольное, от ИШ характеризуется радиусом полусферы, проходящей через РТ, полусферы находится в акустическом центре ИШ (см. рис.7.1).

       Расчетная схема для определения уровня звукового давления.

       

             Рисунок 7.1 – Распространение шума 

       Ожидаемый уровень звукового давления в РТ равен, дБ:

                               L=Lр+101g(z/S+4/Вш),                         (7.1)

       где Lp - октавный уровень звуковой мощности ИШ, дБ;

       S = 2nR2 - площадь воображаемой полусферы, окружающей ИШ и проходящей через РТ, м2;

       R - расстояние от акустического центра ИШ до РТ, м;

       z - эмпирический к-т, учитывающий влияние ближнего поля и принимаемый в зависимости от отношения расстояния R к максимальному габариту ИШ;

       Вш - акустическая константа помещения, м2. 

       

       

       Для данного компрессора принимаем  Lp = 90 дБ для частоты шума в 1000 Гц; z -1; объем помещения равен 750 м3, поэтому Вш = 38 м2. На основании полученных данных построим зависимость L = f (R), которая представлена на 7.2 

            Ожидаемый уровень звукового давления

Уровень звукового давления, дБ
 
       
Расстояние до источника шума, м

Информация о работе Управление синхронным двигателем