Выбор аппаратов ручного управления

К аппаратам управления относятся кнопки управления, выключатели, переключатели, конечные и путевые выключатели.

Выбор производится:

По номинальному напряжению сети:

. (5.2)

По длительному расчетному току цепи:

, (5.3)

. (5.4)

Длительный расчетный ток цепи5

, (5.5)

где S – наибольшая суммарная мощность, потребляемая аппаратами при одновременной работе.

, (5.6)

где – мощность потребляемая каждым отдельным аппаратом во включенном состоянии.

S = S КМ1 +S КМ2 +S КТ1+S КТ2+S КТ3+S КТ4=50х2+8х4=132ВА (по формуле 5.6)

В схеме вентиляционной установки напряжение в цепях управления составляет 220 В., максимальное количество одновременно включенных аппаратов – 4 контактора и 4 промежуточных реле. Согласно справочным данным контактор в рабочем состоянии потребляет 50 ВА, а промежуточные реле 8 ВА. Определяем длительный расчетный ток:

 (по формуле 5.5)

Таблица 5.4 Технические характеристики переключателей

В схеме имеется 3 переключателя SA, который обеспечивает два режима работы установки – автоматический и ручной. ПМО – переключатель малогабаритный общепромышленный, предназначен для коммутации электрических цепей управления, сигнализации и защиты напряжением от 12 до 220В постоянного тока и от 24 до 380В переменного тока частотой 50,60 и 400Гц при токах от 0,25 до 6,3А в стационарных установках.

Выбор переключателей осуществляется по расчетному току.

5. Расчёт параметров и выбор аппаратов защиты

Аппаратом защиты называется устройство, которое автоматически отключают защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах работы. К аппаратам защиты относятся плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле.

1. Выбор автоматических выключателей:

Для выбора автоматического выключателя необходимо установить все аппараты и двигатели, которые будет включать данный автоматический выключатель, и найти коммутируемые им токи. Рассчитать ток электромагнитного и теплового расцепителей.

Выберем автоматический выключатель QF2 по следующему условию:

Iэл. расц.≥1,2Iрасч. , А (6.1)

где, Iрасч – ток расчётный двигателей, определяется по формуле:

Iрасч=∑Iдв+Iупр; А (6.2)

где, ∑Iдв – суммарный ток двигателей, которые включает данный автомат.

Iупр – ток цепи управления.

Iрасч=3,9+0,05=4,95А (по формуле 6.2)

Iэл. расц.≥1,15×4,95А (по формуле 6.1)

Iэл. расц.≥ 5,69А

Из методических указаний по курсовому проектированию выбираем автоматический выключатель марки АЕ2020 16/6,3 с номинальным током максимального расцепителя 6,3 А и кратностью отсечки 7.

Проверим выключатель на срабатывание, по условию:

Iуст. эл магн. расц. .≥1,25(∑Iном. дв. +Iпуск) (6.5)

7х6,3А≥1,25х4,95А

44,1А≥6,18А

Условие выполняется.

Выберем автоматический выключатель QF1 для силовой цепи:

Iэл.расц≥Iном, А (6.6)

Iрасч=0,6А

Iэл. расц.≥1,15×0,6 (по формуле 6.6)

Iэл. расц.≥0,69А

Выбираем автоматический выключатель АЕ2020 16/1 с номинальным током максимального расцепителя 1 А и кратностью отсечки 7.

Проверим автоматический выключатель на срабатывание, по условию:

7×Iном≥Iпуск (6.7)

где, 7 – кратность отсечки электромагнитного расцепителя;

Iпуск – пусковой ток

7×1А≥5,6А (по формуле 6.7)

7А≥5,6А

Условие выполняется.

6. Расчёт и выбор проводов кабелей

Выбор проводов будем проводить по двум условиям:

Iдлит.доп. ≥Iрасч

Iдлит.доп. ≥Kз×Iз

где, Iдлит.доп – длительно допустимый ток для проводов и кабелей

Iрасч .- длительный расчётный ток линии;

Kз – кратность длительно допустимого тока провода или кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата (автоматического выключателя Kз=1, предохранителя Kз=0,33);

Iз – номинальный ток, или ток срабатывания защитного аппарата.

1. Выбираем провод для цепи управления:

Расчётный ток Iрасч цепи управления равен 0,6 А, цепь управления защищена автоматическим выключателем АЕ2020 16/1. Выбираем для цепи управления провод ПВ1 сечением 1,0 мм2 , т.к. по данному проводу может протекать допустимый ток 16 А.

16А≥1А

Проверим выбранный провод по условию. Так как провод защищён предохранителем, то Kз= 1, тогда:

16А ≥1×1А

16А≥1 А

Выбранный провод ПВ1 соответствует условию.

2. Выберем провод для питания группы электродвигателей (М1, М2).

Рабочий ток цепи равен току двигателя Iном. дв = 30,19А, двигатель защищен автоматическим выключателем АЕ2040 63/50 с током электромагнитного расцепителя = 50А.

Выбираем провод ПВ с ПВХ изоляцией сечением 16 мм2

Проверим выбранный провод по условию, т.к кабель защищён автоматическим выключателем, то Kз=1

60А≥1х50А

Выбранный провод ПВ соответствует условию.

7. Структурная схема электрооборудования станка

Схема структурная определяет основные функциональные части электрооборудования, их назначение и взаимосвязи и служит для общего ознакомления с разрабатываемой установкой. На структурной схеме раскрывается не принцип работы отдельных функциональных частей, а только взаимодействие между ними. Поэтому составленные части изображены упрощенно в виде прямоугольников произвольной формы. Графическое построение схемы дает наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в электрооборудовании установки. На линиях взаимодействия стрелками обозначается направление хода процессов, происходящих в схеме. Схемы функциональные разъясняют определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных частей или в установке в целом. Этими схемами пользуются для изучения принципов работы изделия, а также при их наладке, контроле, ремонте. Функциональная схема по сравнения со структурной более подробно раскрывает функции отдельных элементов и устройств. Функциональные части и связи между ними на схеме изображают в виде условных графических изображений, установленных соответствующими ГОСТами ЕСКД. Для построения структурной схемы электрооборудование разрабатываемой установки разбивают на основные функциональные блоки.

8 Размещение электрооборудования

На лицевой стороне шкафа управления имеются следующие органы управления:

·              рукоятки универсальных пакетных переключателей SA1 и SA2, для переключения в автоматический и ручной режимы работы;

·              пакетный переключатель SA3 для определения очередности включения компрессора;

Внутри шкафа управления размещаются: два автоматических выключателя серии АЕ2040 63/50 и один АЕ2020 16/1, два магнитных пускателей серии ВА13 63/40, три промежуточных реле РПЛ – 1100 + РТЛ - 11, одно РПЛ – 1100, два РПЛ – 1101.

Схема соединений и подключения предназначена для упрощения процесса и подключения электрооборудования установки. Так же схема соединений и подключения позволяет значительно упростить и ускорить процесс ремонта и профилактического осмотра. Схема соединений и подключения расположена на листе №2.

9 Монтаж электрооборудования (станка, механизма, установки)

Весь процесс монтажа электрооборудования можно разделить на две группы: монтаж силовой части (в большинстве своем двигатели) и монтаж коммутационных и защитных аппаратов (автоматические выключатели, магнитные пускатели, промежуточные реле, предохранители, кнопочные посты и т.д.). Монтаж коммутационных и защитных аппаратов выполняется с учетом следующих требований:

1. Размещение аппаратов должно быть компактным и удобным. 2.Комплекты главных узлов располагают в местах наиболее удобных для обслуживания. 3. Предохранители для отдельных силовых цепей ставят выше, а тепловые реле ниже соответствующих контактов.

Места присоединения проводов необходимо хорошо затянуть (некачественное закрепление приводит к преждевременному выходу аппарата из строя ). Запрещено использование проводов и кабелей с поврежденной изоляцией. Также изоляция проводов должна отвечать требованиям категории безопасности помещения.

Монтаж магнитных пускателей:

Устанавливают на силовых распределительных скобах, на распределительных щитах или отдельно на конструкциях, прикрепляемых к стенам, колонам и т.п. Магнитные пускатели устанавливают вертикально по отвесу. При этом отклонения по вертикали допускается не более пяти градусов. Поверхность контактов пускателя осматривают после опробования его под нагрузкой и в случае появления на ней наплывов обрабатывают напильником. Смазывать контакты пускателя не допускается.

Размеры раствора, провала и нажатия главных и вспомогательных контактов проверяют и регулируют в соответствии с указаниями предприятий – изготовителей. Если при включении магнитного пускателя слышно сильное гудение его магнитной системы, устраняют следующие возможные неисправности: недостаточную затяжку винтов, крепящих сердечник; повреждение короткозамкнутого витка; чрезмерное нажатие контактов; неплотное прилегание якоря сердечнику вследствие загрязнения поверхностей прилегания или наличия на них смазки.

У реверсивных пускателей перед включением в работу тщательно проверяют работу блокировки, предотвращающей возможность одновременного включения силовых контактов прямого и обратного хода.

Монтаж переключателей:

Указанные выше приборы монтируют распределительных щитах и силовых пунктах (шкафах). Установка этих аппаратов выполняется по уровню и отвесу. Затяжка гаек и винтов производится до отказа, но с усилием не более 150 Н и без рывков. После затяжки всех креплений проверяется плотность соприкосновения контактного ножа со стойкой щупом 0,05 мм. В случае прохода щупа более чем на 1/3 контактной поверхности необходимо устранить причины перекоса. Контактные ножи аппаратов при включении должны касаться контактных стоек с обеих сторон по всей линии. При этом «отпружинивание» контактных губок стоек при входе в них ножа должно быть хорошо заметно на глаз. Все трущиеся части покрывают тонким слоем технического вазелина или специальной смазки.

Монтаж проводов и кабелей:

Все провода и кабели расположенные вне шкафа управления подвергаются обязательной защите от механических повреждений, путем затягивания их в металлические или полиэтиленовые трубы. Все соединения и ответвления выполняются с помощью клемных колодок или коробок. Провода в шкафах управления прокладываются параллельно друг другу, все изгибы выполняются под прямым углом. При большом количестве одинаково направленных проводов их собирают в пучки с помощью жгутов. На конец провода одевается кембрик, на котором указывается номер провода согласно схеме, для удобства обслуживания. Металлические трубы и коробки подлежат обязательному заземлению.

10 Инструкция по эксплуатации электрооборудования установки

К обслуживанию и эксплуатации установки допускаются лица, ознакомленные с техническим описанием и прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электрооборудованием.

В специальный журнал должна быть внесена отметка об ознакомлении ответственного лица и всех членов бригады, обслуживающей установку с данной инструкцией, указаны дата и фамилия лица, проводившего инструктаж по технике безопасности.

Руководитель участка должен принять все надлежащие меры для того, чтобы исключить возможность неполадок в работе оборудования, аварий и несчастных случаев с персоналом. Для этого нужно:

а) обучить обслуживающий персонал безопасным методам работы, проверить наличие на рабочих местах инструкции по эксплуатации;

б) категорически запретить во время работы установки ремонт или замену аппаратов и приборов.

При обслуживании поршневого компрессора и питания систем автоматики и сигнализации следует руководствоваться «Правилами эксплуатации электроустановок».

После первого запуска установки, необходимо осмотреть все её элементы и убедиться в отсутствии:

1.                                                                     неисправностей электрооборудования;

2.                                                                     ненормального нагрева различных частей установки;

3.                                                                     течи в трубопроводах, швах, в заглушках и фланцевых соединениях, резервуарах и т.д.

Все замеченные неисправности следует зафиксировать в рабочем журнале и принять меры к быстрейшему их устранению.

При заступлении на дежурство дежурный оператор должен убедиться в нормальной работе установки: в отсутствии предупредительных сигналов и отсутствии течей в вентилях, трубопроводах и т.д. Об осмотре делается соответствующая запись в оперативном журнале.

При срабатывании сигнализации о ненормальной работе компрессорной установки установка отключается автоматически.

Основные неисправности электрической схемы станка:

1                   Вышел из строя переключатель, возможная причина подгорели контакты, заменить старые на новые;

2                   Перегорели контакты, залипание контактов, заменить контакты;

3 Вышел из строя эл.двигатель, заменить на новый или разобрать устранить причину по которой он вышел из строя.

3        Неисправность магнитных катушек, заменить на новые или разобрать устранить причину по которой они вышели из строя.

11 Выбор технического решения модернизации

Модернизация – это внесение в конструкцию действующего электрооборудования изменений, которые повышают его технический уровень и улучшают его экономические характеристики.

Модернизация оборудования является неотъемлемой частью курсового проекта. Для данной компрессорной установки осуществляем следующий вид модернизации:

Включаем в схему универсальный блок защиты асинхронных электродвигателей УБЗ-301. Который предназначен для постоянного контроля параметров сетевого напряжения и действующих значений фазных/линейных токов трехфазного электрооборудования 380 В/50 Гц, для асинхронных электродвигателей.

Осуществляет полную и эффективную защиту электрооборудования отключением от сети и/или блокированием его пуска в следующих случаях:

·                   некачественном сетевом напряжении (недопустимые скачки напряжения, обрыв фаз, нарушение чередования и слипания фаз, перекос фазных/линейных напряжений);

·                   механических перегрузках (симметричный перегруз по фазным/линейным токам) - защита от перегруза с зависимой выдержкой времени;

·                   несимметричных перегрузок по фазным/линейным токам, связанных с повреждениями внутри двигателя - защита от перекосов фазных токов с последующим запретом АПВ;

·                   исчезновении момента на валу ЭД - защита по минимальному пусковому и/или рабочему току;

·                   при недопустимо низком уровне изоляции на корпус - проверка перед включением с блокировкой пуска при плохой изоляции;

·                   замыкании на"землю" обмотки статора во время работы - защита по токам утечки на"землю"

Заключение

В данном курсовом проекте был произведён расчет автоматизированного поршневого компрессора и выбран: привод установки, аппараты управления и защиты, понижающие трансформаторы и электромагниты, провода и кабели, световая сигнализация. Была разработана и начерчена схема подключения и соединения, составлена документация по монтажу и инструкция по эксплуатации электрооборудования станка, описан принцип работы оборудования. На основе выбранного электрооборудования был составлен перечень элементов схемы.

В соответствии с заданием курсового проекта была выполнена модернизация компрессорной установки путем внедрения нового защитного оборудования, которое обеспечивает надёжную и безопасную эксплуатацию установки.

Страницы: 1, 2