Электропривод и автоматика мостового крана

Диплом.docx

Краткая характеристика предприятия12
1 История предприятия12
2 Технология производства12
3 Электроснабжение предприятия13
Характеристика объекта проектирования14
1 Электрооборудование мостовых кранов14
2 Обоснование выбора мостового крана19
3 Режимы управления двигателем электропривода
4 Средства автоматизации используемые
на рассматриваемом объекте27
5 Описание схемы управления31
Разработка системы поддержания температурного
режима в шкафах с электрооборудованием32
1 Постановка задачи проектирования32
2 Система охлаждения с применением моноблочного
кондиционера Classic монтируемого в стойке32
3 Расчёт мощности охлаждения моноблочного
кондиционера Classic35
4 Система охлаждения с применением крышных
кондиционеров «Веза»36
4.1 Общие сведения о крышных кондиционерах36
4.2 Система автоматического управления (САУ) кондиционера38
5 Расчёт мощности охлаждения крышных
вентиляторов для каждого шкафа41
6 Выбор системы охлаждения для рассматриваемого объекта42
Электроснабжение мостового крана44
2 Определение мощности выбор типа участкового
понизительного трансформатора47
3 Расчёт токов короткого замыкания48
4 Расчёт кабельной линии и троллей52
4.1 Выбор высоковольтного кабеля52
4.2 Выбор низковольтных кабелей54
5 Выбор электрических аппаратов низкого напряжения56
6 Выбор высоковольтной ячейки и уставок защиты57
7 Расчёт освещения цеха58
Техника безопасности при монтаже и эксплуатации
электрооборудования мостовых кранов64
Монтаж и наладка электрооборудования мостовых кранов67
1 Монтаж и наладка инверторов D2HCS57Arus67
2 Монтаж аппаратуры управления и электрической проводки67
Техническое обслуживание и ремонт оборудования
Расчёт экономического эффекта от внедрения
системы охлаждения76
2 Расчёт затрат по статьям калькуляции при внедрении
системы охлаждения с моноблочными кондиционерами Classic76
3 Расчёт затрат по статьям калькуляции при внедрении
системы охлаждения с крышными кондиционерами79
4 Определение экономического эффекта и выбор
системы охлаждения82
Список использованных источников85
Быстрое развитие силовой электроники и преобразовательной техники позволяют широко внедрять средства автоматизации в производство.
Первостепенное значение для автоматизации производства имеют многодвигательный электропривод и средства электрического управления. Развитие электропривода идет по пути упрощения механических передач и привода идет по пути упрощения механических передач и приближения электродвигателей к рабочим органам машин и механизмов а также возрастающего применения электрического регулирования скорости приводов.
Широко внедряются частотные преобразователи.
Применение частотных преобразователей не только позволило создать высокоэкономичные регулируемые электроприводы постоянного тока но и открыло большие возможности для использования частотного регулирования двигателей переменного тока в первую очередь наиболее простых и надежных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
Все большее распространение получают новейшие средства электрической автоматизации технологических установок машин и механизмов на базе полупроводниковой техники высокочувствительных контрольно-измерительной и логических элементов.
В современных условиях эксплуатация электрооборудования требует глубоких и разносторонних знаний а задачи создания нового или модернизированных знаний а задачи создания нового или модернизации существующего электрифицированного агрегата механизма или устройства решают совместными усилиями технологи механики и электрики.
Целью данного дипломного проекта является выбор мостового крана оснащённого автоматизированным электроприводом.
Задачи дипломного проектирования:
– спроектировать систему электроснабжения для выбранного мостовго крана;
– разработать систему поддержания температурного режима в шкафах с электрооборудованием для стабильной и бесперебойной работы крана;
– дать технико-экономическое обоснование инженерных решений;
– решить вопросы техники безопасности монтажа и технического обслуживания.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ
1 История предприятия
Продукция цеха железного порошка очень широко применяется в машиностроении. Этот цех до некоторого времени имел аналог только в Швейцарии и снабжал железным порошком большую часть Европы.
Продукцией электросталеплавильного цеха являются стальные заготовки которые продаются для дальнейшей переработки в холодном прокате.
2 Технология производства
Технология производства осуществляется в три этапа:
а) на первом этапе происходит подготовка шихтового материала. Металл грузится в корзины мостовыми кранами оснащёнными электромагнитами. Соответственно этот участок цеха получил название шихтовый участок или шихтовый пролёт.
б) на втором этапе производства происходит непосредственно переплавка металла. Из шихтового пролёта корзины с металлом доставляются в печной пролёт на шихтовозе (тележка предназначенная для перевозки корзин с подготовленным к переплавке металлом). Мостовой кран снимает корзину с шихтовоза и загружает в электросталеплавильную печь. Происходит переплавка металла. Этот участок цеха получил название печной участок или печной пролёт.
в) на третьем этапе происходит разливка металла т.е получение готовой продукции. После переплавки металл сливается в сталь-ковш который транспортируется на сталевозе. Со сталевоза сталь-ковш мостовым краном транспортируется на машину непрерывного литья заготовки (МНЛЗ) где и происходит разливка металла. Этот участок цеха получил название разливочной участок или разливочный пролёт.
3 Электроснабжение предприятия
Электросталеплавильный цех относится к первой категории электроснабжения поэтому питание его осуществляется от двухтрансформаторной подстанции С-4. На данной подстанции используются трансформаторы типа ТМГ-3510кВ и мощностью 64МВА. На подстанции предусмотрено автоматическое включение резерва (АВР).
Для работы дуговых сталеплавильных печей (ДСП) используются печные трансформаторы мощностью 15МВА.
Для включения и отключения печных трансформаторов используются высоковольтные воздушные выключатели типа ВВП-10. Параметры выключателя: номинальное напряжение 10кВ; номинальный ток отключения 25кА время отключения 008с номинальное давление 2МПа.
Для электроснабжения потребителей электрической энергии цеха используются два трансформатора ТМ-1004 с номинальным током вторичной обмотки 2500 А.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1 Электрооборудование мостовых кранов
На промышленных предприятиях эксплуатируется большое число электрических кранов различающихся по назначению и конструктивному исполнению. На рудных дворах и угольных складах используют грейферные мостовые перегружатели; на шихтовых дворах – магнитно-грейферные краны предназначенные для подготовки и транспортировки шихты. Наиболее крупными и ответственными являются заливочные и разливочные краны современных конверторных цехов а также миксерный кран. Грузоподъемность этих кранов достигает 550 т. Они относятся к группе литейных. В отделении изложниц используют краны для извлечения слитков из изложниц (стрипперные краны) для замены фурм транспортировки ковшей со шлаком и т. п. В прокатных цехах и в цехах непрерывной разливки стали используются клещевые краны. Кроме основных металлургические краны выполняют много вспомогательных операций связанных с ремонтом и обслуживанием оборудования уборкой заменой футеровки. Наибольшее применение в металлургических цехах находят мостовые краны.
Мостовые краны (рисунок 1) имеют механизмы подъема передвижения моста и передвижения грузовой тележки. Подъемный механизм заливочных кранов снабжен двумя крюками которые с помощью траверсы и канатов подвешены к двум барабанам главной грузовой тележки. Каждый из барабанов приводится во вращение через редуктор от отдельного электродвигателя. Зубчатые венцы грузовых барабанов находятся в зацеплении благодаря чему обеспечивается их синхронное вращение. Кроме главной грузовой тележки заливочный кран имеет вспомогательную тележку с одним или двумя подъемными механизмами для кантования ковша при выливании жидкого металла и выполнения различных вспомогательных операций.
Рисунок 1 – Общий вид мостового крана
Для привода кранов характерным является повторно-кратковременный режим работы регулирование скорости значительные перегрузки частое реверсирование электрическое торможение значительные вибрации толчки частые пуски в том числе пуски под нагрузкой и т.д. Все это предъявляет к электрооборудованию основных кранов металлургических цехов ряд специфических требований основными из которых являются: высокая надежность бесперебойность работы высокая механическая прочность безопасность обслуживания простота эксплуатации и ремонта обеспечение плавного пуска и регулирования скорости (в диапазоне до 30 : 1).
Требуется поддержание заданной скорости и заданного ускорения и замедления независимо от быстроты переключения контактов командоконтроллера. Допустимое ускорение моста и тележки при транспортировке ковшей с жидким металлом должно быть не более 01–02 мс2; ускорение механизма подъема не более 05 мс2.
В приводах кранов используют электродвигатели крановой и металлургической серий с теплостойкой изоляцией с повышенной механической прочностью. Аппаратуру монтируют в плотно закрытых шкафах. Электрооборудование имеет надежную защиту от аварийных режимов.
Напряжение электродвигателей трансформаторов и преобразователей устанавливаемых на кранах должно быть не выше 10 кВ причем применение напряжения выше 1000 В следует обосновать расчетами а напряжение цепей управления и автоматики не выше 380 В переменного тока и 440 В постоянного тока.
Любой современный грузоподъемный кран в соответствии с требованиями безопасности может иметь для каждого рабочего движения в трех плоскостях следующие самостоятельные механизмы: механизм подъема – опускания груза (рисунок 2) механизм передвижения крана в горизонтальной плоскости (рисунок 3) и механизмы обслуживания зоны работы крана (передвижения тележки).
Рисунок 2 – Кинематическая схема механизма подъема главного крюка: 1 - двигатель; 2 - муфта; 3 - тормоз; 4 - редуктор; 5 - барабан;
- полиспаст; 7 - неподвижный блок полиспаста.
Рисунок 3 – Кинематическая схема передвижения
Грузоподъемные машины изготовляют для различных условий использования по степени загрузки времени работы интенсивности ведения операций степени ответственности грузоподъемных операций и климатических факторов эксплуатации. Эти условия обеспечиваются основными параметрами грузоподъемных машин. К основным параметрам механизма подъёма относятся: грузоподъемность скорость подъема крюка режим работы высота подъема грузозахватного устройства.
Электропривод большинства грузоподъёмных машин характеризуется повторно - кратковременном режимом работы при большой частоте включения широком диапазоне регулирования скорости и постоянно возникающих значительных перегрузках при разгоне и торможении механизмов. Особые условия использования электропривода в грузоподъёмных машинах явились основой для создания специальных серий электрических двигателей и аппаратов кранового исполнения. В настоящее время крановое электрооборудование имеет в своём составе серии крановых электродвигателей переменного и постоянного тока серии силовых и магнитных контроллеров командоконтроллеров кнопочных постов конечных выключателей тормозных электромагнитов и электрогидравлических толкателей пускотормозных резисторов и ряд других аппаратов комплектующих разные крановые электроприводы.
В крановом электроприводе начали довольно широко применять различные системы тиристорного регулирования и дистанционного управления по радиоканалу или одному проводу.
Номинальная грузоподъемность – масса номинального груза на крюке или захватном устройстве поднимаемого грузоподъемной машиной.
Скорость подъема крюка выбирают в зависимости от требований технологического процесса в котором участвует данная грузоподъемная машина характера работы типа машины и ее производительности.
Режим работы грузоподъемных машин цикличен. Цикл состоит из перемещения груза по заданной траектории и возврата в исходное положение для нового цикла.
Мостовой кран рассматриваемый в данном дипломном проекте находится в электросталеплавильном цеху в разливочном пролёте. По условиям технологического процесса рассматриваемый мостовой кран выполняет следующую операцию: после выпуска стали дуговой сталеплавильной печи ковш со сталью перемещается мостовым краном на машину непрерывного литья заготовки.
Условия работы крана весьма тяжелые. При расположении крана под крышей цеха электрооборудование подвержено действию высокой температуры дыма агрессивных газов пыли.
Так как мостовой кран установлен в электросталеплавильном цеху металлургического производства то электродвигатель и все электрооборудование мостового крана требует защиты общепромышленного исполнения не ниже IP 53 – защита электрооборудования от попадания пыли а также полная защита обслуживающего персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями защита электрооборудования от капель воды падающих под углом 600 к вертикали.
На мостовых кранах в электросталеплавильном цехе применяются асинхронные двигатели с фазным ротором серии MTF. На 50 тонных кранах применяются двигатели следующих мощностей: ход моста – два двигателя по 22кВт; ход тележки – 1 двигатель 75кВт; вспомогательный подъём – 1 двигатель 37кВт; главный подъём – 1двигатель 75кВт. Это двигатели крановой серии с частотой вращения 937обмин.
Для управления двигателем хода тележки используется силовой командоконтроллер.
Для управления двигателями хода моста используется магнитный командоконтроллер контакторы типа КПД реле максимального ток типа РМ реле времени РЭВ.
Для управления двигателем вспомогательного подъёма используются два контактора типа КТ.
Для управления двигателем главного подъёма используются контакторы типа КТПВ.
На 12-ти тонных кранах используются двигатели следующих мощностей: ход моста – два двигателя по 11кВт; ход тележки – 1 двигатель мощностью 75кВт; главный подъём – 1двигатель мощностью 45кВт.
2 Обоснование выбора мостового крана
В электросталеплавильном цехе в связи с увеличением объёмов производства возникла необходимость установки двух мостовых кранов грузоподъёмностью 8025т. При выборе производителя мостового крана была изучена продукция таких предприятий как «ТЯЖПРОММАШ» «УРАЛКРАН» «VELKRAN» и «KONECRANS». Предпочтение было отдано фирме Konecranes так как это мировой лидер в области производства и технического обслуживания грузоподъемной техники предлагающий полный диапазон передовых подъемных решений для различных отраслей промышленности во всем мире[1].
В основе стратегии компании Konecranes – сочетание двух видов бизнеса: поставка грузоподъемных кранов и их техническое обслуживание. Konecranes работает в следующих стратегических направлениях: рост удержание лидирующих позиций в области исследований и конструкторских разработок и эффективность использования ресурсов.
Компания Konecranes применяет модульный принцип и стандартизацию в производстве компонентов и кранов. Создание унифицированной компонентной базы оптимизирует использование производственных мощностей и дает возможность быстрого перераспределения ресурсов. В целях регулирования затрат постоянно осуществляется вложение средств в развитие методологии производства и оборудование. Автоматизация процессов повышает эффективность действующей производственной схемы. Так как все компании Группы заняты в одной и той же отрасли промышленности существуют благоприятные условия для успешной передачи знаний и аттестации во всех подразделениях Группы.
Konecranes предлагает широкий выбор взрывобезопасных кранов (рисунок 4) и компонентов к ним. Все основные компоненты такие как канатные цепные и ременные тельферы передвижное оборудование концевые балки и средства управления кранами спроектированы и изготовлены для обеспечения высочайшего уровня безопасности необходимого в опасных средах например на химических и нефтехимических предприятиях нефтеочистительных заводах газовых энергоустановках установках для очистки сточных вод и в окрасочных цехах.
Краны и компоненты кранов компании Konecranes разработаны с учетом требований директив ATEX принятых Европейским союзом. Выполнение этих директив стало обязательным в Европе с 1 июля 2003 года. Продукция Konecranes также соответствует стандартам EN50014 – EN50020. Электрические аппараты для потенциально взрывоопасных сред.
Продукция Konecranes для опасных сред проходит типовые испытания утвержденные сертифицирующими органами все изделия снабжены CE маркировкой и документацией.
Рисунок 4 – Кран Konecranes в работе
В сталелитейной промышленности преимущество дает технология. Поэтому технологии Konecranes сочетают интеллектуальное подъемное оборудование с современными технологиями избавляющими от традиционных проблем технического обслуживания. Кроме того гибкие сервисные программы улучшают общую производительность.
3 Режимы управления двигателем электропривода крана
Разомкнутая система управления электроприводом моствого крана. На рассматриваемом объекте используется частотное регулирование угловой скорости. В частотных преобразователях применяемых в данном случае используется векторное управление (рисунок 5). Векторное управление требует измерения величины и пространственного положения вектора потокосцепления статора или ротора непосредственно с помощью соответствующих датчиков или косвенно - с использованием математической модели АД.
Частотные преобразователи используемые на данном кране имеют встроенную модель (схему) двигателя которая тысячу раз в минуту рассчитывает значения параметров двигателя. Входные данные необходимые для расчета представляют собой мгновенное значение напряжения двигателя от специализированной интегральной схемы ASIC и измеренное значение тока двигателя. Магнитный поток двигателя и крутящий момент вала рассчитываются в схеме двигателя на основе данных которые указаны в заводской табличке двигателя
Рисунок 5 – Векторное управление в разомкнутой системе
Данные для регулирования параметров поступают на ПЛК по шине данных структурная схема которой показана на рисунке 6.
Регулирование частоты в разомкнутой системе (режим 0). В режиме регулирования частоты в разомкнутой системе частота двигателя соответствует сигналу заданной частоты. Фактическая частота вращения двигателя зависит от нагрузки. Даже в режиме регулирования частоты используется векторный расчет для поддержания намагничивания на надлежащем уровне.
Управление по току (режим 1). В режиме управления по току в разомкнутой системе ток двигателя соответствует заданному сигналу. Управление двигателем по току осуществляется при низких частотах (типично 10Гц); при более высоких частотах двигатель управляется по напряжению. При управлении по току при низких частотах скорость двигателя почти не зависит от нагрузки.
На рисунке 7 представлена шина входов выходов ПЛК
Схема питания ПЛК представлена на рисунке 8.
Векторное управление в замкнутой система. При векторном управлении в замкнутой системе (рисунок 9) также используется расчетная схема двигателя которая имеет еще более простую конфигурацию по сравнению со схемой используемой для векторного управления в разомкнутой системе. Схему упрощают дополнительные входные данные так как имеется сигнал от дифференциального датчика импульсов (encoder). Данное измерение используется в качестве сигнала обратной связи на расчетную схему двигателя.
Рисунок 9 – Векторное управление в замкнутой системе
Регулирование скорости (режим 3). В режиме регулирования скорости в замкнутой системе угловая скорость вращения двигателя соответствует сигналу заданной скорости. Частотные преобразователи регулируют частоту двигателя и благодаря данной функции компенсируют зависящее от нагрузки скольжение. Компенсация скольжения удерживает постоянной фактическую скорость вращения вала вне зависимости от условий нагрузки. При регулировании скорости в замкнутой системе даже имеется возможность достигнуть нулевой скорости при полном крутящем моменте. В системе используется инкрементный датчик импульсов (encoder) для обеспечения высокой точности скорости и быстродействия а также для достижения крайне низких минимальных скоростей. Сигнал датчика импульсов также используется в целях контроля скорости. Стандартный датчик (рисунок 6) имеет 600 импульсов на оборот. Разрешается использовать датчики с 512 1000 1024 1200 2000 или 2048 импульсами на оборот в зависимости от скорости вращения двигателя и длины кабеля.
Рисунок 10 – Датчик скорости (Encoder)
Контроль по крутящему моменту (режим 4). В режиме контроля по крутящему моменту крутящий момент вала удерживается равным заданному сигналу. Скорость вращения двигателя в значительной степени зависит от условий нагрузки например разгруженный двигатель будет все время работать с максимальной скоростью. В целях защиты значение скорости ограничивается в пределах регулируемых минимальной и максимальной скоростей.
4 Средства автоматизации используемые на рассматриваемом
Во избежание быстрого износа канатов который может привести к аварийной ситуации используется концевой выключатель балансировки канатов. В случае если канат выходит из своего паза срабатывает концевой и подаётся сигнал на цифровой вход ПЛК (программируемый логический контроллер) – «Канат не в ручье» а ПЛК в свою очередь не даёт разрешение на включение IGBT транзисторов.
Чтобы крюковая подвеска не поднималась слишком высоко и не возникало аварийных ситуаций используются ограничители подъёма. При срабатывании концевого выключателя поступает сигнал на цифровой вход ПЛК и инвертор прекращает свою работу.
Во избежание быстрого износа механических частей механизма подъёма предусмотрено следующее: чем выше будет подниматься крюковая подвеска тем медленнее будет скорость подъёма. Реализовано это с помощью датчика скорости «Encoder». Инвертор считывает количество импульсов поступающих с датчика скорости и регулирует скорость в соответствии с заданной программой.
Если по какой-либо причине не сработал основной концевой выключатель и подъём продолжается то сработает аварийный концевой выключатель механизм прекратит свою работу. Чтобы механизм возобновил свою работу необходим ручной взвод аварийного концевого выключателя.
Чтобы не возникало перегрузки двигателя и больших механических напряжений в балках моста используется датчик нагрузки. Схема включения датчика нагрузки представлена на рисунке 11. Он представляет собой мост в плечах которого включены тензоэлементы. Одно плечо этого моста находится без нагрузки а на другое плечо давит своим весом барабан с канатом и груз подвешенный на крюке. Когда кран начинает поднимать груз равновесие между плечами моста нарушается и на выходе появляется сигнал напряжением от 0 до 12В. Через усилитель этот сигнал поступает на регистратор параметров. В случае если груз превышает допустимый вес (в данном случае 80 тонн) на дисплее в кабине машиниста крана появляется сообщение о превышение веса груза. Если машинист попытается поднять этот вес сигнал поступивший на регистратор параметров поступает на цифровой вход ПЛК и не даёт команду на включение IGBT транзисторов.
Рисунок 11 – Схема включения датчика нагрузки
Микроконтроллер обрабатывает данные с датчика нагрузки по программе блок-схема алгоритма которой приведена на рисунке 12.
Для защиты двигателя от перенапряжения используются варисторы и реле контроля фаз. В случае если возникает перекос напряжений между фазами срабатывает реле контроля фаз и не даёт включиться линейному контактору. Если же возникает мгновенный скачок напряжения то срабатывают варисторы.
Рисунок 12 – Блок схема программы расчёта грузоподъёмности
Структурная схема системы ограничителя грузоподъёмности представлена на рисунке 13.
Рисунок 13 – Структурная схема ограничителя грузоподъёмности
Чтобы предотвратить перегрев обмоток двигателя используются термисторы встроенные в двигатель. Если обмотки нагреваются до температуры +150ºС на экране панели оператора появляется надпись «Тревога». Если обмотки какого-либо из двигателей нагреваются до температуры 180ºС на панели оператора появляется надпись «Стоп» и механизм двигатель которого перегрет останавливает свою работу до тех пор пока обмотки двигателя не охладятся до номинальной температуры.
Для защиты силовых цепей и цепей управления от бросков тока служат автоматические выключатели.
Так как технологией производства предусмотрены два крана в разливочном пролёте то необходимо избежать столкновений между ними. В данном случае используется радиодатчик «Gigasens». При сближении двух кранов антенна получает сигнал и передаёт его на цифровой вход ПЛК. Чем сильнее становится сигнал тем медленнее едет кран вплоть до полной остановки.
В случае если необходимо срочно совершить какую-либо технологическую операцию но сделать это по какой-либо причине с кабины нет возможности предусмотрен резервный пульт управления. С помощью его можно осуществлять работу любого механизма.
5 Описание схемы управления
Схема управления приводом главного подъёма приведена на листе 4 графической части дипломного проекта. Для задания направления «Вверх» или «Вниз» используется двухпозиционный джойстик. При задании направления вверх срабатывает пускатель КМ5 и подаёт сигнал на вход инвертора S1. При задании направления «Вниз» срабатывает пускатель КМ6 и подаёт сигнал на вход частотного преобразователя S2. Плавный пуск осуществляется в автоматическом режиме в соответствии с заданной программой. Остановка при движении вверх и вниз осуществляется с помощью концевых выключателей QS6 и QS7 сигнал с которых поступает на цифровые входы инвертора DID2 и DID3.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА В ШКАФАХ С ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕМ
1 Постановка задачи проектирования
Опираясь на интернет-форумы и практические наблюдения обнаружено что в процессе эксплуатации мостовых кранов Konecranes возникает проблема поддержания температурного режима в шкафах с электрооборудованием на территории Южного Федерального Округа. Это обуславливается климатическими условиями в которых работает электрооборудование в весенне-летний период.
В процессе детальной проработки данной проблемы возникло два варианта её решения:
Установить кондиционер большой мощности; установить на каждый преобразователь частоты датчик температуры; для питания электрической энергией двигателя кондиционера установить преобразователь частоты который будет регулировать угловую скорость вращения двигателя в зависимости от данных получаемых от датчика температуры.
Аналогично предыдущему варианту предусматривается установка датчика температуры на каждый преобразователь частоты; установка на каждый шкаф с электрооборудованием вентиляторов крышного типа с преобразователями частоты.
Обе системы охлаждения будут работать по алгоритму представленному на рисунке 14.
Рассмотрим подробнее каждый из вариантов.
2 Система охлаждения с применением моноблочного кондиционера Classic монтируемого в стойке
Моноблочные кондиционеры серии Classic (рисунок 15) предназначены для поддержания необходимых микроклиматических параметров в закрытых шкафах электрического и электронного оборудования как внутреннего так и наружного исполнения.
Кондиционеры Classic монтируются на внешней стойке шкафа в стандартной стойке модуля электронного оборудования.
Рисунок 14 – Алгоритм работы системы охлаждения
Модельный ряд серии представлен 8 моделями с диапазоном хладопроизводительности от 05 до 3кВт [2].
С целью обеспечения нормальной работы электронного оборудования при низких наружных температурах (в зимнее время) кондиционер опционально комплектуется электронагревателем требуемой мощности с термостатом защиты от перегрева.
Рисунок 15 – Общий вид кондиционера Classic
Система автоматизации и управления предусматривает следующие возможности:
– мониторинг и регулирование температуры на основании показаний датчиков температуры воздуха наружного и внутреннего контура;
– изменение уставок компрессора и электронагревателя.
– соединительный порт для подключения инфракрасного диагностического модуля.
На рисунке 16 представлена схема распределения охлаждённого воздуха с применением моноблочного кондиционера Classic.
Рисунок 16 – Схема охлаждения шкафов с электрооборудованием с применением моноблочного кондиционера Classic
На рисунке 17 представлена электрическая схема системы охлаждения с применением моноблочного кондиционера Classic
Рисунок 17 – Электрическая схема системы охлаждения с с применением моноблочного кондиционера Classic
3 Расчёт мощности охлаждения моноблочного кондиционера Classic
Исходные данные для расчёта: высота шкафов – 25м; длина – 8м; ширина – 05м.
Расчет мощности производится по формуле:
где - мощность теплопритоков помещения;
–мощность теплопритоков от электрооборудования.
Определим мощность теплопритоков помещения:
где а – длина помещения;
b – ширина помещения;
h – высота помещения;
q – коэффициент отражения тепла от поверхности равный 30Втм3 для затемнённых помещений [4].
Мощность теплопритоков от электрооборудования рассчитывается как 1% от номинальной мощности потребляемой электрооборудованием.
Номинальная мощность всех электроприёмников в рассматриваемых шкафах с электрооборудованием – 215кВт (см. раздел 5).
Определим мощность теплопритоков от электрооборудования:
Определим расчётную мощность охлаждения:
Принимаем к установке кондиционер Classic типа CS047120B технические характеристики которого приведены в таблице 1 [2].
Таблица 1 Технические характеристики кондиционера Classic CS047120B
Параметры кондиционера
Мощность охлаждения кВт
Мощность приводного двигателя кВт
Питающее напряжение В
Кратность пускового тока
Суммарное сопротивление Па
Свободное давление Па
Частота вращения колеса обмин
4 Система охлаждения с применением крышных кондиционеров «Веза»
4.1 Общие сведения о крышных кондиционерах
Кондиционеры компактные панельные — устройства обеспечивающие обработку воздуха с производительностью 200 4000 м3ч. Кондиционеры предназначены для объектов промышленного и гражданского строительства могут применяться в качестве приточно-вытяжных вентиляционных и отопительно-вентиляционных установок [4]. Кондиционеры могут работать на наружном или рециркуляционном воздухе либо на их смеси. Раздача воздуха осуществляется как по сети воздуховодов так и непосредственно в помещениях. Могут быть установлены практически в любом положении: на полу потолке стенах. Кондиционер состоит из ряда функциональных элементов которые можно комбинировать в соответствии с конкретной заданной технологией обеспечивая эффективную обработку воздуха. Установки могут обеспечить следующие процессы обработки воздуха:
– очистку — с использованием карманных и ячейковых фильтров. Возможна двухступенчатая очистка воздуха;
– нагрев — осуществляется водяными и электрическими нагревателями;
– охлаждение и осушка — производится с использованием охладителей работающих на различных хладагентах;
– рециркуляция — обеспечивается вводимой в установку смесительной секцией содержащей необходимое количество воздухозаборных клапанов.
Применение этих кондиционеров наиболее целесообразно в небольших помещениях с ограниченным объемом т.е. при небольшой потребности в воздухе. Кондиционеры имеют либо моноблочную (общий корпус) либо блочную (комплект функциональных блоков имеющих унифицированные присоединительные размеры) структуру. Корпуса кондиционеров выполнены в виде каркасной конструкции из специального профиля. Кондиционеры предназначены для эксплуатации в условиях умеренного и холодного (УХЛ) и сухого тропического (ТС) климата 3-й категории размещения по ГОСТ 15150.
По конструктивно-параметрическим особенностям кондиционеры компактные панельные делятся на три типа [4]:
– кондиционеры компактные панельные блочные ККПБ;
– кондиционеры компактные панельные моноблочные ККП;
–кондиционеры компактные панельные моноблочные малогабаритные.
В данном случае установим кондиционеры компактные моноблочные малогабаритные (ККП-М) которые представляют собой набор функциональных элементов объединённых общим корпусом к которому могут быть присоединены промежуточная камера или (и) шумоглушитель. Все варианты ККП-М выполняются в одинаковых корпусах с сохранением габаритных и присоединительных размеров.
На рисунке 18 представлен один из возможных конструктивных вариантов включающий воздухозаборный клапан фильтр ячейковый водяной воздухоохладитель вентилятор. Кондиционер показан в двух видах: со стороны выхлопа и воздухозаборного клапана.
Рисунок 18 – Кондиционер компактный моноблочный малогабаритный
4.2 Система автоматического управления (САУ)
По требованию заказчика кондиционеры комплектуются приборами автоматики и управления обеспечивающими его работу по заданным циклам и параметрам.
– обеспечение воздухозабора (атмосферного или смешанного рециркуляционного). Осуществляется через управление соответствующим клапаном с помощью электропривода;
– поддержание постоянной температуры приточного воздуха. Температура контролируется по датчику устанавливаемому обычно в воздуховоде на выходе;
– защита водяного воздухонагревателя от замораживания. Производится по температуре обратной воды и по температуре воздуха.
– защита электрокалорифера от перегрева. Защита осуществляется с помощью термореле аварийного перегрева. Для обеспечения электропожарной безопасности предусмотрена защита от перегрузки (К.З.) перегрева и блокировка при остановке электродвигателя вентилятора;
– регулирование воздухоохлаждения. Воздухоохладитель комплектуется трёхходовым клапаном управление которым осуществляется контроллером;
– индикация запылённости воздушного фильтра. При увеличении запылённости воздушного фильтра происходит изменение разности давления по обе стороны фильтра вследствие чего срабатывает датчик-реле перепада давления фильтра зажигается индикатор «Фильтр» как правило без остановки работы системы;
– индикация остановки или неисправности вентилятора. При остановке или неисправности вентилятора (обрыв ремня и т.д.) происходит изменение разности давления вследствие чего срабатывает датчик-реле давления вентилятора выключается индикатор «Вентилятор» зажигается индикатор «Авария» и отключается кондиционер;
– защита от коротких замыканий и перегрузок в электрических цепях. Защита реализована стандартным образом с помощью автоматических выключателей и тепловых реле магнитных пускателей.
Система автоматического управления имеет следующую структуру:
– шкаф САУ (ШСАУ) осуществляет управление работой блоков кондиционера в заданном режиме: производит приём и обработку сигналов поступающих от контрольных датчиков и выдачу соответствующих команд исполнительным механизмам. Конструктивно выполнен в виде настенного шкафа на двери которого установлены органы управления и индикаторы а через верхнюю стенку осуществляется подвод электрокабелей;
– группа датчиков осуществляет постоянный контроль за параметрами обрабатываемого воздуха и теплоносителей циркулирующих по системам кондиционера и выдачу информации для ШСАУ;
– группа исполнительных механизмов (электроприводы клапаны насосы вентиляторы) по команде ШСАУ открывает и закрывает воздушные клапаны кондиционера регулирует подачу и расход воды в блоках кондиционера обеспечивает её циркуляцию создаёт и направляет воздушный поток.
На рисунке 19 представлена функциональная схема САУ ККП-М.
Рисунок 19 – Функциональная схема САУ ККП-М
На рисунке 20 представлена система охлаждения с помощью крышных кондиционеров.
Рисунок 20 – Схема охлаждения шкафов с электрооборудованием с
применением крышных кондиционеров «Веза»
На рисунке 21 Представлена электрическая схема с применением крышных кондиционеров «Веза»
Рисунок 21 – Электрическая схема системы охлаждения с применением крышных кондиционеров «Веза»
5 Расчёт мощности охлаждения крышных вентиляторов для
Расчёт производим по методике аналогичной расчёту в раделе 4.3 и технические характеристики кондиционеров [4] сводим в таблицу 2.
Таблица 2 Технические характеристики крышных вентиляторов
Шкаф с электрооборудованием механизма
Вспомогательный подъём
Частота вращения рабочего колеса обмин
6 Выбор системы охлаждения для рассматриваемого объекта
Рассматривая две описанные выше системы охлаждения очевидно что с точки зрения качества охлаждения предпочтение следует отдать системе охлаждения с применением крышных вентиляторов. Рассмотрим преимущества данной системы:
– селективность системы охлаждения. То есть в случае нагрева электрооборудования одного шкафа мощность будет увеличиваться не во всей системе охлаждения а именно на участке нагрева;
– селективность позволяет также экономить потребляемую электроэнергию так как охлаждение происходит только там где это необходимо;
– в случае выхода из строя одного кондиционера в остальных шкафах температурный режим будет поддерживаться;
– суммарная мощность двигателей всей системы с крышными вентиляторами незначительно больше чем в системе с применением моноблочного кондиционера Classic а эффективность рассматриваемой системы очевидно выше.
Несмотря на очевидные преимущества системы охлаждения с крышными кондиционерами с точки зрения качества охлаждения с экономической точки зрения данная система обладает большим недостатком. Стоимость пяти кондиционеров гораздо выше одного моноблочного кондиционера монтируемого в стойке.
С технической же точки зрения система охлаждения с моноблочным кондиционером обладает одним существенным преимуществом – это простота системы управления кондиционером что значительно упрощает обслуживание кондиционера и поиск возможных неисправностей.
Исходя из всего вышеописанного на рассматриваемом мостовом кранеэкономически целесообразно установить систему охлаждения с применением моноблочного кондиционера Classic.
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ МОСТОВОГО КРАНА
Сталеплавильный цех предназначен для серийного выпуска стальной заготовки. Цех имеет производственные вспомогательные бытовые и служебные помещения. Размеры цеха 68х20х12. Электроснабжение завода осуществляется от главной понизительной подстанции (ГПП) напряжением 10кВ расположенной на территории завода на расстоянии 25км. Питание осуществляется трансформатором мощность 64МВА. Главная понизительная подстанция получает питание от энергосистемы мощностью 300МВА расположенной на расстоянии 12км от ГПП.
Для распределения электроэнергии в цеху принята магистральная схема с двухсторонним питанием выполненная шинопроводами что обеспечивает высокую надёжность гибкость и универсальность. Двухстороннее питание также объясняется тем что большинство электроприёмников в цеху относятся к первой и второй категориям электроснабжения.
Общепромышленные установки. Транспортировка и подъём грузов осуществляется подъёмно-транспортными механизмами: мостовым краном сталевозом тельфером транспортным. Мостовой кран и сталевоз работают в повторно-кратковременном режиме. У мостового крана kи=02 у сталевоза kи=035 . Перерыв питания в электроснабжении мостового крана и сталевоза недопустим так как может повлечь за собой серьёзное нарушение технологии следовательно эти электроприёмники относятся к I категории электроснабжения. Тельфер работает в повторно-кратковременном режиме. Для него характерны частые толчки нагрузки kи=02 . По бесперебойности питания тельфер относится ко II категории надёжности электроснабжения.
Электросварочные установки. Сварочный трансформатор работает на переменном токе промышленной частоты напряжением 380В. Он является однофазной нагрузкой с повторно-кратковременным режимом работы с kи=035 ; относится к приёмникам электрической энергии II категории надёжности электроснабжения.
Электрические осветительные установки представляют собой однофазную нагрузку но при правильной группировке осветительных приборов можно достичь равномерной нагрузки по фазам. Характер нагрузки равномерный без толчков kи=09 . Напряжение питания 220В. По надёжности электроснабжения осветительные установки относятся ко II категории.
Все производственные помещения относятся к категории Г по взрывоопасности и пожароопасности и к категории ПО по электробезопасности
Система заземления электроустановок принята TN-C с PEN-проводником. Система TN-C – система TN в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всём её протяжении. В системе TN-C предусматриваются устройства защиты от сверхтоков (коротких замыканий перегрузок). В настоящее время система TN-C остаётся основной в питающих и распределительных сетях низкого напряжения промышленных предприятий. В качестве PEN и PE проводников допускается использовать:
– алюминиевые оболочки кабелей;
– металлические конструкции и опорные конструкции шинопроводов;
– стальные трубы электропроводок;
– металлические конструкции зданий или сооружений;
– арматуру железобетонных конструкций и фундаментов зданий;
– металлические стационарно открыто проложенные трубопроводы всех назначений кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей канализации и центрального отопления.
Для питания электродвигателей подъёмно-транспортных устройств (кранов кран-балок) применяются троллейные линии выполненные как правило троллейными шинопроводами.
Питание троллейных сетей может производится от распределительных устройств 04 кВ трансформаторных подстанций от магистральных распределительных шинопроводов.
Для электроснабжения непосредственно объекта проектирования принята схема троллейной линии с двумя ремонтными секциями (рисунок 22).
Рисунок 22 – Схема электроснабжения мостового крана
Передача электроэнергии от неподвижной троллейной линии к электродвигателям установленным на передвигающихся частях механизмов осуществляется токосъёмниками.
Так как на данном кране используются преобразователи частоты то они и будут являться основными приёмниками электроэнергии:
– главный подъём – D2HCS57Arus Рном=100кВт;
– вспомогательный подъём – D2HCS57Arus Рном=40кВт;
– механизм хода моста – D2HCS57Arus Рном=68кВт;
– передвижение тележки – D2HCS57Arus Рном=7кВт.
Основные технические характеристики электроприёмников сведены в таблицу 3.
Таблица 3 Технические характеристики электроприёмников
Сварочный трансформатор
Электрическое освещение
kи – определяются из литературы [2]
понизительного трансформатора
Определим средневзвешенный коэффициент мощности при фактической нагрузке:
Определим расчётную мощность по методу коэффициента спроса:
По полученной величине принимается ближайшее большее стандартное значение мощности трансформатора то есть выбираем трансформатор ТМ – 100010. Но исходя из того что большинство потребителей относится к первой категории электроснабжения питание электроприёмников должно осуществляться от двух вводов поэтом экономически целесообразно будет применить два трансформатора мощностью 630кВА.
Устанавливаем в цехе 2 трансформатора ТМ-63010 основные технические характеристики которых сведены в таблицу 4.
Таблица 4 Параметры трансформатора ТМ-63010
Расчёт компенсирующих устройств. Исходя из того что
по таблицам Брадиса получим
Определим расчетную реактивную мощность по формуле [5]:
Определим величину реактивной мощности которую могут пропустить трансформаторы при полной активной нагрузке [5]:
Где в соответствии с [7].
Определим мощность которую необходимо скомпенсировать:
Исходя из расчёта произведённого выше можно сделать вывод: компенсирующие устройства в рассматриваемом цехе можно не использовать.
3 Расчёт токов короткого замыкания
Исходные данные для расчёта Sэ.с.=300МВА; Sт1=64МВА; uк.з1=105%; uк.з2=55%; Uвл=115кВ; Uкл=105кВ; lкл=25км.
Составляем расчётную схему (рисунок 23).
Рисунок 23 – Расчетная схема
Составляем схему замещения (рисунок 24).
Рисунок 24 – Схема замещения
Задаёмся значением базисной мощности:
Определяем сопротивление энергосистемы:
где Sб – базисная мощность;
Sэ.с. – мощность энергосистемы.
Определяем сопротивление воздушной линии:
где х0 – удельное сопротивление линии Омкм
Определяем сопротивление двухобмоточного трансформатора ГПП:
Определяем сопротивление кабельной линии:
Определяем сопротивление двухобмоточного трансформатора цеховой подстанции:
Определяем эквивалентное сопротивление расчётной цепи для каждой точки короткого замыкания:
Определяем значение базисного тока для каждой точки короткого замыкания
Определяем значение токов трёхфазного короткого замыкания для каждой точки короткого замыкания:
Определяем значение токов двухфазного короткого замыкания для каждой точки короткого замыкания:
Определяем значение токов однофазного короткого замыкания для каждой точки короткого замыкания:
4 Расчёт кабельной линии и троллей
Сечение проводов кабелей и шин выбирается с учетом следующих требований:
- провода кабели шины не должны нагреваться сверх допустимой температуры при протекании по ним расчетного тока нагрузки;
- отклонения напряжения на зажимах электроприемников не должны превышать (-25 + 5 %) для осветительной нагрузки и ± 5% для силовой;
- провода кабели и шины должны обладать достаточной для данного вида сети механической прочностью;
- кратковременные отклонения напряжения (из-за наброса или сброса
нагрузки) должны соответствовать значениям установленным ГОСТ 13109-67;
- аппараты защиты должны обеспечивать защиту всех участков сети от коротких замыканий;
- для некоторых видов сетей в соответствии с ПУЭ выбор сечения проводов осуществляется по экономической плотности тока.
Кабельная сеть состоит из высоковольтного (10кВ) магистрального кабеля между ГПП и цеховым трансформатором и низковольтного кабеля питающего троллеи.
4.1 Выбор высоковольтного кабеля
Выбор высоковольтного кабеля осуществляется по номинальному току и термической стойкости.
Определяем номинальный ток:
Определяем сечение кабеля:
где j – экономическая плотность тока Амм2.
Принимаем к установке кабель АПвП2Г 3х35+1х16 с номинальным током 150А с изоляцией в сшитом полиэтилене [10].
Проверяем выбранный кабель на термическую стойкость:
где Ст – коэффициент зависящий от допустимой температуры.
Так как 31535 то выбранный кабель удовлетворяет условиям термической устойчивости.
Проверку выбранного сечения кабеля ВН по допустимой потере напряжения производят по условию обеспечения нормируемых уровней напряжения на зажимах наиболее мощного и удаленного электроприемника участка [7].
где Ip – расчетный ток токоприемников А;
L – длина высоковольтного кабеля м;
cos φср – средневзвешенный коэффициент мощности электроприемников подстанции;
Uдоп – допустимая потеря напряжения в высоковольтном кабеле 150 В согласно [8];
γ – удельная проводимость меди мОммм2 принимается
γ = 50 мОммм2 что соответствует температуре жил кабеля около 65 ºС.
Исходя из произведённого расчёта видно что кабель предварительно выбранный по экономической плотности тока и по термической стойкости удовлетворяет проверке по потере напряжения.
4.2 Выбор низковольтных кабелей
Выбор низковольтного кабеля питающего троллеи осуществляется по номинальному току с учётом коэффициента спроса. Номинальный ток одного крана равен 386А. Учитывая что в пролёте работает два крана номинальный ток будет равен 772А. Определим расчётный ток с учётом коэффициента спроса:
Для общего питания троллей выбираем кабель АВВГ 3х120+1х35 с длительно допустимым током 220А.
Все выбранные кабели сводим в кабельный журнал (таблица 5)
Таблица 5 Параметры кабелей
Марка и сечение кабеля
Сечение троллей выбирают по допустимой величине тока с проверкой провода на потерю напряжения. Провод выбирают по всей длине перемещения механизма. Троллейная сеть характеризуется
повторно-кратковременным режимом работы поэтому выбирать троллей на допустимый нагрев нужно по эквивалентной силе тока (расчетная сила длительного тока) – IР.
Определим расчетный ток:
где Р3 – сумма номинальных мощностей трех наиболее мощных токоприёмников кВт;
РН – сумма номинальных мощностей всех остальных
– коэффициент спроса трёх наиболее мощных токоприёмников.
По силе тока Ip выбирают сечение троллей при условии Ip Iд где Iд – сила допустимого по нагреванию тока.
Принимаем к установке троллейные линии из угловой стали для крановых установок с номером профиля 45 размером 50х50х5мм2 с сопротивление r=034Омкм [10].
Так как на рассматриваемом кране применяются преобразователи частоты что исключает появление пусковых токов большой величины то проверку по наибольшей силе тока Imax.пуск. который возникает при пуске в ход наибольшего по мощности двигателя и потреблении остальными двигателями нормального расчетного тока можно не проводить
Проверка по потере напряжения. Потеря напряжения на 1 метр длины троллеев зависит от силы тока Iмах. пуск. для различных профилей стали и определяется из справочника [10]. В данном случае .
Определим фактическую потерю напряжения в троллеях в В и %:
где l – длина троллеев
Допустимая потеря напряжения не должна превышать 3 – 4% таким образом предварительно принятая по току троллейная линия для крановых установок 50х50х5мм2 подходит по падению напряжения.
5 Выбор электрических аппаратов низкого напряжения
Выбор электрического аппарата осуществляется по его функциональному назначению роду тока и напряжения и величине мощности.
В качестве вводного аппарата и аппаратов отходящих линий принимаем автоматические выключатели обеспечивающие функции коммутации силовых цепей и защиты электроприёмника а также защиты сетей от перегрузки и короткого замыкания. Для включения отключения ремонтных секций принимаем рубильники РБН–400.
Уставки токов расцепителей определяют по следующим соотношениям:
для силовых одиночных расцепителей:
а) ток уставки расцепителя ;
б) ток уставки электродинамического расцепителя .
для силовых групповых электроприёмников:
а) ток уставки теплового расцепителя ;
б) ток уставки электродинамического расцепителя
Согласно [9] все автоматы серии ВА обладают достаточным коэффициентом чувствительности.
Для распределения электроэнергии в цеху устанавливаем шкаф распределительный ШК 85 с вводным выключателем ВА–51-39 с ручным управлением.
Выбранную пускозащитную аппаратуру сводим в таблицу 6.
Таблица 6 Пускозащитная низковольтная аппаратура
6 Выбор высоковольтной ячейки и уставок защиты
Комплектные распределительные устройства выбирают по номинальному напряжению номинальному току всех потребителей и проверяют по предельному току отключения. Таким требованиям соответствует ячейка КСО 366 параметры которой представлены в таблице 7 [9].
Таблица 7 Параметры ячейки КСО-366
Номинальный ток выключателя нагрузки А
Номинальный ток камер с предохранителем А
Ток термической стойкости кА
Время протекания тока термической стойкости с
Ток эл. динамической стойкости кА
Определим ток срабатывания максимальной токовой защиты МТЗ:
где kо – коэффициент отстройки равный для МТЗ 11 ÷ 12; для токовой отсечки 11 ÷ 15 [7];
kв=08 – коэффициент возврата реле определяется по паспорту используемых в защите реле;
kтт=15 – коэффициент трансформации трансформаторов тока ячейки.
Определим величину токовой отсечки:
Проверка по коэффициенту чувствительности проводится исходя из условия:
Так как 11>15 то коэффициент чувствительности данной защиты в пределах нормы.
7 Расчёт освещения цеха
Расчёт осуществляется в соответствии с методикой изложенной в [5].
Исходные данные для расчёта.
Коэффициент отражения стен – 30%.
Коэффициент отражения потолка – 50%.
Высота рабочей поверхности hр=12 м.
Высота свеса hc=1 м.
Напряжение сети – 220 В.
Рассчитаем электроосвещение цеха по методу использования светового потока.
Выбираем светильник типа «Глубокоизлучатель» с лампами накаливания в соответствии с высотой помещения [9].
Определяем расчетную высоту светильника над рабочей поверхностью принимаем расстояние от потолка равным
Определяем расстояние между светильниками принимая как выгоднейшее отношение LH=091 [9].
Тогда расстояние между светильниками
Расстояние до стен принимаем 05.
Для определения количества рядов делим ширину помещения
В соответствии с указанными размерами цеха и полученными расстояниями размещаем светильники по цеху в плане как показано на рисунке 25.
Рисунок 25 – Размещение светильников
Выбираем норму освещенности для данного производства считая что в цехе обрабатываются детали с точностью до 1 мм.
Определяем показатель помещения:
По полученным данным находим коэффициент использования светового потока Ки = 062 считая коэффициент отражения стен и потолка равным соответственно 30% и 50% [9].
Находим расчетный световой поток одной лампы.
где Ен – нормируемая освещенность общего освещения в цехе (при 30 лм);
kз – коэффициент запаса;
S – площадь помещения;
Z – постоянный коэффициент 13 [9];
n – количество светильников;
kи – табличные данные [9].
Подбираем по справочнику [9] ближайшую по световому потоку Fл=8100 лампу НГ 220-500 мощностью 500 Вт и напряжением 220 В.
Пересчитываем фактическую освещенность при выбранной мощности лампы.
Определяем суммарную мощность потребляемую осветительной сетью:
Определим сечение осветительного провода:
где - длина осветительной сети;
– нормируемая потеря напряжения в осветительном проводе;
С=154 – коэффициент учитывающий материал проводника [9].
Сечение выбирают с учётом токовой нагрузки:
Сеть освещения выполняем проводом АПВ 6 (1х4) с . сети освещения выполняются трехфазными четырёхпроводными.
Питание осветительной сети осуществляется по линиям не связанным с силовыми установками от группового щитка рабочего освещения – ЩРО 8505-1818 с техническими данными [9]:
номинальное напряжение – 220В;
номинальный ток – 400А;
номинальный ток автоматического выключателя на вводе – 200А;
номинальный ток на отходящих линиях 05 63А;
автоматические выключатели отходящих линий – 1В25Н1.
Производим выбор уставок МТЗ осветительной линии:
На вводном автомате:
На вводном автомате принимаем уставку 40А.
На отходящих линиях:
На отходящих линиях принимаем уставку 20А.
Проверка осветительной сети по коэффициенту чувствительности на вводном автомате:
Так как 250>15 коэффициент чувствительности данной защиты в пределах нормы.
Проверка осветительной сети по коэффициенту чувствительности на отходящих линиях:
Так как 441>15 коэффициент чувствительности данной защиты в пределах нормы.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ МОСТОВОГО КРАНА
Троллейные проводники выполняют из гибких голых проводников круглого или профильного сечения из сталей жестких профилей или в виде закрытых троллейных шинопроводов. Троллейные провода закрепляют на опорных конструкциях жестко. В качестве опорных конструкций применяют кронштейны различных типов и троллеедержатели.
Работы по монтажу как главных так и вспомогательных троллейных проводов состоят из монтажных работ выполняемых на строительной площадке и подготовительных работ комплектации в мастерских.
В мастерских производят сборку блоков троллеев. Размер блоков определяется возможностью их перевозки на монтаж. Обычно блоки делаются длиной 6м. При сборке на опорные конструкции устанавливают троллеедержатели и на них монтируют троллеи. Работы по монтажу главных троллеев начинают с разметки горизонтальной линии трассы которая отбивается по отметкам подкранового рельса. Затем размечают места установки опорных конструкций. Максимальное расстояние между опорными конструкциями для жестких троллейных проводников применяют 2–3 метра. Опорные конструкции крепят к металлическим конструкциям (балкам) приваркой или при помощи заделанных в балке крепежных деталей. Натяжные устройства к стенам крепят сквозными болтами.
Особенности монтажа электрооборудования кранов требуют соблюдения соответствующих мер безопасности. Все места откуда возможно падение людей должны быть ограждены. Вход на кран допускается только по специально для этого устроенной лестницей с перилами. Инструменты материалы и оборудование поднимать на кран следует только при помощи пеньковой веревки.
Зону под монтируемым краном ограждают и вывешивают плакат: «Проход запрещен! Вверху работают». Работа с электроинструментом допускается лишь в резиновых перчатках и галошах; при этом инструмент должен быть заземлен. Электроэнергию к электроинструменту подводят по шланговому проводу с исправной изоляцией. В местах где можно упасть работают в предохранительном поясе. Электросварочные провода должны иметь надежную изоляцию а сварщик работать в резиновых галошах или сапогах. Запрещается использование смонтированных троллеев в качестве подводки электроэнергии при производстве работ. Категорически запрещается передвигаться по подкрановым путям
Грузовые тележки мостовых кранов должны быть оборудованы обратными подхватами препятствующими отрыву колес тележки при наезде нижней частью колонны или захватом на препятствие. Для мостовых кранов грузоподъемностью более 2 т и мостовых кранов управляемых из кабины подхваты должны включать устройства обеспечивающие постепенное нарастание нагрузки.
Механизм подъема мостовых кранов должен быть оборудован ограничителями грузоподъемности слабины каната а также двумя срабатывающими последовательно ограничителями высоты подъема.
Кабина управления должна быть закрытой и оборудованной распашной наружу дверью а также ловителями срабатывающими от ограничителя скорости опускания кабины. Канат ограничителя скорости опускания кабины должен быть снабжен блокировкой не допускающей уменьшения его натяжения.
Внутренние размеры кабины должны быть не менее: высота — 1800 мм глубина — 800 мм ширина — 800 мм. В рабочей зоне оператора в кабине не должно быть подъемных стекол и фрамуг.
Кабина должна перемещаться по специальным направляющим при помощи подхвата на подвижной части колонны (грузоподъемнике) или собственного механизма подъема. Посадка в кабину и выход из нее должны осуществляться только в нижнем положении кабины. При этом расстояние по вертикали от пола кабины до пола помещения не должно превышать 250 мм.
Должны быть предусмотрены блокировки не допускающие включение механизмов крана:
при незапертой изнутри двери кабины;
при ослаблении каната ограничителя скорости опускания кабины;
при срабатывании любого из двух ограничителей верхнего положения захвата;
при срабатывании ловителей кабины;
при срабатывании ограничителя слабины грузового каната;
при срабатывании ограничителя грузоподъемности;
при отрыве колес тележки от рельсов вызванном наездом нижней части колонны захвата или груза на препятствие.
При управлении мостовым краном с пола подвесной пульт не должен крепиться к поворотной части грузовой тележки.
При разработке проектов установки мостовых кранов должны быть выполнены следующие условия:
а) расстояние по вертикали от пола или от верха платформы транспортных средств до нижней точки невыдвижной части колонны должно быть не менее 100 мм;
б) расстояние по вертикали от нижней точки моста крана до верха стеллажей расположенных в зоне работы крана должно быть не менее 100 мм;
в) при работе кранов в проходах между стеллажами боковые зазоры между частями крана находящимися в проходе (с грузом на захвате) должны быть не менее:
0 мм на каждую сторону — при работе с грузами на стандартных поддонах а также при длине груза до 4 м
0 мм на каждую сторону при длине груза от 4 до 6 м;
0 мм на каждую сторону при длине груза более 6 м.
В зоне работы крана присутствие людей не допускается (кроме оператора при управлении с пола). Транспортные средства въезжающие в зону работы крана должны располагаться на специально обозначенной площадке.
МОНТАЖ И НАЛАДКА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ МОСТОВЫХ КРАНОВ
1 Монтаж и наладка инверторов D2HCS57Arus
В обеспечение необходимых рабочих характеристик и продолжительного срока службы инверторов необходимо следовать рекомендациям приводимым ниже при выборе места для установки преобразователя D2HCS57Arus. Преобразователь должен быть защищён от следующих воздействий:
– чрезмерный холод и тепло. Допустимы диапазон окружающего воздуха от - 10 до + 40 °С;
– дождь влажность (для исполнения в пластмассовом корпусе);
– масляный туман или брызги;
– прямой солнечный свет (исключить использование на открытом воздухе);
– коррозионные газы и жидкости;
– пыль и металлические частицы в воздухе (для исполнения в пластмассовом корпусе);
– магнитный фон (например: сварочные агрегаты энергетическое оборудование размещенные поблизости);
– высокая влажность;
– радиоактивные материалы;
– горючие вещества: разбавители растворители и т.д.
Устанавливается инвертор D2HCS57Arus вертикально. Для эффективного охлаждения необходимо обеспечить расстояния до окружающих устройств согласно рисунку 24 [11].
Рисунок 24 Расстояния до окружающих устройств
Проверка перед первым пробным пуском включает в себя следующее:
– проверка питающего напряжения (номинальное напряжение +- 10%);
– устройства управления должны быть отключены;
– подаётся питание посредством главного выключателя и выключателя напряжения управления;
– в течение 1 секунды на дисплее панели управления должно будет воспроизведено сообщение "AC on" затем в течение примерно 1 секунды данное сообщение на дисплее сменяется значением выходной частоты двигателя "0.00" и загорается зеленый индикатор READY (ГОТОВ);
– при возникновении какого-либо сбоя начнет мигать красный индикатор FAULT (НЕИСПРАВНОСТЬ) и на дисплее вместо значения частоты появится код неисправности;
– после заводских испытаний все параметры установлены надлежащим образом и выполнение каких-либо регулировок не требуется за исключением тех параметров которые зависят от специфики применения и типа двигателя.
2 Монтаж аппаратуры управления и электрической проводки
Аппаратуру и электропроводку кабины крана монтируют в мастерских. Затем кабину доставляют на строительную площадку устанавливают на кран и подключают к электрической схеме крана. Тормозные сопротивления собираемые в виде ящиков сопротивления промышленность выпускает в открытом и защищенном исполнениях. На кранах их располагают на мосту с таким расчетом чтобы сократить по возможности длину соединительных проводов и обеспечить отвод тепла выделяемого ими при работе не ухудшая этим условий работы проводов и другой аппаратуры. Ящики сопротивлений устанавливают так чтобы их элементы располагались «на ребро». Ящики сопротивлений в количестве не более трех могут быть укреплены непосредственно один над другим. При большем количестве (не более шести) для них изготовляют металлический каркас в виде этажерки. При установке следят за тем чтобы выводы от элементов сопротивлений находились с одной стороны ящиков сопротивлений. Все соединения между ящиками выполняют голыми стальными или медными проводами и шинами. Ошиновку делают максимально короткой.
Тормозные электромагниты устанавливают непосредственно у шкива электродвигателя (на место предусмотренное для этой цели при изготовлении агрегата на заводе) и закрепляют болтами. При установке обеспечивают строго вертикальное положение электромагнита и одинаковый зазор между тормозными колодками и барабаном по всей длине колодок. Не должно быть также заеданий и перекосов якоря электромагнита так как они влекут за собой возможные перегревы и даже сгорание его обмотки. Сопряжение якоря с тормозом делают так чтобы обеспечить плавный спуск и подъем тормозных колодок.
В чертежах присылаемых заводами-изготовителями обычно указывают место в кабине где должны находиться джойстики.
Для устранения вибраций частей джойстика и предохранения проводов от поломок и ослабления контактных соединений джойстики следует прочно крепить к конструкциям. Установленные джойстики проверяют по отвесу и уровню. Для удобства обслуживания высота штурвала джойстика над уровнем пола кабины — не более 1150 мм.
Конечные выключатели передвижения мостовых кранов размещают на специальных конструкциях по бокам поперечной фермы крана а выключатели передвижения тележки — на концах ее направляющих. Ограничительные рейки или выключающие упоры относительно отключающего рычага конечного выключателя должны фиксироваться так чтобы их оси совпадали. Длину ограничительной рейки и место установки отключающего упора определяют в зависимости от длины пути торможения при максимальной скорости движения подвижной части механизма. Электрооборудование кранов в настоящее время монтируется индустриальным методом на заводах-изготовителях или в мастерских электромонтажных заготовок.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ МОСТОВГО КРАНА
Мостовой электрический кран представляет собой систему состоящую из восстанавливаемых и невосстанавливаемых элементов. В случае отказа одни элементы например зубчатые полумуфты тормозные накладки могут быть восстановлены и вновь введены в эксплуатацию другие например стальной канат подшипники качения должны быть заменены новыми.
Кран может находиться в четырёх состояниях: исправном работоспособном неисправном и неработоспособном. В исправном состоянии кран выполняет свои рабочие функции а также вспомогательные в частности обеспечение удобства ремонта.
В работоспособном состоянии кран способен осуществлять только рабочие функции но у него могут быть незначительные повреждения.
На надёжность работы кранов влияет степень их защиты от коррозии. В цехах где в качестве топлива применяют кокс каменный уголь или антрацит а также в атмосфере цехов химических производств всегда имеются сернистый газ и другие вредные для металла вещества что ведёт к усиленной коррозии металла крана. В связи с этим все повреждённые коррозией части крана окрашивают. Наряду с масляными красками в настоящее время применяют новые защитные полимерные средства более долговечные по сравнению с известными ранее.
Перед выводом крана в ремонт всему персоналу который будет принимать то или иное участие в нём необходимо прочитать пункты Правил Ростехнадзора ПУЭ ПТБ и ПТЭ относящиеся к ремонту крана. Вывод крана в ремонт должен производится лицом ответственным за содержание крана в исправном состоянии.
Ремонт механического и электрического оборудования кранов производится с целью обеспечить их бесперебойную работу. Существуют различные системы ремонта но наиболее распространённой является система планово-предупредительного ремонта (ППР) который производится по истечении оп-ределённого срока работы оборудования независимо от того заметен износ или нет.
При остановке крана в ремонт следует отключить вводной выключатель крана и вынуть ключ-бирку. Над автоматом вывешивают плакат «Не включать – работают люди». Этот плакат может быть снят лишь по окончании ремонта лицом ответственным за его проведение.
При наличии нескольких кранов на одном крановом пути ремонтируемый кран ограждают временными тупиковыми упорами с установкой сигналов – фонарей и флагов.
Все пробные включения механизмов крана во время ремонта или по окончании его можно производить лишь с разрешения и в присутствии лица ответственного за ремонт. Разрешение на работу крана после ремонта выдаётся лицом ответственным за исправное состояние крана с записью в журнале по эксплуатации крана.
Ремонт делится на текущий средний и капитальный. Текущий ремонт разделяется на текущий ремонт первый текущий ремонт второй и годовой ремонт. Кроме того предусматривают плановый осмотр оборудования крана в выходные дни или смены когда кран не работает. В ходе осмотра проверяют состояние подшипников и реборд крепление муфт зубчатых колес ходовых колес регулируют тормоза проверяют смазку редукторов и подшипников устраняют мелкие неисправности обнаруженные во время работы крана.
При первом текущем ремонте очищают оборудование от пыли и грязи заменяют изношенные подшипники гайки болты тормозные ленты проверяют электрооборудование и устраняют повреждения в нем проверяют плотность соединения контактных частей заменяют щетки электродвигателей проверяют состояние тормозных электромагнитов и точность подгонки их сердечников измеряют изоляцию проводов электродвигателей и прочего электрооборудования. Смазку проверяют и в необходимых случаях заменяют. После осмотра двигатели и контроллеры продувают сжатым воздухом.
При втором и годовом текущих ремонтах кроме работ выполняемых при первом текущем ремонте производят ремонт отдельных деталей и узлов по указанию крановщика заметившего их ненормальную работу.
При среднем ремонте разбирают редукторы электродвигатели зубчатые колеса проверяют и заменяют изношенные подшипники проверяют канаты и их блоки крепление на барабане заземляющие устройства измеряют воздушные зазоры в двигателях и изоляцию всех токоведущих частей и ремонтируют электроаппаратуру. По окончании среднего ремонта смазывают все механизмы и проверяют их работу а также производят наладку регулировку и проверку схем соединений.
Капитальный ремонт кранов направлен на восстановление изношенного или замену устаревшего оборудования. Капитальный ремонт механизмов или узлов и аппаратуры сводится в конечном счете к полной их замене чего не должно быть при правильной организации среднего ремонта. Необходимо стремиться к тому чтобы плановый средний ремонт всего оборудования крана вытеснил капитальный ремонту
Средний ремонт в зависимости от его объема производят на месте установки крана либо в ремонтном цехе а капитальный ремонт — обычно в ремонтном цехе.
Всякому ремонту должна предшествовать подготовка к нему. При плохой подготовке когда ряд деталей к ремонту не готов нет запасных деталей и чертежей на них ремонт может затянуться на длительный срок и вызвать неоправданный простой крана.
Подготовку к ремонту начинают с составления дефектной ведомости куда записывают все детали имеющие дефекты и подлежащие замене или исправлению. Подготовляют все необходимые для ремонта детали заказывают недостающие подбирают соответствующий крепежный материал — болты гайки и т.д.
Чтобы сократить сроки ремонта и простой крана на многих заводах применяют узловую замену частей механизма. Узел должен быть собран в таком виде чтобы его можно было установить вместо изношенного.
Электрическое оборудование кранов чаще всего ремонтируют в электроцехе завода. На кране производят мелкий ремонт: изолировку кабельных наконечников замену катушек пускателей тормозных электромагнитов. Ремонт и замену секций крановых резисторов можно выполнять только в приспособленном для этого помещении и квалифицированным специалистом.
Инвероторы оснащены большими алюминиевыми электролитическими конденсаторами в шине постоянного тока. При нормальной работе ток потерь конденсатора невелик. Если инвертор или отдельные конденсаторы хранятся долгий период времени без подачи напряжения теряется однородность формовки. При подключении инвертора после долгого хранения непосредственно к главному питанию высокий ток потерь может повредить другие компоненты инвертора.
Регулярное техническое обслуживание укомплектованных инверторов:
При хранении укомплектованных инверторов без подачи питания перезарядка конденсаторов должна выполняться по крайней мере раз в год. Подключите главное напряжение к инвертору и поддерживайте подачу питания около 1 часа.
Перенастройка укомплектованных инверторов после длительного срока хранения:
Если после последней подачи питания на инвертор прошло более года перезарядка конденсаторов должна быть выполнена в случае ограничения проходящего через конденсатор высокого тока потерь. Наилучшей альтернативой является использование питания постоянного тока с регулируемым ограничением по току. Установите ограничение по току на 300 500 тА и подсоедините питание постоянного тока непосредственно к клеммам В+ и В- шины постоянного тока инвертора. Затем установите напряжение постоянного тока до значения номинального уровня напряжения инвертора (F-серия: 675 В пост тока К-серия: 930 В пост тока) и поддерживайте подачу питания как минимум 1 час.
В случае когда питание постоянного тока недоступно и инвертор находился на хранении более года проконсультируйтесь у официального представителя до подачи питания.
Перезарядка конденсаторов после длительного срока хранения:
При использовании конденсатора находящегося на хранении более года рекомендуется выполнить его перезарядку до установки в инвертор. Для разрядки конденсаторов установите ограничение по току питания постоянного тока на 50 100 А. Затем отрегулируйте напряжение постоянного тока на номинальное значение конденсаторов (F-серия: 420 В пост тока К-серия: 550 В пост тока) и поддерживайте подачу питания как минимум I час. Степень процесса перезарядки можно отслеживать при помощи измерения тока питания постоянного тока.
РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ
В настоящее время для обеспечения высокой эффективности производства определяющее значение имеет правильный экономический подход к планированию производству и эксплуатации создаваемых производственных и непроизводственных машин а также устройств преобразовательной техники. Поэтому при осуществлении мероприятий научно-технического прогресса (НТП) необходимо правильно давать экономическую оценку разработки и внедрения новой техники.
В рамках данного дипломного проекта производится расчет экономического эффекта от модернизации системы охлаждения шкафов с электрооборудованием мостового крана.
Из журнала простоев ЭСПЦ известно что простой крана по причине отсутствия системы охлаждения составляет примерно 1 час в сутки. Из опытных данных известно что стоимость часа простоя составляет Сч.пр.= 4000 руб. То есть из-за отсутствия охлаждения шкафов с электрооборудованием мостового крана предприятие теряет около 1460 тыс. руб в год.
системы охлаждения с моноблочными кондиционерами Classic
Для расчета текущих издержек сгруппируем затраты по следующим статьям калькуляции:
Сырьё и материалы – нет затрат.
Возвратные отходы (вычитаются) – нет затрат.
Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты
Полученные по данной статье затраты сведены в таблицу 8. Данные получены из [2] [12].
Топливо и энергия на технологические цели.
Основная заработная плата производственных рабочих.
Дополнительная заработная плата производственных рабочих.
Расходы на подготовку и установку нового оборудования.
Возмещение износа инструментов и приспособлений целевого назначения.
Расчёт текущих издержек представлен ниже.
Таблица 8 Ведомость затрат на покупные изделия для новой техники
Наименование индекс комплектующих изделий и полуфабрикатов
Инвертор SIMOVERT MASTERDRIVES VECTOR CONTROL
Датчик температуры на основе DS18S20
Дополнительные элементы силового канала
Элементы системы управления
Включают в основном затраты на электроэнергию при изготовлении и сборке электропривода и при его настройке и наладке.
Затрат по данной статье нет.
Полученные по статье 5 расчетные данные сведены в таблицу 9.
(Сведения по часовым тарифным ставкам представлены
Таблица 9 Основная заработная плата для основных рабочих
Трудоемкость операций нормо-час (Н-ч)
Специальность рабочего
Квалификационный разряд рабочего
Часовая тарифная ставка
НастройкаРегулировка СУ и ЭП
Затраты по данной статье примем в размере 10% от основной заработной платы производственных рабочих [13].
где – основная заработная плата.
Затраты по этой статье примем в размере 05% от основной заработной платы производственных рабочих [14].
Затраты входящие в данную статью примем равными 7% от основной заработной платы производственных рабочих [14].
Данные по калькуляции эксплуатационных расходов системы охлаждения с применением кондиционеров Classic сводим в таблицу 10.
Таблица 10 Калькуляция эксплуатационных расходов системы охлаждения с применением кондиционеров Classic.
Возвратные отходы (вычитаются)
Топливо и энергия на технологические цели
Основная заработная плата производственных рабочих
Дополнительная заработная плата производственных рабочих
Расходы на подготовку нового оборудования
Возмещение износа инструментов и приспособлений целевого назначения
системы охлаждения с крышными кондиционерами
Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.
Полученные по данной статье затраты сведены в таблицу 11. Данные получены из [4] [12].
Таблица 11 Ведомость затрат на покупные изделия
Кондиционер крышный «Веза»
Составляют в основном затраты на электроэнергию при изготовлении и сборке электропривода и при его настройке и наладке.
Полученные по статье 5 расчетные данные сведены в таблицу 12.
Таблица 12 Основная заработная плата
для основных рабочих
Данные по калькуляции себестоимости системы охлаждения с применением кондиционеров Classic сводим в таблицу 13.
Таблица 13 Калькуляция себестоимости системы охлаждения с применением крышных кондиционеров.
4 Определение экономического эффекта и выбор системы
Экономический эффект определяется по формуле:
где – годовая экономия либо результат который достигается в результате конкретной деятельности;
– нормативный коэффициент эффективности постоянная величина которая зависит от сферы деятельности. Для чёрной металлургии [15];
С – затраты на конкретную деятельность.
Определим экономический эффект системы охлаждения с применением кондиционера Classic:
Определим экономический эффект системы охлаждения с применением крышных кондиционеров:
Как видно из расчётов годовой экономический эффект системы охлаждения с применением кондиционера Classic составляет 1445 тыс.руб а экономический эффект системы охлаждения с применением крышных кондиционеров – 1432 тыс.руб. На основании этого можно сделать вывод: наиболее эффективна с экономической точки зрения система охлаждения с применением кондиционера Classic поэтому на рассматриваемом кране устанавливаем данную систему охлаждения.
При исследовании систем охлаждения шкафов с электрооборудованием рассмотрены два конструктивных решения: система охлаждения с применением кондиционера Classic монтируемого в стойке и система охлаждения с применением крышных кондиционеров. По результатам исследования выбрана система охлаждения с применением кондиционера Classic монтируемого в стойке.
Технико-экономическим анализом подтверждена эффективность принятых в дипломном проекте технических решений. Экономический эффект от внедрения системы охлаждения с применением крышных кондиционеров составил 1432 тыс.руб
Спроектирована система электроснабжения цеха.
Решены вопросы техники безопасности монтажа и технического обслуживания электрооборудования мостового крана.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Каталог кондиционеров Classic
Методика расчёта мощности кондиционера.
Каталог кондиционеров «Веза»
Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. –
М.: ФОРУМ: ИНФРА – М 2004. – 196с.
Коновалова Л.Л. Рожкова А.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М: Энергоатомиздат 1989. – 256с.
Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М: Высшая школа 1990г.
Правила устройства электроустановок М.: Главгосэнергонадзор России 2003. – 607с.
Шеховцов В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М 2008. – 136с
Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию.
– Ростов нД: Феникс 2004.–480с.
Инструкция по эксплуатации и диагностики инверторов Dynamik Vector 2.
Прайс-лист инверторов SIMOVERT MASTERDRIVES VECTOR CONTROL
Экономика организация производства управление. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов очной формы обучения специальности 140604 - "Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов". - Брянск: БГТУ 2007. - 23 с.
Экономика предприятия (в схемах таблицах расчетах): учеб. пособие для вузов В.К. Скляренко В.М. Прудников Н.Б. Акуленко А.И. Кучеренко; под ред.В.К. Скляренко В.М. Прудникова. - М.: ИНФРА-М 2004. - 255 с.

Ведомость дипл. проекта.docx

ВЕДОМОСТЬ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
Дополнительные сведения
0604. Д 10. 001. 00.00.ПЗ.
Пояснительная записка
Графические документы
0604. Д 10.001. 00.00.ВО
Кран мостовой Konecrans 8025.
0604.Д10.001.00.00.К3
Схема кинематическая принципиальная
Схема электрическая принципиальная
0604.Д10.001.00.00.Э3
0604.Д10.001.00.00.Э2
Схема электрическая функциональная
0604.Д10.001.00.00.Д1
Система охлаждения с применением
моноблочного кондиционера
0604.Д10.001.00.00.Д2
крышных кондиционеров
0604.Д10. 001.00.00.Д1.
Электропривод и автоматика мостового крана. Ведомость дипломного проекта
кафедра ЭАП ФСМО 5-5

Аннотация.docx

Спроектирована система электроснабжения цеха.
Решены вопросы техники безопасности монтажа и технического обслуживания электрооборудования мостового крана.
Технико-экономическим анализом подтверждена эффективность приянтых в дипломном проекте технических решений.

Ведомость дипл. проекта2.docx

ВЕДОМОСТЬ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
Дополнительные сведения
0604. Д 10. 001. 00.00.ПЗ.
Пояснительная записка
Графические документы
0604. Д 10.001. 00.00.ВО
Кран мостовой Konecrans 8025.
0604.Д10.001.00.00.К3
Схема кинематическая принципиальная
Схема электрическая принципиальная
0604.Д10.001.00.00.Э3
0604.Д10.001.00.00.Э2
Схема электрическая функциональная
0604.Д10.001.00.00.Д1
Система охлаждения с применением
моноблочного кондиционера
0604.Д10. 001.00.00.Д1.
Электропривод и автоматика мостового крана. Ведомость дипломного проекта
кафедра ЭАП ФСМО 5-5
0604.Д10.001.00.00.Д2
крышных кондиционеров

Функциональная схема.cdw

Мостовой кран Konecrans 8025
Схема электрическая функциональная
Регистратор параметров

Схема электроснабжения.cdw

Двигатель электрический
двигатель электрический
Выключатель нагрузки
Трансформатор ТМ-63010
Выключатель автоматический ВА-51-39
Выключатель автоматический ВА-52-35
Выключатель автоматический ВА-51-31
Выключатель автоматический ВА-51-25
Выключатель автоматический ВА-51-33
Инвертор D2HCS57Arus-100
Инвертор D2HCS57Arus-40
Инвертор D2HCS57Arus-68
Инвертор D2HCS57Arus-7
Шкаф распределительный
Мостовой кран Konecrans 8025
Схема электрическая принципиальная

Общий вид крана.cdw

Шкафы с электрооборудованием
Кондиционер шкафов с электрооборудованием
Двигатель вспомогательного подъёма
Двигатель хода моста
Двигатель главного подъёма
Двигатель хода тележки
Мостовой кран Konecrans 8025

Схема управления главным подъёмом.cdw

RDY - Остановка тормозом;
ES - Внешняя остановка;
OLE - Внешнее напряжение управления;
S1 - Команда пуск Вверх;
S2 - Команда пуск Вниз;
DID2 - Сигнал замедления вверх;
DID3 - Сигал замедления вниз;
DID4 - Сигнал стоп вверх;
DID5 - Сигнал стоп вниз;
EB - каналы датчика импульсов.
Мостовой кран Konecrans 8025
Схема электрическая принципиальная
Описание выходов частотного преобразователя

Перемещение тележки.cdw

RDY - Остановка тормозом;
ES - Внешняя остановка;
OLE - Внешнее напряжение управления;
S1 - Команда пуск вперёд;
S2 - Команда пуск назад;
DID2 - Сигнал замедления вперёд;
DID3 - Сигал замедления назад;
DID4 - Сигнал стоп вперёд;
DID5 - Сигнал стоп назад;
Мостовой кран Konecrans 8025
Схема электрическая принципиальная
Описание выходов частотного преобразователя

Общий вид крана111.cdw

Шкафы с электрооборудованием
Кондиционер шкафов с электрооборудованием
Двигатель вспомогательного подъёма
Двигатель хода моста
Двигатель главного подъёма
Двигатель хода тележки
Мостовой кран Konecrans 8025

Кинематика.cdw

Мостовой кран Konecrans 8025
Схема кинематическая
Механизм главного подъёма
Механизм перемещения тележки

1 система охлаждения.cdw

2 система охлаждения.cdw

Мостовой кран Konecrans 8025
с применением крышных
Крышные кондиционеры ККП-Б

Доклад.docx

Уважаемые члены Государственной аттестационной комиссии Вашему вниманию представлен дипломный проект на тему: «Электропривод и автоматика мостового крана».
В первом разделе дана краткая характеристика предприятия: описаны его история технология производства и система электроснабжения предприятия.
Как видно на листах 3 и 4 графической части на данном кране для регулирования частоты вращения используются преобразователи частоты что значительно снижает затраты электроэнергии и улучшает качество переходных процессов.
Немаловажным является использование ограничителя грузоподъёмности что значительно повышает безопасность эксплуатации крана и продлевает срок его службы. Функциональная схема электропривода главного подъёма с ограничителем грузоподъёмности представлена на
Опираясь на интернет-форумы и практические наблюдения обнаружено что в процессе эксплуатации мостовых кранов Konecranes возникает проблема поддержания температурного режима в шкафах с электрооборудованием.
В процессе детальной проработки данной проблемы возникло два варианта её решения:
Установить кондиционер моноблочный кондиционер большой мощности; установить на каждый преобразователь частоты датчик температуры; для питания электрической энергией двигателя кондиционера установить преобразователь частоты который будет регулировать угловую скорость вращения двигателя в зависимости от данных получаемых от датчика температуры.
Аналогично предыдущему варианту предусматривается установка датчика температуры на каждый преобразователь частоты; установка на каждый шкаф с электрооборудованием вентиляторов крышного типа с преобразователями частоты.
Принцип действия и электрическая схема системы охлаждения с применением моноблочного кондиционера представлена на листе 7.
Принцип действия и электрическая схема системы охлаждения с применением крышных кондиционеров представлены на листе 8.
На следующем этапе дипломного проектирования спроектирована система электроснабжения мостового крана. Выбраны питающие трансформаторы рассчитана максимальная токовая защита произведён расчёт и выбор питающих проводников как низковольтных так и высоковольтных спроектирована система освещения цеха. Принципиальная электрическая схема электроснабжения приведена на листе 5.
Технико-экономический анализ показывает что годовой экономический эффект системы охлаждения с применением кондиционера Classic составляет 1445 тыс.руб а экономический эффект системы охлаждения с применением крышных кондиционеров – 1432 тыс.руб. На основании этого можно сделать вывод: наиболее эффективна с экономической точки зрения система охлаждения с применением кондиционера Classic поэтому на рассматриваемом кране устанавливаем данную систему охлаждения.
Далее в дипломном проекте решены вопросы техники безопасности монтажа и технического обслуживания электрооборудования мостового крана.

Титул.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ Сервиса машин и оборудования
КАФЕДРА Электрификация и автоматизация производства
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ Электропривод и автоматика промышленных
установок и технологических комплексов (140604)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ
(ф.и.о. полностью подпись)
Руководитель проекта __старший преподаватель Жукова Л.Н..
(должность уч. степень ф.и.о. подпись)
Наименование раздела ученая степень Ф.И.О. подпись
Автоматизированный электропривод доц. канд. техн. наук Груцынов М.В.
Автоматизация производства доц. канд. техн. наук Груцынов М.В.
Электрооборудование и электроснабжение старший преподаватель Жукова Л. Н.
Безопасность жизнедеятельности доц. канд. техн. наук Тябин Ю.К.
Экономика и организация пр-ва доц. канд. экон. наук Потапова Э.Л.
Нормоконтроль доц. канд. техн. наук Груцынов М.В.
Новочеркасск 2010 г.
ФАКУЛЬТЕТ Сервис машин и оборудования
на дипломный проект
студенту Прудию Алексею Васильевичу (фамилия имя и отчество полностью)
Тема проекта : «Электропривод и автоматика мостового крана»
Тема утверждена приказом по университету № 11-лс от 13.01. 2010 г.
Консультанты дипломного проекта:
Наименование раздела ученая степень Ф.И.О.
Эл. оборудование и эл. снабжение ст. преподаватель Жукова Л.Н.
Экономика и организация пр-ва доц. канд. эконом. наук Потапова Э.Л.
Содержание пояснительной записки (перечень вопросов подлежа-
Краткая характеристика предприятия; 2 Характеристика объекта проектирования; 3 Разработка системы поддержания температурного режима в шкафах с электрооборудованием; 4 Электроснабжение мостового крана;
Техника безопасности при монтаже и эксплуатации; 6 Монтаж и наладка электрооборудования мостового крана ; 7 Техническое обслуживание и ремонт оборудования мостового крана; 8 Расчёт экономического эффекта от внедрения системы охлаждения.
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):
Кран мостовой Konecrans 8025. Вид общий формат А1; 2 Кран мостовой Konecrans 8025. Схема кинематическая принципиальная формат А1; 3 Кран мостовой Konecrans 8025. Схема электрическая принципиальная главного подъёма формат А1; 4 Кран мостовой Konecrans 8025. Схема электрическая принципиальная перемещения тележки формат А1; 5 Кран мостовой Konecrans 8025. Схема электрическая принципиальная электроснабжения формат А1; 6 Кран мостовой Konecrans 8025. Схема электрическая функциональная формат А1; 7 Кран мостовой Konecrans 8025. Система охлаждения с применением моноблочного кондиционера формат А2; 8 Кран мостовой Konecrans 8025 Система охлаждения с применением крышных кондиционеров формат А2.
Руководитель Сташинов Ю.П. профессор к.т.н.
(фамилия инициалы должность и ученая степень)