Электрооборудование сталкивателя

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Назначение механизма, характеристики условий окружающей среды

1.2 Техническая характеристика механизма

1.3 Кинематическая схема механизма

1.4 Требования, предъявляемые к электроприводу и качеству электрической энергии

1.5 Выбор системы электропривода, род тока и напряжения, способ регулирования скорости и торможения

2. Специальная часть

2.1 Расчет статических нагрузок и мощности электродвигателя

2.2 Выбор типа электродвигателя и проверка его по нагреву и перегрузочной способности

2.3 Выбор источника питания

2.4 Выбор элементов схемы управления электроприводом

2.5 Выбор аппаратов защиты

2.6 Выбор проводов, кабелей (троллеев) и проверка по потере напряжения

2.7 Расчет токов КЗ, проверка аппаратов защиты на чувствительность

2.8 Описание работы схемы управления электроприводом

2.9 Решение по заземлению электрооборудования механизма

2.10 Решения по монтажу электроаппаратуры и электропроводки

2.11 Ведомость основного электрооборудования

3. Организация производства

3.1 Организация ремонта электрооборудования

3.2 Соединение и оконцевание жил проводов, кабелей сваркой

3.3 Техника безопасности при выполнении работ

3.4 Сдача-приемка в эксплуатацию

4. Экономическая часть

4.1 Сметно-финансовый расчет стоимости электрооборудования и материалов

4.2 Расчет амортизационных отчислений

4.3 Расчет численности и фонда заработной платы электриков

4.4 Составление сметы затрат на содержание электрооборудования

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Безопасность при эксплуатации электрооборудования механизма

5.2 Меры безопасности при монтаже

5.3 Пожарная безопасность

5.4 Мероприятия по охране окружающей среды

5.5 Гражданская оборона

Литература

Введение

Волгоградский металлургический завод "Красный Октябрь" является одним из крупнейших производителей качественного металлопроката, специальных марок стали для предприятий автомобилестроения и авиационной промышленности, химического, нефтяного и энергетического машиностроения, нефтегазодобывающей промышленности в нашей стране.

История предприятия насчитывает более ста лет. Основан завод 30 апреля 1897 года французским акционерным "Уральско-Волжским металлургическим обществом" на окраине г. Царицына, а в ноябре 1898 г. была пущена первая мартеновская печь. За годы первых пятилеток (1929-1940 гг.) завод был коренным образом реконструирован и превращён в важнейшую базу производства высококачественной стали для предприятий автомобильной, тракторной промышленности, с.-х. машиностроения. Наращивая темпы производства и осваивая новые марки, к 1941 г. предприятие становится единственным металлургическим гигантом Юга страны, производящим 9 % всей выпускаемой стали для оборонной промышленности СССР. Во время Великой Отечественной войны 1941-45 гг. завод был полностью разрушен, но уже через 5 мес. после окончания Сталинградской битвы 31 июля 1943 завод выдал первую плавку стали, а 31 августа - первую тонну проката. К 1949 г. был превзойден довоенный уровень производства.

Свою действующую структуру и окончательную специализацию завод получил уже в послевоенное время. Основные производственные мощности были запущены в 50 - 70-е годы. К 1986 году завод располагал производственным потенциалом, способным обеспечить в год выплавку стали в объеме 2 млн. тонн, проката - 1,5 млн. тонн. Его доля составляла 12 % производства качественных сталей в стране, в т. ч. Нержавеющих сталей - 14 %, стали электрошлакового переплава - 52 %. В сортаменте завода насчитывалось 500 марок стали, выпускаемой по стандартам РФ, Германии, США, Японии.

Завод награждён орденом Ленина (1939) и орденом Трудового Красного Знамени (1948), в 1985

ВМЗ "Красный Октябрь" был удостоен ордена "Отечественной войны" I степени за заслуги в обеспечении Советской Армии и военно-морского флота в годы II-ой Мировой войны.

После акционирования предприятие пережило несколько собственников, в том числе - арбитражное управление в 1998 - 1999 годах. 16 октября 2003 года компания "Midland Resources Holding LTD" в партнерстве с предпринимателем Игорем Шамисом приобрела 100 процентов акций группы компаний "Волгоградский металлургический завод "Красный Октябрь".

Сегодня на ВМЗ "Красный Октябрь" идет широкомасштабная реконструкция, цель которой - расширение производства легированных сталей специального назначения. В сентябре 2003 года завод выплавлял 37 582 тонн стали, а в сентябре 2004 эта цифра составила 55558 тонн. "Красный Октябрь" уверенно движется к достижению объема производства жидкой стали 1 млн. тонн в год. Количество марок выпускаемой стали увеличилось практически в два раза, в настоящее время оно составляет более 450 видов. Численность работающих на предприятии превышает 8 тыс. человек. На заводе разработана и планомерно осуществляется долгосрочная экологическая программа. Предприятие обладает полноценной развивающейся инфраструктурой, которая позволяет продекларировать, что на сегодняшний день "Красный Октябрь" является одним из мощнейших предприятий в России по производству сталей специального назначения.

1. Общая часть

1.1 Назначение механизма, характеристики условий окружающей среды

Сталкиватели предназначены для сталкивания блюмсов, слябов или других заготовок имеющих большой вес, на транспортеры или укладчики, на рольганги перед печами, холодильники и т.д.

Характеристика условий окружающей среды: по электробезопасности цех находится в среде с повышенной опасностью, это характеризуется наличием высокой температуры в помещении (около 35° С); по окружающей среде – пыльное; по взрывоопасности – категории В-Ia; по пожарной опасности – категории П-II

1.2 Техническая характеристика механизма

Механизм сталкивателя имеет следующие технические данные: длина хода штанг Н = 1,5 м; количество штанг m = 10; расстояние между штангами – 1,2 м; вес штанги Gш = 50 кг; передаточное число редуктора i = 40,2; общий к.п.д. η=0,85; коэффициент трения скольжения штанги сталкивателя о направляющие настила μ = 0,5; радиус кривошипа редуктора r = 0,25 м; радиус кривошипа качающегося рычага R = 0,5 м; длина качающегося рычага l = 1,5 м; длина шатуна lш = 1,5 м. Работа привода сталкивателя осуществляется от асинхронного двигателя с фазным ротором, закрытого исполнения и независимым охлаждением типа МТНБ12-10У1, Uн =380 В, Рн = 60 кВт, nн = 575 об/мин.

1.3 Кинематическая схема механизма

Рисунок 1.3.1 Кинематическая схема механизма

1.4 Требования, предъявляемые к электроприводу и качеству электрической энергии

Электропривод сталкивателя должен обладать:

·               Широким диапазоном регулирования скорости;

·               Ступенчатым регулированием скорости;

·               Возможность частых включений;

·               Возможностью частого реверса;

·               Работа в кратковременном режиме;

Качество электроэнергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых электроприемники могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции. Качество электроэнергии в значительной степени влияет на технологический процесс производства и качество выпускаемой продукции, на расход электроэнергии, на все параметры СЭС промышленного предприятия и зависит не только от питающей электросети но и от промышленных потребителей, так как на современных предприятиях имеется большое количество электроустановок снижающих качество электроэнергии.

Из всех показателей качества электроэнергии наибольшее влияние на режим работы электроприемников и электрооборудования сетей оказывают отклонения и колебания электрической энергии. Нормы качества электроэнергии оговорены в ГОСТ 13109-87.

Отклонение напряжения у электроприемников называется алгебраическая разность между фактическим напряжением сети и номинальным напряжением электроприемника.

В таблице 1.4.1 приведены значения основных показателей качества электроэнергии

Таблица 1.4.1 Значения основных показателей качества электроэнергии (ПКЭ)

1.5 Выбор системы электропривода, род тока и напряжения, способ регулирования скорости и торможения

Выбор системы электропривода для какого-либо производственного механизма связан с обеспечением технических требований. Основными требованиями являются надежность и долговечность работы электропривода.

Электрооборудование сталкивателя требует систему электропривода со ступенчатым регулированием скорости, для чего используют асинхронный двигатель с фазным ротором, в цепь ротора которого включены ящики резисторов.

Торможение двигателя сталкивателя осуществляется двумя способами:

А) С помощью электромагнитного тормоза

Б) Динамическое торможение двигателя

Выбираем, согласно требованиям электроприемников, в силовой цепи переменный ток с трехфазным напряжением 380 В; на питание цепи управления выбран постоянный ток с напряжением 220 В.

2. Специальная часть

2.1 Расчет статических нагрузок и мощности электродвигателя

Статическая сила F, действующая на качающийся рычаг сталкивателя, создается суммарным весом штанг mGш и весом сталкиваемого слитка Gсл:

F = (0,6mGш + Gсл) ∙ μ

Где Gш = mш ∙ g = 50 ∙ 9,81 = 490,5 Н

Gсл = mсл ∙ g = 25000 ∙ 9,81 = 245,25 кН

F = (0,6∙10∙490,5 + 245250) ∙ 0,5 = 124 кН

Усилие сталкивателя при возврате будет иметь вид:

F = 0,6mGш ∙ μ

F = 0,6∙10∙490, ∙ 0,5 = 1471,5 Н

Статический момент, приведенный к валу двигателя будет рассчитываться с учетом угла, под которым производится процесс сталкивания. Все углы до 180˚ свидетельствуют о движении вперед (под нагрузкой), после 180˚ наза (холостой ход), в этом случае формула будет иметь вид:

Mc = Fl ∙ (r/R) ∙ (1 / (I ∙ η)) ∙ sinα(1 – k∙cosα)

Mc = 124000 ∙ 1,5 ∙ (0,25/0,5) ∙ (1/40,2∙0,85) ∙ sinα(1 – 0,167 ∙ cosα) =

= 2790 ∙ sinα(1 – 0,167 ∙ cosα)

Mc = 1471,5 ∙ 1,5 ∙ (0,25/0,5) ∙ (1/40,2∙0,85) ∙ sinα(1 – 0,167 ∙ cosα) =

= 33,1 ∙ sinα(1 – 0,167 ∙ cosα)

В таблице 2.1.1 приведены результаты расчетов Mc для различных значений углов α.

Таблица 2.1.1 Статическая нагрузка сталкивателя

2.2 Выбор типа электродвигателя и проверка его по нагреву и перегрузочной способности

Предварительно выбираем асинхронных двигатель с фазным ротором, типа МТНБ12-10У1, Uн =380 В, Рн = 60 кВт, nн = 575 об/мин, cos φн = =0,86, ηн = 85%, Ммах = 3200 н∙м, J = 4,25 кг∙м2, Ен = 248 В. Двигатель должен удовлетворять требованию МЭк / Мн ≤ 1

Мн = (9,55 ∙ Рн) / nн = (9,55 ∙ 60000) / 575 = 996 н∙м

МЭ = ∑Мс / nМс = (1192 + 2224,6 + 2790 + 2630 + 1597,7 + 0 + 18,95 + 31,2 + +33,1 + 14,15 + 0) / 11 = 957 н∙м

МЭк = МЭ ∙ √ε / εк = 957 √0,208 / 0,25 = 870,8 н∙м

Где, ε – фактическая относительная продолжительности работы

εк продолжительности работы

МЭк / Мн = 870,8 / 996 = 0,87 < 1 следовательно, двигатель проходит

2.3 Выбор источника питания

Электропривод сталкивателя включает в себя двигатель с номинальным напряжением 380 В, следовательно питание силовой части электропривода должно осуществляться переменным напряжением 380 В, и частотой 50 Гц. Питание цепи управления должно осуществляться постоянным током, с напряжением 220 В. Следовательно питание сталкивателя осуществляется от трансформаторной подстанции с двумя трансформаторами ТМГ 630/0,4 , удаленной от распределительного пункта на 120 м.

2.4 Выбор элементов схемы управления электроприводом

2.4.1.Выбор резисторов

Расчет сопротивления ротора двигателя

Rр.н. = Ен / (√3 ∙ Iн)

Где, Ен – ЭДС двигателя

Iн – номинальный ток

Расчет номинального тока

Iн = Iр = Рн / (√3 ∙ Uн ∙ cos φн ∙ ηн) = 60000/ (1,73 ∙ 380 ∙ 0,86 ∙ 0,85) = 125 А

Rр.н. = 248/ (1,73 ∙ 125) = 1,15 Ом

По таблице 5-4 [1,с355], считая сопротивление отнесенным к Rр.н. = 1,15 Ом и токи к Iр = 125 А производим расчет ящиков сопротивления производим в таблице 2.4.1 – выбор резисторов

Таблица 2.4.1 Выбор резисторов

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6