Выбор и расчет электрооборудования комрессорной установки. Курсовая компрессорная установка. Расчет и выбор электрооборудования компрессорной установки
 Скачать 0.69 Mb.
|
|
2.4 Расчет и выбор элементов схемы управления Управление современными электроприводами осуществляется электротехническими устройствами, называемыми аппаратами управления и защиты. От электрических аппаратов во многом зависит сохранность и долговечность работы дорогостоящих электроприводов, производительность рабочих механизмов, качество продукции и безопасность эксплуатации. Для увеличения срока службы электроприводов необходимо правильно, технически грамотно выбрать необходимую аппаратуру управления и защиты. Поскольку эта аппаратура в основном поставляется комплектно, в проекте производится проверочный выбор элементов схем управления. 2.4.1 Расчет и выбор силовых трансформаторов Маломощные однофазные и трехфазные трансформаторы (автотрансформаторы), применяются для освещения, питания цепей управления, в выпрямителях и в различных электрических аппаратах. Расчет трансформатора T начинают с определения его вторичных мощностей. Задаюсь значениями: U1 = 380 В; U2 = 56 В; I2 = 1 A; где U1 – напряжение на первичной обмотке трансформатора, В; U2 – напряжение на вторичной обмотке трансформатора, В; I2 – ток во вторичной обмотке трансформатора, А. На основании заданных нагрузок подсчитываю вторичную полную мощность трансформатора по формуле: S2 = U2 * I2 (13) где S2 – вторичная полная мощность трансформатора, ВА S2 = 56 * 1 = 56 ВА. Первичная полная мощность трансформатора определяется по формуле: S1 = S2 / (14) где S1 – первичная полная мощность трансформатора, ВА; = 0,88 – кпд трансформатора. S1 = 56 / 0,88 = 63 BA Нахожу сечение сердечника трансформатора (мм2) по формуле: Qс = k* S1 / 2 f 102 (15) где Qс – поперечное сечение сердечника трансформатора, мм2; f = 50Гц – частота тока в сети; k – постоянная, для воздушных трансформаторов, k = 6 8. Qc = 6* 63 / 2 ×50 ×102 = 476 мм2 При учете изоляции между листами, сечение сердечника получается на 10% больше, т.е. Qcф =1,1 * Qc (16) где Qcф – сечение сердечника фактическое, при учете изоляции между листами, мм2. Qсф = 1,1 * 476 = 523 мм2 Принимаю следующие размеры трансформатора: ширина стержня А =20 мм; Hс = 2,5 * 20 = 50 мм; С = Hc / m = 50 / 2,5 =20 мм; толщина пакета пластин В = 25 мм. Определяю фактическое сечение выбранного сердечника по формуле: Qc.ф. = А * В (17) где Qс.ф. – фактическое сечение трансформатора, мм2 Qс.ф. = 20 * 25 = 500 мм2 Определяю ток первичной обмотке по формуле: I1 = S1 / U1 (18) где I1 – ток первичной обмотки, А I1 = 56 / 380 = 0,14 A Определяю сечение проводов первичной и вторичной обмоток, исходя из условия плотности тока равной = 2,8 А/мм2 s1 = I1 / (19) s2 = I2 / (20) где s1 – сечение провода первичной обмотки, мм2; s2 – сечение провода вторичной обмотки, мм2. Сечения обмоток трансформатора s1 = 0,14 / 2,8 = 0,05 мм2 s2 = 1 / 2,8 = 0,36 мм2 Принимаю по справочнику для первичной и вторичной обмоток провод марки ПЭВ - 1 (медный провод изолированный одним слоем эмали винифлекса) со следующими данными: d1 = 0,3 мм d2= 0,7 мм где d1 – диаметр провода первичной обмотки, мм; d2 – диаметр провода вторичной обмотки, мм. Определяю число витков первичной и вторичной обмоток, приняв магнитную индукцию сердечника Вс = 1,4 Тл. W1 = U1 * 104 / 2,22 * Bc * Qс.ф. (21) W1 = 380 * 104 / 2,22 * 1,4 * 500 = 2445 витков W2 = W1 * U2 / U1 (22) W2 = 2445 * 56 / 380 = 360 витков С учетом компенсации падения напряжения в проводах (вводится поправочный коэффициент величиной 1,1) число витков вторичных обмоток принимаю: W2 = 1,1 * 360 =396 витков Проверяю разместятся ли обмотки в окне сердечника. Площадь занимаемая первичными и вторичными обмотками, определяется по формуле: Qобщ = Qобщ1 + Qобщ2 (23) Q = dп * W (24) где dп2 = 1,1 × d – диаметр проводов с изоляцией, мм; W – число витков обмотки, с учетом компенсации падения напряжения в проводе. Qобщ = 1,1 * 0,32 * 2445 + 1,1 * 0,72 * 396 = 455 мм2 Площадь окна находиться по формуле: Qо = Нс * С (25) Qo = 50×20 = 1000 мм2 Нахожу отношение расчетной и фактической площади окна сердечника по формуле: k = Qобщ / Qo (26) где k – отношение расчетной и фактической площади окна сердечника k = 455 / 1000 = 0,455 Следовательно, обмотки свободно разместятся в окне, выбранного сердечника трансформатора. Выбираю трансформатор ОСМ-0,063УЗ мощностью 63 Вт. 2.4.2 Расчет и выбор предохранителей Предохранители применяются для защиты электроустановок от токов короткого замыкания. Защита от перегрузок с их помощью возможно при условии, что защищаемые элементы установки будут выбраны с запасом по току, превышающим примерно на 25 % номинальный ток плавких вставок. Плавкие вставки предохранителей выдерживают токи на 30...50 % выше номинальных в течении 1 ч и более. При токах, превышающих номинальный ток плавких вставок на 60...100 %, последние плавятся за время, менее 1 ч. Наиболее распространенными предохранителями, применяемыми для защиты электроустановок напряжением до 1000 В, являются: ПР2 - предохранитель разборный; НПН - насыпной предохранитель неразборный; ПН2 - предохранитель насыпной разборный. Основные типы предохранителей рассчитаны на номинальные токи 15...1000 А. Плавкие предохранители делят на инерционные (с большой тепловой инерцией, т.е. способные выдерживать значительные кратковременные перегрузки) и безынерционные (с малой тепловой инерцией, т.е. с ограниченной способностью к перегрузкам). К первым относятся все установочные предохранители с винтовой резьбой и свинцовым токопроводящим мостиком; ко вторым - трубчатые предохранители со штампованными вставками открытого типа. Предохранители по сравнению с другими аппаратами защиты (автоматическими выключателями для сетей напряжением до 1000 В)обладают следующими преимуществами: меньшей стоимостью, простотой и надежностью в эксплуатации, большой разрывной способностью, быстродействием и токоограничивающей способностью. К недостаткам предохранителей следует отнести обеспечение ими в основном защиты от токов короткого замыкания и в меньшей степени от токов перегрузок, возможность работы приемников на двух фазах при перегорании одного предохранителя, одноразовость действия. Произвожу расчет и выбор предохранителя FU1: Предохранитель выбирается по току плавкой вставки которая находиться: Iвст Iпуск / (27) где Iпуск – пусковой ток элементов, входящих в схему, А; = 2,5 – поправочный коэффициент. Нахожу пусковой ток элементов: Iпуск = 1,1 + 1,2 = 2,3 А Нахожу плавкую вставку предохранителя: Iвст = 2,3 / 2,5 = 0,93 А Выбираю предохранитель ПРС - 6 с плавкой вставкой на 1А. Выбор и расчет предохранителя FU2 аналогичен. Основные параметры предохранителей сведены в таблице 6. Таблица 6 Технические данные предохранителей
ОРГАНИЗАЦИОННО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 3.1 Принцип работы электропривода компрессора Схема электрическая принципиальная компрессора приведена на графическом листе 1. Перед началом работы необходимо убедится в том, что все защитные автоматические переключатели включены. Двигатели компрессора М1и М2 питаются от трехфазной сети U = 380 В через автоматические выключатели QF1 и QF2. Включение и отключение двигателей производится магнитными пускателями К1 и К2. Вводным автоматическим выключателем QS производится подключение пульта управления к сети. Подается питание в цепи управления и сигнализации. Загорается сигнальная лампа HL - «Электросеть подключена», указывает на готовность компрессора к работе. Затем необходимо включить компрессор выключателем на прессостате BP. Управление компрессором может быть автоматическим и ручным. Выбор способа управления производится с помощью поворотных выключателей SA1 и SA2. При ручном управлении включение и отключение магнитных пускателей К1 и К2 осуществляется поворотом рукояток поворотных выключателей SA1 и SA2 из положения «I» (отключен) в положение «O» (включен). Автоматическое управление компрессором производится при установке переключателей в положение «I», а включение и отключение пускателей осуществляются с помощью тепловых реле КК1 и КК2. Через размыкающий контакт запускается магнитный пускатель K1, он и запускает автоматический выключатель QF1, который подключает к сети электродвигатель М1. В случае возрастания силы тока тепловое реле КК1 отключает обмотки мотора от питающего напряжения, свидетельствующего о перегрузке двигателя. Через 3 секунды с помощью временного реле КТ, производится запуск двигателя М2, то есть через размыкающий контакт запускается магнитный пускатель K2, он и запускает автоматический выключатель QF2, который и подключает к сети электродвигатель М2. В случае возрастания силы тока тепловое реле КК2 отключает обмотки мотора от питающего напряжения, свидетельствующего о перегрузке двигателя. 3.2 Подготовка к включению электрооборудования в работу Подготовка компрессора к работе Внимательно изучите и следуйте инструкциям настоящего руководства по эксплуатации. Проверьте соответствие данных табличек компрессора, электродвигателя и данных свидетельства о приемке и упаковывании. Ввод ресивера в эксплуатацию Порядок ввода ресивера в эксплуатацию, а также порядок представления документов определяется региональным законодательством. Подключение к воздушной сети При подсоединении компрессора к воздушной сети, либо исполнительному устройству необходимо использовать пневмоарматуру и гибкие трубопроводы соответствующих размеров и характеристик (условный проход, давление и температура). Сжатый воздух представляет собой энергетический поток и поэтому является потенциально опасным. Трубопроводы, работающие под давлением, должны быть в исправном состоянии и соответствующим образом соединены. Подсоединение компрессора к воздушной сети необходимо выполнять через кран (позиция 14, на рисунке 1). На отводящем трубопроводе рекомендуем установить трехходовой кран или другое устройство, обеспечивающее сброс давления воздуха из ресивера, при остановке и отключении компрессора от воздушной сети, а также для подсоединения контрольного манометра. Электрическое подключение Подключение компрессора к электрической сети должно выполняться квалифицированным персоналом в соответствии с действующими правилами и предписаниями по технике безопасности. Компрессор должен быть соединен с электрической сетью через устройство защиты питающего провода от токов короткого замыкания. Проверьте соответствие параметров питающей сети требованиям настоящего руководства по эксплуатации. Допустимое колебание напряжения составляет ± 10% от номинального значения, допустимое колебание частоты тока ± 1% от номинального значения. Падение напряжения от источника питания до электродвигателя не должно превышать 5% от номинального значения. Включите вводной выключатель. Переключите поворотные выключатели позиции 21, расположенные на пульте управления (см. рисунок 1), в положение «I». Включите компрессор выключателем на претосстате и сразу же выключите. Для этого необходимо переключить выключатель в положение «AUTO» и сразу же переключить назад в положение «OFF» . Если шкив-вентилятор поршневого блока вращается по направлению стрелки, то направление движения правильное, в противном случае необходимо поменять местами два фазных провода в точке подключения к электрической сети. Первый пуск Перед первым пуском, а также перед каждым началом работы необходимо проверить: отсутствие повреждений питающего кабеля и надежность крепления заземления; целостность и прочность крепления защитного ограждения клиноременной передачи; прочность крепления, в зависимости от комплектации, амортизаторов (или колес и амортизаторов) компрессора; надежность соединений трубопроводов; целостность и исправность клапана предохранительного, органов управления и контроля; уровень масла в картере поршневого блока При первом пуске, а также при каждом повторном подключении к электрической сети проверяйте соответствие направления вращения, указанное на корпусе электродвигателя и лопасти шкива-вентилятора блока поршневого. Для пуска компрессора подключенного к электрической сети выполните следующие действия: Откройте выходной кран. Включите вводной выключатель, если подсоединение было выполнено через него. Включите компрессор выключателем на претосстате. Для этого необходимо переключить выключатель в положение «AUTO». После пуска, для распределения смазки, необходимо дать поработать компрессору в течение нескольких минут без нагрузки (с открытым выходным краном). Затем закрыть кран и осуществить загрузку до максимального давления, контролируя его функционирование: претосстат автоматически выключает электродвигатель компрессора при достижении максимального давления. претосстат автоматически включает электродвигатель компрессора, когда происходит отбор сжатого воздуха и давление в ресивере падает ниже установленного значения. Диапазон регулирования давления ΔР=(0,25±0,05) МПа. Претосстат отрегулирован изготовителем, и не должен подвергаться регулировкам со стороны пользователя. Остановка Для остановки компрессора необходимо: Выключить компрессор выключателем на претосстате. Для этого необходимо переключить выключатель в положение «OFF». После этого остановится электродвигатель и произойдет сброс давления из нагнетательного воздухопровода и поршневого блока. Снизить давление в ресивере до атмосферного. Выключить вводной выключатель или отсоединить от электрической сети вилку питающего кабеля компрессора. Техническое обслуживание Для технических проверок руководствоваться руководством по эксплуатации, действующими правилами и предписаниями по технике безопасности. Для обеспечения долговечной и надежной работы компрессора выполняйте следующие операции по его техническому обслуживанию в соответствии с табл. 7. Таблица 7 Операции по техническому обслуживанию
Возможные неисправности и способы их устранения представлены в таблице 8 Таблица 8 Возможные неисправности и способы их устранения
Продолжение таблицы 8 Возможные неисправности и способы их устранения
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||