Проектирование электрооборудования петлеобразующей тележки участка стана ТЭСД МСД ОАО ВМЗ

Специальная чсть (Восстановлен) - копия.doc

1 Расчёт мощности и выбор двигателя петлеобразующей тележки
При создании новых ЭП или модернизации уже существующих выбирают
такие серийно выпускаемые двигатели которые обеспечивали бы наилучшее
выполнение возлагаемых на них функций и соответствовали бы условиям
работы привода и рабочей машины. Выбор двигателя производится следующим
образом: сначала рассчитывается требуемая мощность а затем
предварительно выбранный двигатель проверяется по условиям пуска нагрева
Паспортные параметры двигателя должны быть близки к расчётным при
работе данного ЭП а конструктивное исполнение должно соответствовать
способу его размещения и условиям окружающей среды.
Выбор двигателя недостаточной мощности может привести к нарушению
заданного технологического процесса и снижению производительности рабочей
машины. При этом может увеличиться нагрев двигателя испортиться
изоляция что приведёт к преждевременному выходу двигателя из строя.
Недопустимым является сильное завышение мощности так как это не
только экономически не обосновано (дороговизна оборудования) но и
предвещает работу привода с низким КПД и коэффициентом мощности.
Чтобы выбрать двигатель петлеобразующей тележки необходимо
учитывать время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса
время разгона привода со штрипсом время торможения привода тележки
статическую мощность на валу двигателя и статический момент.
Время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса
определяется по формуле
где з – угловая скорость захвата штрипса радсек;
а – ускорение замедления радсек2;
tрз - время разгона привода до угловой скорости захвата
Время торможения привода тележки со штрипсом определяется по
где B – угловая скорость выброса штрипса радсек;
t0шт - время торможения привода тележки со штрипсом сек.
Время торможения привода тележки без штрипса определяется по
где В – ускорение замедления радсек2 ;
t0 - время торможения привода тележки без штрипса.
Время движения тележки за один проход определяется по формуле
tп = tрз + tрш + ty + t0шт + t0
где tп - время движения тележки за один проход сек.
Статистическая мощность электропривода определяется по формуле
где G – часовая производительность тонны продукции тчас;
k – коэффициент равен 2-3
tп - Время движения тележки за один проход мин.
Статистический момент электропривода определяется по формуле
Момент холостого хода определяется ЭП по формуле
где Mс – статический момент Н·м.
Динамический момент ЭП определяется по формуле
где Мдин – динамический момент Н·м;
J – момент инерции кг · м2.
После приведённых расчётов строим нагрузочную диаграмму двигателя
за 1 проход. На основании построенной диаграммы проверяем двигатель по
нагреву определяя эквивалентный момент. Эквивалентный момент должен быть
меньше или равен номинальному моменту:
[pic] = [pic]=137 сек.
Время разгона привода тележки со штрипсом определяется
[pic] = [pic] 615 сек.
[pic] = [pic] =54 сек
[pic] = [pic]18 сек.
tп = tрз + tрш + ty + t0шт + t0 = 137 + 615 + 10011 + 54 + 18
[pic] = [pic] =11898 кВт.
Mxx = 03 × Mс = 03 × 115736 = 3472 Н × м.
Мдин = J × a = 12 × 10 =12 Н × м.
Проверяем двигатель по нагреву определяя эквивалентный момент.
Эквивалентный момент должен быть меньше или равен номинальному моменту
[pic]=[pic] 113771 Н × м.
После расчётов строим нагрузочную диаграмму двигателя.
Рисунок 1 – Нагрузочная диаграмма двигателя
Исходя из полученной предварительной мощности выбираю по каталогу
электродвигатель с ближайшей большей мощностью марки тока SIEMENS1GH6226-
Из паспортных данных двигателя которые указана в таблице 1
Таблица 1- Паспортные данные двигателя.
SIEMENS1GH6226-ONC40
Номинальная мощность кВт 123
Номинальная скорость обмин 1020
Номинальный ток А 214.49
Номинальное напряжение В 400
2 Расчет статических и динамических характеристик
Основной характеристикой регулируемого электропривода является
диапазон регулирования скорости - отношение максимальной скорости
привода к минимальной. Диапазон регулирования ограничен сверху и снизу.
регулирования скорости определяется прочностью элементов привода про-
цессами тепловыделения и работоспособностью подшипников а также ком-
мутации ограничениями.
Нижняя скорость привода определяется главным образом устойчи-
востью вращения при колебаниях моментов нагрузки и внутренних возму-
щениях (изменениях параметров).
Момент сил сопротивления вызывает снижение скорости привода
на величину W зависящую от жесткости механической характеристики.
Относительное снижение скорости привода под нагрузкой называ-
ется статической ошибкой или статизмом привода. Чем выше жесткость
механической характеристики тем меньше
Рассчитаем статические и динамические характеристики для
электродвигателя 5АМ315М4БУЗ
Построение статических механических характеристик:
Электромеханическая постоянная времени якоря двигателя:
J-момент инерции двигателя кг м2
Яякорь-сопротивление якоря Ом
С-коэффициент передачи двигателя по пртиво ЭДС
Электромагнитная постоянная двигателя:
Жесткость механических характеристик
коэффициент демпфирования
Резонансная частота колебаний переходного процесса
Время переходного процесса до 1 макс
Время переходного процесса до установившейся скорости
tпс=4×Тм=4×0018=072сек
λ=25 из-за отсутствия данного показателя паспорт данных двигателя
принимаю в расчетах стандартные значения.
Величина перерегулирования - это способность электропривода
поддерживать соответствие действительной скорости заданному ей значению
при возможных возмущающих воздействиях (изменение нагрузки на валу
колебания напряжения в сетях):
График изменения скорости электропривода при разгоне и приложении
нагрузки на графике :
Рисунок 2-Динамическая характеристика
tппmax - время переходного процесса до первого максимума
переходной характеристики с
t p - время восстановления скорости при приложении нагрузки
Диапазон регулирования скорости
привода к минимальной :
Минимальная скорость привода :
ется статической ошибкой или статизмом привода :
Снижение скорости привода зависящие от жесткости меха-
нической характеристики :
Рисунок 3-Статическая характеристика
4Расчет и выбор тиристорного преобразователя
На основании выше перечисленных систем управления рассмотрим
электродвигатель 1GH6226-OHC40
Выбор преобразователя на двигатель с мощностью 123кВт
Предельную мощность выбираем из перегрузочной способности
где λ м – перегрузочная способность λ м = 25
Р ном – номинальная мощность
Максимальный ток для двигателя
где = 093 % - КПД двигателя;
Uл= 400 В – напряжение питания двигателя.
Номинальный ток преобразователя
Преобразователь допускает 150% перегрузку по току кратковременно
следовательно номинальный ток преобразовывается.
Номинальный ток рассчитывается по формуле:
Таблица-2 Технические данные преобразователя ЗАС 400В 210А до 600 А.
Номинальное напряжение
Питающей сети якоря В ЗАС 400(+15%-20%)
Номинальный входной ток цепи
якоря А 175 233 332 498
Номинальное напряжение 2АК 380 (-25%) до 460 (+15%) In=1A или
питающей сети питания 1АК 190 (-25%) до 230 (+15%) In=2A
электроники В (-35% для 1мин.)
Номинальное напряжение DC 24B встроеный блокЗАС 400(+15%) 50Гц
питающей сети вентилятор В питания ЗАС 460(+10%) 60Гц
Номинальный ток вентиляторов
способность воздуха мзч 100 570
Шум вентилятора дБА 40 73
питающей сети возбужденияВ 2АК 400(+15%-20%)
Номинальная частота Гр От 45 до 65
Номинальное постоянное 485
Номинальный постоянный токА
Возможность перегрузки Максимум 1.8 номинальный постоянный ток
Номинальная мощность кВт 102 136 194 291
Мощность потерь при
номинальном постоянном токе 676 800 1328 В 1798
(приблизительно) Вт
Номинальное постоянное
напряжение возбуждения В Максимум 325
Рабочая температура окружающейОт 0 до 40 при Iном
средыС Принудительная вентиляция
Температура хранения и
транспортировки С От -25 до+70
Высота установки над уровнем 100 Ом при номинальном постоянном токе
Точность регулирования n= 0006% от номинальной скорости двигателя
при датчике скорости и цифровой установке
n= 01% от номинальной скорости двигателя
при аналоговом тахогенераторе
Класс защиты окружающей среды
DIN IEX 721-3-3 ЗКЗ
Степень защиты DIN 40050
Размеры (ВхШхГ) 385х265Х283 625Х268Х318
Масса (приблизительно) 16 17 30
6 Характеристика программируемого контроллера
Программируемый контроллер ПК – специализированная
микропроцессорная система предназначенная для обработки логических
входных сигналов их преобразования и выработки управляющих воздействий
на ЭП и работающая по заранее заданной программе. Система формирования
управляющих сигналов и регулирование привода обеспечивает управление
режимами натяжения и скорости при помощи аналоговых сигналов 10 вольт и
бинарных сигналов по цифровом сигналу PROFIBUS DP. сигнала
натяжения составляет 10 вольт при 150% масштаб сигнала скорости
составляет 10 вольт при максимальной скорости привода.
В схеме привода тележки присутствует программируемый контроллер
типа S7-400 в состав которого входят запоминающее устройство ЗУ в
котором содержится программа его работы логический процессор ЛП
осуществляющий логические операции над последовательно входными в него
сигналами коммутаторы входных К1 и выходных сигналов К2 устройства
сопряжения УС с входными и выходными сигналами а также память П в
которую поступают результаты выполнения логических операций.
Рисунок 7 – Структурная схема программируемого контроллера
Входные сигналы содержащие информацию о ходе технологического
процесса режимах работы отдельных частей ЭП состоянии защиты поступают
на вход устройства сопряжения УС которое обеспечивает их гальваническую
развязку и формирование сигналов. Сформированные таким образом
сигналы поступают на вход коммутатора К который последовательно подаёт
на логический процессор ЛП тот из них адрес которого содержится в
очередной команде поступающей из запоминающего устройства.
После выполненных преобразований которые также определяются
заложенной в ЗУ программой сигналы через коммутатор поступают в регистр
памяти П и далее на выход ПК.
В качестве входных сигналов допускаются сигналы напряжением от 5 В
постоянного или переменного тока общее число которых может достигать
тысячи. Выходные устройства строятся на основе оптронных тиристоров
позволяющими управлять контакторами катушками электромагнитов и т.д.
Типовыми командами ПК являются команды загрузки логические команды
и команды присвоения.
7 Выбор аппаратуры управления и защиты
Аппаратура управления позволяет управлять технологическим процессом
без участия человека. Аппаратура защиты позволяет защитить двигатель от
перегрузок и токов короткого замыкания. В схеме привода тележки
предусмотрена защита от перегрузок и коротких замыканий наличием автомата
Автоматический выключатель предназначен для автоматического
отключения защищаемой цепи при коротких замыканиях или перегрузках также
для оперативных нечастых отключений. В отличие от высоковольтных
выключателей конструкция которых содержит контактные дугогасительные и
приводные системы и не содержит устройства измерений и контроля
защищаемой цепи автоматические выключатели содержат узлы конструкций и
устройства измерений и контроля заданных параметров защищаемой цепи. В
последнее время автоматические выключатели служат для замены рубильников
и предохранителей. Для выполнения защитных функций их снабжают тепловыми
электромагнитными или комбинированными расцепителями. Наиболее
распространены комбинированные расцепители так как они защищают цепь от
тока перегрузки и от тока короткого замыкания. Расцепляющее устройство
представляет собой систему шарнирно-связанных рычагов соединяющий привод
включения с системой подвижных контактов которые соединены с отключающей
Автоматический выключатель выбирается по току напряжению роду
тока предельной коммутационной способностью электродинамической и
термической стойкости собственному времени включения. Номинальный ток
автомата должен быть выше тока продолжительного режима установки а сам
аппарат не должен отключаться при предусмотренных технологических
Пусковой ток двигателя определяется по формуле
Ток срабатывания максимально-токовой защиты определяется по
где k1 – коэффициент учитывающий вид расцепителя и возможный
разброс тока срабатывания относительно установки 15-22 [1]
Ток срабатывания тепловой защиты определяется по формуле
Iтеп.защ = 13 × Iном.
Определяем пусковой ток двигателя
Iпуск = 2×Iном =[pic].
Определяем ток срабатывания максимально-токовой защиты
[pic]= 2 × 428 = 856 A.
Определяем ток срабатывания тепловой защиты
Iтеп.защ = 14 × Iном = 13 × Iтеп.защ = 14 × 214 =
Поэтому я выбираю автоматический выключатель марки SIEMENS типа EN
947-2 имеющий следующие паспортные параметры: Iном = 1000 А Uном =
Предохранители применяют для защиты приёмников и сети от коротких
замыканий. Главный элемент – плавкая вставка предохранителя укреплённая
на корпусе. Плавкие вставки выдерживают ток выше номинального на 30-50%
в течение 1 часа. Если ток сети будет превышать номинальный на 60-100%
то плавкая вставка начнёт плавиться и предохранитель сработает на
отключение сети. Плавкие вставки изготавливают из свинца сплавов свинца
с оловом цинка меди серебра. Предохранители появились одновременно с
электрическими сетями. Простота устройства и обслуживания малые размеры
высокая отключающая способность небольшая стоимость обеспечивает ему
широкое применение. Селективность защиты достигается последовательным
возрастанием номинального тока плавких вставок на отдельных участках
линии по мере приближения к пункту питания.
Так как Iпуск = 428 А а Iмах = 856 A то я выбираю предохранитель
марки ППН-41 у которого номинальный ток равен 1250 А.
8 Расчет и выбор питающего кабеля
При передачи электроэнергии от источника питания к потребителям
Согласно ПУЭ для силовых сетей отклонения напряжения допускаются на
±5% а для освещения -25% или +5%. В осветительных сетях снижение
напряжения приводит к резкому снижению светового потока. Эти потери
определяются током протекающего по линии и напряжением. Значительно
снизить потери мощности и электроэнергии можно применив повышенное
Питающая линия напряжением выше 1 кВ требует учитывать
экономическую плотность тока . Проверки экономической плотности тока не
Сети промышленных предприятий и сооружений до 1кВ при времени
максимума нагрузки менее 4000 часов
Ответвления к отдельным электроприёмникам напряжением до 1 кВ.
Сети современных сооружений и устройства со сроком службы до 5 лет.
Материалами токоведущих частей могут быть проводов и кабелей могут
быть алюминий медь их сплавы сталь.
Медь – 1 из лучших проводников электрического тока поэтому
наилучшие технико-экономические показатели можно получить при меньших
сечениях чем при проводах из других материалов. Медь хорошо защищена от
химических реагентов.
Алюминий имеет худшую проводимость (в 16 раз меньше) по сравнению
с медью. Однако проводимость алюминия всё же высока что тоже позволяет
его использовать в качестве жил проводов или кабелей. Однако алюминий
имеет меньшую стоимость по сравнению с медью.
Маркировка кабелей состоит из нескольких букв:
Если первая буква А – жилы кабеля алюминиевые если таковой нет то
медь. Вторая буква – материал изоляции жил (Р - резина В – пластмасса П
- полиэтилен). Третья буква – материал оболочки (С – свинец А- алюминий
Н и НР – негорючая резина-найрит В и ВР – пластмасса). Четвёртая буква -
Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант электроснабжения
необходимо рассматривать не менее двух вариантов потерь напряжения в
Ток кабеля который подводится к двигателю постоянного тока
где Uном – номинальное напряжение двигателя кВ;
Pном – номинальная мощность двигателя.
Выбор и проверка сечения проводников по нагреву производится по
Iрасч ≤ kt × kпк × Iдоп
где kt – поправочный коэффициент учитывающий фактическую
температуру окружающей среды 1;
kпк – коэффициент учитывающий количество кабелей проложенных
в одной траншее 104.
Далее по току выбираем два наиболее подходящих сечения после чего
определяем потери напряжения.
Потери напряжения в кабеле определяются по формуле
где Рном – номинальная мощность двигателя кВт;
- длина кабельной линии м;
S – сечение кабельной линии мм2;
Uном – номинальное напряжение двигателя кВ;
γ – удельная проводимость ом × мм2м.
Если потери напряжения превышают допустимые значения то этот
вариант считается неэффективным.
Определяем ток кабеля который подводится к двигателю постоянного
Проверяем сечения проводников по нагреву
Согласно расчётному току выбираем сечения 70 и 95 мм2 [2].
Определяем потери напряжения в кабеле при сечении 70 мм2
Определяем потери напряжения в кабеле при сечении 95 мм2
Оба сечения проходят проверку по отклонению напряжения так как
потери в обоих случаях не превышают 5%. Но так как в первом случае потерь
больше чем во втором (то есть не более 5%) поэтому я выбираю сечение с
наибольшим отклонением напряжения. Выбранный кабель имеет марку НРГ при
9 Расчет электрического освещения расположения станка
При расчете электрического освещения определяют количество тип и
расположение светильников и мощность ламп обеспечивающих требуемую
нормами общую или местную освещенность рабочих мест. Для этого
должны быть известны размеры освещаемой площади требуемая нормами
освещенность и характеристика окружающей среды (влажность пыльность
наличие химически агрессивных паров пожароопасность взрывоопасность).
Для расчета освещения используют следующие светотехнические величины:
освещенность выражаемую в люксах (лк) и световой поток выражаемый в
Требуемые нормами минимальные освещенности в лк различных
производственных административных и бытовых помещений и наружных
территорий. При освещении люминесцентными лампами создается эффект
некоторой сумеречности вследствие чего в нормах освещенность от
люминесцентных ламп задаётся выше чем от ламп накаливания. Расчёт
электрического освещения может выполняться различными
методами из которых наиболее простыми являются метод коэффициента
использования светового потока и метод удельной мощности.
Для расчета освещения применяю метод использования коэффициента
Определяем световой поток и тип ИС
где[pic] -световой поток ламп расчетный лм
[pic]-коэффициент запаса
z-коэффициент минимальной освещенности
-коэффициент использования
где А-длина помещения
Расчёт для одной стены
Эксплуатационная высота
где Н- высота помещения м
[pic]-высота света светильника (расстояние от потолка)м
Таблица - 3 Данные используемых ламп.
Выбираем для ОУ помещения БК-230-240-100-3
световой поток Лм 2876
габариты: L=98 Д=51
Рисунок 8-План расположения светильников на одной стене
На другой стене светильники расположены идентично.
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Продолжение таблицы № 2

56.cdw

Напряжения питающей сети
ВА-программно подключаемый
UI-програмно переключаемый
вход по току или напряжению
Управление и контроль вентилятора
Импульсы теристоров возбуждения
Напряжение питающей сети
Импульсы тиристорного якоря
Контроль температуры
З АС 50-60 Гц 400-460 В
З АС 50-60 Гц 400-575 В
)Cуммарный ток Р24_Smax.200мА
)Ттребуется для 4Q-преобразователей

Диплом.doc

Электрический привод представляет собой электромеханическую систему
обеспечивающую реализацию различных технологических и производственных
процессов в промышленности сельском хозяйстве на транспорте коммунальном
хозяйстве и в быту с использованием механической энергии. Он включает в
себя совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих друг с другом
электрических и электромеханических преобразователей с помощью которых
приводится в движение рабочие органы машин. Назначение ЭП состоит в
обеспечении движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов и
управления этим движением. ЭП являясь энергетической основой реализации
технологических и производственных процессов во многом представляет их
качество энергетические и технико-экономические показатели. Основным
элементом любого ЭП является двигатель.
Научно-технический прогресс автоматизация и комплексная механизация
технологических и производственных процессов определяют постоянное
совершенствование и развитие современного ЭП. В первую очередь это
относится к всё более широкому внедрению автоматизированных ЭП с
использованием разнообразных полупроводниковых силовых преобразователей и
микропроцессорных средств управления. Постоянно появляются новые типы
электрических машин и электрических аппаратов датчик координат переменных
и других компонентов применяемых в ЭП.
Расширение и усложнение выполняемых ЭП функций использование в них
новых элементов устройств всё более широкое включение ЭП в системы
автоматизации технологических процессов требуют высокого уровня подготовки
специалистов занимающиеся их проектированием монтажом наладкой и
эксплуатацией. Они должны хорошо разбираться в основных физических
процессах протекающих в ЭП знать назначение устройство принцип работы
свойства и характеристики разбираться в схемах управления ЭП и уметь
выбирать их элементы а также определять технико-экономические показатели
В ЭП используются ДПТ независимого последовательного или смешанного
возбуждения. ЭП с ДПТ НВ являлись до недавнего времени основным видом
регулируемого ЭП. Созданный на базе УВ-Д замкнутые ЭП обеспечивают
регулирование координат движения исполнительных органов рабочих машин и
механизмов во всех режимах работы с высокими показателями качества.
Промышленность выпускает ДПТ серии 2П предназначенные для работы в
регулируемых ЭП в которых встроен тахогенератор.
Усовершенствование ДПТ привело к разработке 4П имеющие улучшенные
энергетические показатели. Кроме того трудоёмкость их изготовления по
сравнению с серией 2П снижена в 3 раза при уменьшении расхода меди на 25-
Электрический привод позволяет повысить производительность надежность
и экономичность технологического оборудования реализовать новые
технологии расширить функциональные возможности и сферы применения систем
автоматизации. Возможности использования современных электрических приводов
продолжают постоянно расширяться за счёт достижений в смежных областях
науки и техники – электромашиностроении и электронике вычислительной
технике автоматике и механики. Также характерной чертой развития
современного электрического привода является расширение и усложнение
выполняемых им функций что в первую очередь достигается за счёт всё более
широкого использования регулированных и автоматизированных приводов.
Таким образом совершенствование привода определяет технологический
процесс во всех сферах народного хозяйства.
1 Краткое описание технологического процесса ТЭСК МСД
Производство электросварных обсадных труб в цехе осуществляется по
следующей технологии.
Исходные рулоны поступают в цех на железнодорожных платформах с
внешней сети разгружаются и хранятся на складе в вертикальном положении. В
таком же положении с помощью электромостового крана рулоны по одному
подаются на разгрузочный стол агрегата продольной резки. На этом агрегате
осуществляется кантовка рулонов взвешивание снятие обрезки отгибка
переднего конца правка обрезка переднего и заднего конца продольная
разрезка смотка порезанных рулонов обвязка взвешивание и маркировка.
Пакет порезанных рулонов с помощью электромостового крана укладывается
на склад порезанных рулонов где храниться в горизонтальном положении. С
этого склада электромостовым краном резаные рулоны пакетами укладываются на
загрузочный стеллаж трубоэлектросварочного агрегата.
В поточной линии трубоэлектросварочного агрегата с линиями отделки
труб выполняются следующие операции: передача на позицию размотки снятие
обвязки размотка и правка обрезка переднего и заднего конца сварка
концов в среде углекислого газа и аргона накопление полосы в накопителе
ультразвуковая дефектоскопия кромок с отметкой дефектных мест
красноотметчиком формовка полосы в трубную заготовку высокочастотная
сварка продольного шва снятие наружного и внутреннего грата линейная
маркировка трубы светлой краской автоматическая ультразвуковая
дефектоскопия сварного шва и снятие грата краскоотметчиком локальная
термообработка сварного шва закалка с отпуском калибровка и правка
нанесение отличительной маркировки разрезка трубы на конкретные размеры с
использованием системы оптимального раскроя и вырезки дефектных мест отбор
образцов для технологического испытания автоматическое удаление из потока
дефектных труб на участке стана для отрезки проб вырезка дефектных мест и
возвращение труб в поток выборочный контроль диаметра толщины стены
длины визуальный осмотр поверхности удаление снятого внутреннего грата из
полости трубы подрезка торцов и снятие фаски ультразвуковой контроль
концов труб разбраковка ремонт и возвращение отремонтированных труб в
поток нарезание резьбы автоматический контроль параметров резьбы
нанесение штампа маркировочной полосой обрезка дефектного по резьбе конца
и возвращение этих труб на загрузочную решётку перед нарезными станками
нанесение уплотнительной смазки на резьбу и предварительная навёртка муфты
окончательная навёртка муфты и шаблонирование нанесение смазки и навёртка
предохранительного кольца промывка и гидравлическое испытание трубы и
муфтового соединения нанесение смазки и навёртка ниппеля взвешивание и
определение размера длины трубы визуальный осмотр труб подогрев трубы
перед окраской окраска трубы сушка в камере клеймение и маркировка
формирование пакетов и обвязка.
Увязанные пакеты накапливаются на накопительном стеллаже. Под каждую
пару пакетов специальным устройством подаются две специальные подстилки
снабженные тросами и замками. Замки тросов защелкиваются вручную. Каждая
пара пакетов с подстилками и закрытыми тросами перекладывается на
специальную грузовую дистанционно управляемую тележку которая
транспортирует пакеты на одну из пяти станций расположенных по
протяжённости склада готовой продукции. Отгрузка готовой продукции на
внешнюю сеть осуществляется с использованием специализированного подъёмно-
транспортного оборудования. Предварительно трубы складируются на складе
муфтовой заготовки. Отрезанные заготовки манипулятором укладываются в
контейнеры и передаются в муфтообрабатывающие станки или на склад для
временного хранения.
На приёмный стол муфтообрабатывающего станка заготовки выгружаются из
контейнера манипуляторами. Далее заготовки автоматически задаются в станки
где выполняются операции торцовки расточки резьбы. Обработка производится
вращающимися инструментами неподвижной заготовки. Обработанные муфты
подвергаются визуальному осмотру и контролю параметров резьбы накладными
приборами и калибрами на инспекционном столе. Контроль накладными приборами
выполняется периодически. Контроль муфт по величине натяга выполняется
Годные муфты по транспортёру поступают на клеймение а затем с помощью
манипулятора загружаются в контейнер и передаются на временное хранение.
Схема 1 – Схема технологии
2 Описание технологического процесса участка АПР стан
возвращение труб в поток.
3 Описание оборудования ТЭСА 5
) Загрузочная тележка с промежуточным наклонным стеллажом
Загрузочная тележка предназначена для разделения штрипсов поворачивая
их при необходимости на 180 градусов в зависимости от направления кромки
(заусенцем вверх) и транспортируя по одному штрипсу к промежуточному
наклонному стеллажу.
Прием штрипсов их хранение и передача на позицию размотки
осуществляется на промежуточном наклонном стеллаже. Стеллаж выполнен в виде
сварной конструкции со встроенными в нее четырьмя стопорами подъем и
опускание которых производится гидроцилиндрами. При опускании стопора
штрипс под собственным весом скатывается до следующего стопора. Емкость
стеллажа 5 штрипсов.
Скорость перемещения мммин.;
Размотка штрипса и заправка его в правильную машину производится
разматывателем двухбарабанного типа. Он имеет два приводных барабана для
фиксирования штрипса по внутреннему диаметру.
Штрипс в разматывателе может разматываться как сверху так и снизу.
) Клеть с отгибателем
Отгибание переднего конца штрипса и заправка его в правильную машину
производится отгибателем.
Отгибатель клиновидного типа смонтирован на клети имеющей прижимной
ролик верхний и нижний. Отгибание конца штрипса может производится сверху
Размеры прижимного ролика мм;
Размеры гидроцилиндра мм;
Правильная машина предназначена для правки разматываемого штрипса
состоящая из пяти правильных валков и двух тянущих роликов.
Настройка правильной машины производится по заданным величинам
перекрытия верхних и нижних правильных валков.
Цилиндр быстрого развода мм;
) Стыкосварочная машина с ножницами
Перед сваркой торцы штрипса для обеспечения параллельности
обрезаются ножницами с нижним резом. Перед отрезкой оба конца (задний и
передний) зажимаются механизмом с приводом от гидроцилиндра. Длина
отрезаемого конца штрипса не более 200мм.
Угол наклона горелки вперёд;
Скорость перемещения горелок мммин;
Диаметр сварочной проволоки мм;
Скорость подачи проволоки ммин;
) Петлевое устройство
Для образования запаса штрипса необходимого для обеспечения
непрерывного процесса формовки и сварки труб при остановке на стыковку
полоса направляется в петлевое устройство.
Петлеобразователь горизонтальный расположенный под полом с
регулируемым натяжением петли.
Заправка петлевого устройства выполняется при снятом барабане. После
припуска полосы через тянущие ролики барабан опускают на провисшую полосу
и крепят к передвижной тележке. Передвижение тележки осуществляется от
электродвигателя канатом наматываемым на барабан лебедки.
Ход передвижения тележки м;
Скорость передвижения тележки ммин;
Размеры барабана мм;
) Рентгеновский контроль толщины штрипса
Перед подачей полосы в формовочный стан осуществляется рентгеновский
контроль толщины штрипса с выдачей сигнала в систему регулирования режима
Для непрерывной формовки в трубную заготовку штрипс задается в
Перед формовочным станом установлены тянущие ролики служащие для
подачи ленты из петлеобразователя к формовочному стану.
Штрипс при помощи задающей клети проходит через клеть предварительной
формовки и непосредственно через горизонтальные формовочные клети открытого
типа (№1-№3 №5) вертикального типа (№4 №6) и клети закрытого профиля (№1-
Сформованная трубная заготовка из клетей закрытого типа имеет форму
Клеть предварительной формовки мм
диаметр верхнего валка 180
диаметр нижнего валка 180
Формовочные горизонтальные клети №1-№3
ход нажима сверху при замене клетей мм 210
скорость нажима при замене клетей мммин 30
Формовочная верхняя клеть №4
диаметр вала вертикального валка мм 205
скорость смещения мммин 62
Формовочная горизонтальная клеть №5
ход нажимного механизма сверху мм 210
скорость нажимного механизма сверху мммин 30
Формовочные вертикальные клети №6 №7
диаметр вертикального валка мм 250
длина хода передвижения клети №6 мм 2845
скорость передвижения мммин 62
Клети с закрытым профилем №1-№3
ход нажимного механизма мм 210
скорость нажима мммин 30
) Трубосварочная машина
Трубосварочная машина состоит из высокочастотного генератора
скользящих контактов сжимающей клети установок снятия внутреннего и
Трубосварочная клеть предназначена для сближения кромок сформованной
трубной заготовки и сварке их токами высокой частоты.
Параметрами сварки является величина обжатия в сварочном калибре и вид
частотной характеристики по диаграмме SPL.
Калибр сварочной клети образуется пятью валками для труб диаметром
91-2445мм или четырьмя – для труб диаметром 1397–1683мм. Все валки
Нагрев кромок трубной заготовки производится на высокочастотной
установке токами частотой 220кГц. Сварка труб производится с использованием
системы автоматического регулирования. Возможны два режима работы системы
автоматического регулирования: автоматическое и полуавтоматическое.
Сварочная мощность автоматически корректируется с учетом скорости стана и
После сварки трубы производится удаление наружного и внутреннего
грата. Наружный грат срезается гратоснимателем состоящим из двух суппортов
для резцов гратомоталки и двух опорных роликов. Грат удаляется заподлицо с
телом трубы. Удаление внутреннего грата производится штангой задний конец
которой закреплен на станине формовочной клети с закрытым профилем калибра
а на переднем крепится головка гратоснимателя. Величина остатков
внутреннего грата допускается не более 08мм.
Входная мощность генератора кВт ' 900
Частота рабочая кГц 220±25%
Частота питающей сети Гц 50+2%
Установленная мощность кВт 1800
Максимальная скорость сварки ммин 55
) Локальная термообработка сварного шва (ЛТО)
Оборудование ЛТО состоит из клетей с тянущими роликами пяти
индукционных нагревателей рольганга установки водяного охлаждения шва.
Нагреватель состоит из нагрузочного трансформатора конденсаторной
батареи верхнего направляющего ролика механизма для регулировки положения
нагревателя самого нагревателя шинопровода кабеля трубопровода
Локальная термообработка проводится по всей длине труб за исключением
несваренных участков шва участков возникающих при пуске стана.
Нагрев шва труб до заданной температуры обеспечивается автоматической
системой регулирования. После нагрева производится охлаждение шва на
воздухе при перемещении трубы до зоны водяного охлаждения. Дальнейшее
охлаждение производится в установке водяного охлаждения. Температура трубы
после установки водяного охлаждения не выше температуры кипения воды.
) Стабилизирующая клеть
Расположение оборудования ТЭСА 114-245 отличается от расположения
других трубоэлектросварочных станов из-за наличия оборудования для
локальной термообработки сварного шва. Расстояние от сварочной клети до
калибровочного стана составляет около 110 метров ввиду чего возникает
отклонения сварного шва от верхнего вертикального положения что при
незначительном износе калибров стана приводит к искривлению труб появления
на теле трубы следов от реборд инструмента а также при большом значении
угла отклонения сварного шва от вертикального положения приводит к тому что
сварной шов не проходит ЛТО из-за отклонения его оси от оси индукторов. Для
снижения процента отбраковки труб по данным дефектам увеличения выхода
годного продукта и предотвращения падения объёмов производства обсадных
труб в данном проекте предлагаю модернизировать линию стана ТЭСА 114-245
установкой перед калибровочным станом стабилизирующую клеть. Установка
стабилизирующей клети позволит обеспечить повышение качества сварных труб
за счёт точной ориентации сварного шва благоприятной схемы деформации
профиля трубы и участка сварного шва. Стабилизирующая клеть устанавливается
перед 1-ой клетью калибровочного стана. Она состоит из станины жестко
закреплённой на фундаменте на станине установлены привода углового
поворота валков клети состоящие из электродвигателя 4А90L6У3 мощностью 15
кВт редуктора 4-100-63-52К и ГП-315 муфт 1-1600-21-32-2 СН2-3524-362 и 1-
00-65-1-45-2 СН23526-465. Расстояние между роликами стабилизирующей клети
регулируется с помощью регулировочного винта. Расстояние между роликами
стабилизирующей клети устанавливается во время «перевалки» при помощи
Скорость движения трубы ммин;
Угол поворота ролика град;
Скорость поворота ролика градс;
Диаметр ролика по дну калибра мм;
) Калибровочный стан
Калибровочный стан предназначен для выравнивания геометрических
размеров труб. Параметрами калибровки труб являются: периметр трубы после
каждой клети и диаметр готовой трубы.
Калибровочный стан состоит из трех клетей которые аналогичны
конструкции клетей с закрытым профилем калибра формовочного стана.
Трубы после калибровочного стана подвергаются правке в правильной
клети. Правильная клеть состоит из сварной конструкции открытого типа в
которой размещается четырехвалковая кассета. В кассете установлены четыре
холостых правильных валка имеющие свои нажимные механизмы. Кассета имеет
механизм с электроприводом для перемещения ее в вертикальном и
горизонтальном направлениях.
Ход нажимного механизма мм 210
Скорость нажима мммин 30
Диаметр ролика мм 300
С помощью маркировщика барабанного типа производится маркировка
индекса смены и номера партии. Оператор отрезного станка при подходе стыка
рулона новой плавки производит установку нового номера партии на
незадействованном барабане маркировщика.
В начале смены устанавливается индекс смены. Перед индексом смены
устанавливается цифра: цифра 1 соответствует первым 200 трубам цифра 2
соответствует следующим 200 трубам данной плавки цифра 3 соответствует
последующим оставшимся трубам данной плавки.
Маркировка производится светлой краской.
) Трубоотрезной станок
Автоматическая порезка непрерывно движущейся бесконечной трубы на
мерные длины осуществляется летучим отрезным станком.
Станок состоит из тележки с режущей головкой рельсов входного и
выходного зажимов входного и выходного поддерживающих роликов и механизма
для передвижения тележки.
Разрезка трубы осуществляется четырьмя режущими дисками вращающимися
вокруг трубы и имеющими одновременное радиальное перемещение. Зажим трубы
осуществляется кулачками перемещающимися через рычажную систему от
Точность порезки трубы ±5 мм длина порезанных труб составляет 95-13
м. Деформация конца трубы при порезке дисковыми ножами не должна превышать
Ход перемещения суппорта м 75
Скорость перемещения суппорта ммин:
Количество режущих дисков 4
Диаметр режущих дисков мм 160
Толщина режущих дисков мм 6
Ход режущих дисков мм 65
На косовалковой правильной машине осуществляется правка труб. Она
имеет три пары приводных валков и один холостой. Поворот валков на заданный
угол а также подъем и опускание валков обеспечивается от индивидуальных
двигателей переменного тока.
Правка труб на правильной машине осуществляется знакопеременным
изгибом который получают за счет смещения средней пары валков относительно
двух опорных пар валков в сочетании со знакопеременным сплющиванием.
Все трубы подвергаются визуальному контролю кривизны и должны быть
достаточно прямыми. Кривизна на каждом из концов труб на длине 15 метра от
торца не должна превышать 32 мм.
Трубы с кривизной превышающей допустимые значения передаются
электромостовым краном на стеллаж перед правильной машиной для повторной
Скорость правки ммин 60
диаметр валка в серединной вогнутой части 340
Диапазон регулирования угла разворота град 30±5
3 Обоснование необходимости модернизации
Петлевое устройство (накопитель) служит для обеспечения непрерывного
технологического процесса цеха.
Петлеобразующая тележка – электромеханическое оборудование
посредством которой штрипс тянется на формовку. Петлеобразующая тележка
является одним из основных электромеханических составляющих петлевого
По прошествии определённого интервала времени у электропривода
ухудшились определённые технические показатели. Полный физический и
моральный износ двигателя приводит к неспособности обеспечивать непрерывный
технологический процесс цеха так как действующие величины оказались ниже
чем паспортные. А так как двигатель является единственным в петлевом
устройстве то тележка петлеобразователя посредством редуктора получает
питание только от этого двигателя. В случае неисправности двигателя или
несоответствия скорости заданной по параметрам технологического процесса
петлеобразующая тележка не способна приподнять и подтянуть штрипс который
далее будет направляться на формовочные клети. Это способствует уменьшению
часовой производительности уменьшению количества выпускаемой продукции а
также прибыли цеха в целом. Поэтому модернизация электропривода
петлеобразующей тележки выполняется с целью увеличения объёма выпускаемой
В последнее время у ТЭСК МСД появляются заказы на изготовление труб
другого сортамента с увеличением толщины стенки штрипса от 12 миллиметров.
Так как двигатель типа SS-CF-250AS неспособен обеспечивать непрерывный
технологический процесс с толщиной стенки 7-8 миллиметров то с толщиной
стенки в 135 миллиметров неспособность к обеспечению непрерывного
технологического процесса по-прежнему сохранится. Недостатком схемы такого
привода является малая автоматизированность и полный его износ как
Демонтированный двигатель постоянного тока имеет следующие паспортные
параметры: номинальная мощность 55000 ватт номинальное напряжение 400
вольт номинальный ток двигателя 155 ампер число оборотов в минуту от 850
по 1700. В этом двигателе предусматривается обратная связь по скорости под
воздействием тахогенератора. Регулирование скорости обеспечивается
изменением тока якоря и тока возбуждения под воздействием тахогенератора и
тиристорного преобразователя. Довольно часто стали появляться искажающие
электромагнитные поля и обрывы фаз которые затрудняют работу двигателя.
Монтированный ЭП является комплектным с микропроцессорной системой
управления. ЭП включает в себя двигатель постоянного тока SIEMENS 1GH6 P =
3 кВт U = 400 B I = 214 A n = 1020 обмин преобразователь SIEMENS
SIMOREG в шкафном исполнении U = 400 B I = 250 A редуктор SEW-EURODRIVE
пост управления и панель кроссовая. ЭП обеспечивает 100% нагон полосы
толщиной 135мм шириной 350-850мм. Скорость загона полосы 110 ммин. Кроме
основного шкафа установлен пост управления служащий для питания
электродвигателя вентилятора. При помощи панели оператора OP1S с ЖК-
дисплеем есть возможность параметрирование преобразователя. 1020 оборотов в
минуту – основная скорость этого двигателя. Её можно увеличит до 1970
оборотов в минуту путём ослабления магнитного поля. Для контроля сигналов
обратной связи по скорости и положению тележки к валу двигателя
присоединены аналоговый тахогенератор TDPZ 02 LT4 фирмы Baumer Hurben Cmbh
и энкодер ROQ 425. Уровень сигнала с тахогенератора 60 Вольт при
максимальных оборотах. Энкодер выдаёт сигнал положения тележки в цифровом
формате. Для обеспечения необходимой температуры двигателя в процессе
работы предусмотрена система обдува включающая в себя вентиляционный
канал канальный вентилятор с сухим фильтром питающихся от двигателя
Наибольшее применение имеют двигатели постоянного тока область
применения и диапазон которых достаточно высокий (от нескольких ватт до
нескольких тысяч киловатт). Двигатели постоянного тока часто используют в
качестве тяговых двигателей. Основные их преимущества по сравнению с
двигателями переменного тока – это хорошие пусковые и регулировочные
свойства возможность получения частоты вращения более 3000 оборотов в
4 Требования к проектированию электрического привода согласно ПУЭ и
Питание электроприёмников должно предусматриваться от сети напряжением
0 Вольт с глухозаземлённой нейтралью. В особенных случаях допускается
питание от сети выше 380 с глухозаземлённой нейтралью.
Электродвигатели и их коммутационные аппараты должны быть выбраны и
установлены таким образом чтобы температура их при работе не превышала
Электродвигатели и аппараты должны быть установлены таким образом
чтобы они были доступны для осмотра и замены а также по возможности для
ремонта на месте установки. Если электроустановка содержит электродвигатели
или аппараты массой 100 кг и более то должны быть предусмотрены
приспособления для их такелажа.
Вращающиеся части электродвигателей и части соединяющие
электродвигатели с механизмами (муфты шкивы) должны иметь ограждения от
случайных прикосновений. Исполнение электродвигателей должно соответствовал
условиям окружающей среды.
Электрические и механические параметры электродвигателей (номинальные
мощность напряжение частота вращения относительная продолжительность
рабочего периода пусковой минимальный максимальный моменты пределы
регулирования частоты вращения и т. п.) должны соответствовать параметрам
приводимых ими механизмов во всех режимах их работы в данной установке.
Электродвигатели должны быть выбраны и установлены таким образом
чтобы была исключена возможность попадания на их обмотки и токосъемные
устройства воды масла эмульсии т. п. а вибрация оборудования
фундаментов и частей здания не превышала допустимых значений.
Шум создаваемый электродвигателем совместно с приводимым им
механизмом не должен превышать уровня допустимого санитарными нормами.
Электродвигатели должны быть установлены на расстоянии не менее 1 м от
Кабели и провода присоединяемые к электродвигателям установленным на
виброизолирующих основаниях на участке между подвижной и неподвижной
частями основания должны иметь гибкие медные жилы.
Для защиты электродвигателей от коротких замыканий должны применяться
предохранители или автоматические выключатели.
Защита электродвигателей от перегрузки должна устанавливаться в
случаях когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам а
также когда при особо тяжелых условиях пуска или самозапуска необходимо
ограничить длительность пуска при пониженном напряжении. Защита должна
выполняться с выдержкой времени и может быть осуществлена тепловым реле или
другими устройствами.
1 Расчёт мощности и выбор двигателя петлеобразующей тележки.
При создании новых ЭП или модернизации уже существующих выбирают такие
серийно выпускаемые двигатели которые обеспечивали бы наилучшее выполнение
возлагаемых на них функций и соответствовали бы условиям работы привода и
рабочей машины. Выбор двигателя производится следующим образом: сначала
рассчитывается требуемая мощность а затем предварительно выбранный
двигатель проверяется по условиям пуска нагрева и перегрева.
Паспортные параметры двигателя должны быть близки к расчётным при
работе данного ЭП а конструктивное исполнение должно соответствовать
способу его размещения и условиям окружающей среды.
Выбор двигателя недостаточной мощности может привести к нарушению
заданного технологического процесса и снижению производительности рабочей
машины. При этом может увеличиться нагрев двигателя испортиться изоляция
что приведёт к преждевременному выходу двигателя из строя.
Недопустимым является сильное завышение мощности так как это не
только экономически не обосновано (дороговизна оборудования) но и
предвещает работу привода с низким КПД и коэффициентом мощности.
Чтобы выбрать двигатель петлеобразующей тележки необходимо учитывать
время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса время разгона
привода со штрипсом время торможения привода тележки статическую мощность
на валу двигателя и статический момент.
Время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса определяется
где з – угловая скорость захвата штрипса радсек;
а – ускорение замедления радсек2;
tрз - время разгона привода до угловой скорости захвата
Время разгона привода тележки со штрипсом определяется
где у – установившаяся скорость радсек;
tрш - время разгона привода тележки сек.
Время торможения привода тележки со штрипсом определяется по формуле
где B – угловая скорость выброса штрипса радсек;
t0шт - время торможения привода тележки со штрипсом сек.
Время торможения привода тележки без штрипса определяется по формуле
где В – ускорение замедления радсек2 ;
t0 - время торможения привода тележки без штрипса.
Время движения тележки за один проход определяется по формуле
tп = tрз + tрш + ty + t0шт + t0
где tп - время движения тележки за один проход сек.
Статистическая мощность электропривода определяется по формуле
где G – часовая производительность тонны продукции тчас;
k – коэффициент равен 2-3
tп - Время движения тележки за один проход мин.
Статистический момент электропривода определяется по формуле
Момент холостого хода определяется ЭП по формуле
где Mс – статический момент Н·м.
Динамический момент ЭП определяется по формуле
где Мдин – динамический момент Н·м;
J – момент инерции кг · м2.
После приведённых расчётов строим нагрузочную диаграмму двигателя за 1
проход. На основании построенной диаграммы проверяем двигатель по нагреву
определяя эквивалентный момент. Эквивалентный момент должен быть меньше или
равен номинальному моменту:
[pic] = [pic]=137 сек.
[pic] = [pic] 615 сек.
[pic] = [pic] =54 сек
[pic] = [pic]18 сек.
tп = tрз + tрш + ty + t0шт + t0 = 137 + 615 + 10011 + 54 + 18 =
[pic] = [pic] =11898 кВт.
Mxx = 03 × Mс = 03 × 115736 = 3472 Н × м.
Мдин = J × a = 12 × 10 =12 Н × м.
Проверяем двигатель по нагреву определяя эквивалентный момент.
Эквивалентный момент должен быть меньше или равен номинальному моменту
[pic]=[pic] 113771 Н × м.
После расчётов строим нагрузочную диаграмму двигателя.
Рисунок 1 – Нагрузочная диаграмма двигателя
Поэтому я выбираю двигатель постоянного тока SIEMENS1GH6226-ONC40-1VV3-
Z имеющий следующие паспортные параметры: Р = 123 кВт U =
2 Построение статических механических и динамических характеристик
Основной характеристикой регулируемого электропривода является
диапазон регулирования скорости - отношение максимальной скорости
привода к минимальной :
Диапазон регулирования ограничен сверху и снизу. Верхний предел
регулирования скорости определяется прочностью элементов привода про-
цессами тепловыделения и работоспособностью подшипников а также ком-
мутации ограничениями.
Нижняя скорость привода определяется главным образом устойчи-
востью вращения при колебаниях моментов нагрузки и внутренних возму-
щениях (изменениях параметров).
Момент сил сопротивления вызывает снижение скорости привода
на величину W зависящую от жесткости механической характеристики.
Относительное снижение скорости привода под нагрузкой называ-
ется статической ошибкой или статизмом привода :
S = -------- = ---------
Чем выше жесткость механической характеристики тем меньше
Начинаем расчёт максимальной скорости вращения двигателя;
Электромеханическая постоянная времени якоря двигателя
Yд- момент инерции двигателя кг * м2
RЯ -сопротивление якоря Ом
С- коэффициент передачи двигателя по пртиво ЭДС
Жесткость механической характеристики
Снижение скорости привода зависящие от жесткости меха-
нической характеристики :
Статическая ошибка статизм привода:
Механическая характеристика двигателя представляет собой зависимость
угловой скорости от момента. Уравнение механической характеристики
питаемого от тиристорного преобразователя будет иметь следующий вид
где – угловая скорость радсек;
α – угол отпирания тиристоров;
кФ – конструктивный параметр двигателя В·с;
M – момент двигателя Н·м;
Rя - сопротивление обмотки якоря Ом;
Rп – эквивалентное сопротивление преобразователя Ом
– скорость идеального холостого хода радсек;
- перепад угловой скорости.
Так как скорость идеального холостого хода 0 зависит от угла
отпирания тиристоров а перепад угловой скорости не зависит от него то
механические характеристики будут располагаться параллельно относительно
друг друга. Вследствие односторонней проводимости преобразователя
характеристики располагаются только в первом (при α = 0; 30; 60) и
четвёртом квадранте (при α = 90; 120; 150; 180).
Для построения механических характеристик необходимо учитывать угол
отпирания тиристоров поэтому при cosα = 0 уравнение механической
характеристики будет иметь вид:
Затем задаётся произвольное значение момента и рассчитывается угловая
Таблица 1 – Значения двигателя и момента при α = 0
Если косинус угла отпирания тиристоров равен 30° то уравнение
механической характеристики будет иметь вид
[pic]Таблица 2 - Значения двигателя и момента при α = 30
Если косинус угла отпирания тиристоров равен 60° то уравнение
[pic]Таблица 3 - Значения двигателя и момента при α = 60
Если косинус угла отпирания тиристоров равен 90° то уравнение
[pic]Таблица 4 - Значения двигателя и момента при α = 90
Если косинус угла отпирания тиристоров равен 120° то уравнение
[pic]Таблица 5 - Значения двигателя и момента при α = 120
Если косинус угла отпирания тиристоров равен 150° то уравнение
Таблица 6 - Значения двигателя и момента при α = 150
радсек -19967 -21467
Если косинус угла отпирания тиристоров равен 180° то уравнение
[pic]Таблица 7 - Значения двигателя и момента при α = 180
радсек -22951 -24451
После полученных данных можно строить механические характеристики.
Рисунок 2 – Механические характеристики электродвигателя
3 Расчёт и выбор тиристорного преобразователя
Тиристорный преобразователь представляет собой управляемый реверсивный
выпрямитель собранный по нулевой трёхфазной схеме. В отличии от
тиристорного преобразователя серии THL (демонтированного) тиристорный
преобразователь серии SIEMENS имеет очень высокую автоматизированность
позволяющее обеспечивать не только выпрямление тока но и торможение
двигателя а также регулировать скорость получая жёсткие механические
характеристики. В отличии от диода тиристоры имеют управляющий электрод
команда на который подаётся с помощью СИФУ (системы импульсно-фазового
управления). Для разрешения - запрета работы ЭП предусмотрена блокировка
при помощи ключей с замыкающими контактами при разрешении. Коммутация
тормоза двигателя происходит по сигналу BR OFF преобразователя а пуска по
Кроме СИФУ реверсивный трёхфазный тиристорный преобразователь должен
включать в себя согласующий трансформатор имеющий две вторичные обмотки
тиристоров VS1-VS12 сглаживающий реактор с индуктивностью. Обмотка
возбуждения питается от независимого источника питания.
Выпрямитель обеспечивает регулирование напряжения двигателя за счёт
изменения среднего значения своей ЭДС. Это достигается с помощью СИФУ
которая по сигналу управления изменяет угол управления тиристорами α. Когда
α = 0 тиристоры получают импульсы управления от СИФУ в указанный момент
преобразователь осуществляет двухполупериодное выпрямление и на якорь
подаётся полное напряжение. Если с помощью СИФУ подача импульсов управления
на тиристоры происходит со сдвигом или с задержкой (α 0) то ЭДС
преобразователя снижается поэтому и уменьшается напряжение подводимое к
Ввиду пульсирующего характера ЭДС преобразователя ток в цепи якоря
тоже будет пульсирующим что негативно может сказаться на работе двигателя
приводя к ухудшению условий работы коллектора дополнительным потерям и
повышенному нагреву машины. Однако система ТП-Д относится плавность и
значительный диапазон регулирования скорости высокая жёсткость получаемых
искусственных механических характеристик высокий КПД бесшумность работы
простота в обслуживании и эксплуатации.
Тиристорный преобразователь выбирают по току.
Выбирать ТП который имеет номинальный ток гораздо выше чем
расчётный не рекомендуется так как это экономически не целесообразно.
Занижать значение тока тоже не рекомендуется так как повышенная нагрузка
негативно отразится на работе тиристорного преобразователя.
Максимальный ток тиристорного преобразователя рассчитывается по
Рном – номинальная мощность двигателя кВт;
Uл – линейное трёхфазное напряжение сети переменного тока кВ;
Номинальный расчётный ток тиристорного преобразователя рассчитывается
где Iном1 – номинальный расчётный ток тиристорного преобразователя А.
Номинальный ток тиристорного преобразователя должен быть выше чем
Определяем максимальный ток тиристорного преобразователя:
Определяем номинальный расчетный ток тиристорного преобразователя
Так как монтированный ЭП является комплектным то в нём предусмотрен
преобразователь имеющий паспортные параметры выше чем расчётные. Поэтому
я выбираю тиристорный преобразователь марки SIEMENS SIMOREG типа 6RA7085 –
DV62-Z имеющий следующие паспортные параметры:
4 Характеристика программируемого контроллера
Программируемый контроллер ПК – специализированная микропроцессорная
система предназначенная для обработки логических входных сигналов их
преобразования и выработки управляющих воздействий на ЭП и работающая по
заранее заданной программе. Система формирования управляющих сигналов и
регулирование привода обеспечивает управление режимами натяжения и скорости
при помощи аналоговых сигналов 10 вольт и бинарных сигналов по цифровом
сигналу PROFIBUS DP. сигнала натяжения составляет 10 вольт при
0% масштаб сигнала скорости составляет 10 вольт при максимальной
В схеме привода тележки присутствует программируемый контроллер типа
S7-400 в состав которого входят запоминающее устройство ЗУ в котором
содержится программа его работы логический процессор ЛП осуществляющий
логические операции над последовательно входными в него сигналами
коммутаторы входных К1 и выходных сигналов К2 устройства сопряжения УС с
входными и выходными сигналами а также память П в которую поступают
результаты выполнения логических операций.
Рисунок 3 – Структурная схема программируемого контроллера
Входные сигналы содержащие информацию о ходе технологического
процесса режимах работы отдельных частей ЭП состоянии защиты поступают
на вход устройства сопряжения УС которое обеспечивает их гальваническую
развязку и формирование сигналов. Сформированные таким образом сигналы
поступают на вход коммутатора К который последовательно подаёт на
логический процессор ЛП тот из них адрес которого содержится в очередной
команде поступающей из запоминающего устройства.
После выполненных преобразований которые также определяются
заложенной в ЗУ программой сигналы через коммутатор поступают в регистр
памяти П и далее на выход ПК.
В качестве входных сигналов допускаются сигналы напряжением от 5 В
постоянного или переменного тока общее число которых может достигать
тысячи. Выходные устройства строятся на основе оптронных тиристоров
позволяющими управлять контакторами катушками электромагнитов и т.д.
Типовыми командами ПК являются команды загрузки логические команды и
5 Выбор аппаратуры управления и защиты
Аппаратура управления позволяет управлять технологическим процессом
без участия человека. Аппаратура защиты позволяет защитить двигатель от
перегрузок и токов короткого замыкания. В схеме привода тележки
предусмотрена защита от перегрузок и коротких замыканий наличием автомата и
Автоматический выключатель предназначен для автоматического отключения
защищаемой цепи при коротких замыканиях или перегрузках также для
оперативных нечастых отключений. В отличие от высоковольтных выключателей
конструкция которых содержит контактные дугогасительные и приводные
системы и не содержит устройства измерений и контроля защищаемой цепи
автоматические выключатели содержат узлы конструкций и устройства
измерений и контроля заданных параметров защищаемой цепи. В последнее
время автоматические выключатели служат для замены рубильников и
предохранителей. Для выполнения защитных функций их снабжают тепловыми
электромагнитными или комбинированными расцепителями. Наиболее
распространены комбинированные расцепители так как они защищают цепь от
тока перегрузки и от тока короткого замыкания. Расцепляющее устройство
представляет собой систему шарнирно-связанных рычагов соединяющий привод
включения с системой подвижных контактов которые соединены с отключающей
Автоматический выключатель выбирается по току напряжению роду тока
предельной коммутационной способностью электродинамической и термической
стойкости собственному времени включения. Номинальный ток автомата должен
быть выше тока продолжительного режима установки а сам аппарат не должен
отключаться при предусмотренных технологических перегрузках.
Пусковой ток двигателя определяется по формуле
Ток срабатывания максимально-токовой защиты определяется по формуле
где k1 – коэффициент учитывающий вид расцепителя и возможный разброс
тока срабатывания относительно установки 15-22 [1]
Ток срабатывания тепловой защиты определяется по формуле
Iтеп.защ = 13 × Iном.
Определяем пусковой ток двигателя
Iпуск = 2×Iном =[pic].
Определяем ток срабатывания максимально-токовой защиты
[pic]= 14 × 700 = 980 A.
Определяем ток срабатывания тепловой защиты
Iтеп.защ = 13 × Iном = 13 × Iтеп.защ = 13 × 350 = 455 A.
Поэтому я выбираю автоматический выключатель марки SIEMENS типа EN
947-2 имеющий следующие паспортные параметры: Iном = 1000 А Uном = 690
Предохранители применяют для защиты приёмников и сети от коротких
замыканий. Главный элемент – плавкая вставка предохранителя укреплённая на
корпусе. Плавкие вставки выдерживают ток выше номинального на 30-50% в
течение 1 часа. Если ток сети будет превышать номинальный на 60-100% то
плавкая вставка начнёт плавиться и предохранитель сработает на отключение
сети. Плавкие вставки изготавливают из свинца сплавов свинца с оловом
цинка меди серебра. Предохранители появились одновременно с
электрическими сетями. Простота устройства и обслуживания малые размеры
высокая отключающая способность небольшая стоимость обеспечивает ему
широкое применение. Селективность защиты достигается последовательным
возрастанием номинального тока плавких вставок на отдельных участках линии
по мере приближения к пункту питания.
Так как Iпуск = 700 А а Iмах = 980 A то я выбираю предохранитель
марки ППН-41 у которого номинальный ток равен 1250 А.
6 Расчет и выбор питающего кабеля
При передачи электроэнергии от источника питания к потребителям часть
Согласно ПУЭ для силовых сетей отклонения напряжения допускаются на
±5% а для освещения -25% или +5%. В осветительных сетях снижение
напряжения приводит к резкому снижению светового потока. Эти потери
определяются током протекающего по линии и напряжением. Значительно
снизить потери мощности и электроэнергии можно применив повышенное
Питающая линия напряжением выше 1 кВ требует учитывать экономическую
плотность тока . Проверки экономической плотности тока не подлежат:
Сети промышленных предприятий и сооружений до 1кВ при времени
максимума нагрузки менее 4000 часов
Ответвления к отдельным электроприёмникам напряжением до 1 кВ.
Сети современных сооружений и устройства со сроком службы до 5 лет.
Материалами токоведущих частей могут быть проводов и кабелей могут
быть алюминий медь их сплавы сталь.
Медь – 1 из лучших проводников электрического тока поэтому наилучшие
технико-экономические показатели можно получить при меньших сечениях чем
при проводах из других материалов. Медь хорошо защищена от химических
Алюминий имеет худшую проводимость (в 16 раз меньше) по сравнению с
медью. Однако проводимость алюминия всё же высока что тоже позволяет его
использовать в качестве жил проводов или кабелей. Однако алюминий имеет
меньшую стоимость по сравнению с медью.
Маркировка кабелей состоит из нескольких букв:
Если первая буква А – жилы кабеля алюминиевые если таковой нет то
медь. Вторая буква – материал изоляции жил (Р - резина В – пластмасса П -
полиэтилен). Третья буква – материал оболочки (С – свинец А- алюминий Н и
НР – негорючая резина-найрит В и ВР – пластмасса). Четвёртая буква -
Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант электроснабжения
необходимо рассматривать не менее двух вариантов потерь напряжения в
Ток кабеля который подводится к двигателю постоянного тока
определяется по формуле
где Uном – номинальное напряжение двигателя кВ;
Pном – номинальная мощность двигателя.
Выбор и проверка сечения проводников по нагреву производится по
Iрасч ≤ kt × kпк × Iдоп
где kt – поправочный коэффициент учитывающий фактическую температуру
kпк – коэффициент учитывающий количество кабелей проложенных в
Далее по току выбираем два наиболее подходящих сечения после чего
определяем потери напряжения.
Потери напряжения в кабеле определяются по формуле
где Рном – номинальная мощность двигателя кВт;
- длина кабельной линии м;
S – сечение кабельной линии мм2;
Uном – номинальное напряжение двигателя кВ;
γ – удельная проводимость ом × мм2м.
Если потери напряжения превышают допустимые значения то этот вариант
считается неэффективным.
Определяем ток кабеля который подводится к двигателю постоянного тока
Проверяем сечения проводников по нагреву
Согласно расчётному току выбираем сечения 70 и 95 мм2 [2].
Определяем потери напряжения в кабеле при сечении 70 мм2
Определяем потери напряжения в кабеле при сечении 95 мм2
Оба сечения проходят проверку по отклонению напряжения так как потери
в обоих случаях не превышают 5%. Но так как в первом случае потерь больше
чем во втором (то есть не более 5%) поэтому я выбираю сечение с наибольшим
отклонением напряжения. Выбранный кабель имеет марку НРГ при сечении 70
Организация производства
1 Организация работ при монтаже наладке и эксплуатации
Работа по модернизации электропривода петлеобразующей тележки должна
проводиться 4 электромонтёрами по ремонту электрооборудования не ниже 4
разряда по наряду допуску в течение шести рабочих смен. После оформления
наряда и допуска бригады к работе производится следующая работа:
демонтаж двигателя постоянного тока марки SS-CF-250 AS и монтаж
двигателя постоянного тока марки SIEMENS 1GH6226-ONC40-1
демонтаж тиристорного преобразователя марки THL-HD6-2F и монтаж шкафа
SIMOREG DC-MASTER. Тиристорный преобразователь SIEMENS SIMOREG входит в
комплект шкафа а аппаратура защиты (автоматический выключатель и
предохранитель) находится в устройстве ввода шкафа
демонтаж силового кабеля сечением 50 мм2 подводимого к двигателю и
прокладка нового силового медного двухжильного кабеля s = 70мм2 длиной 150
метров подводимого к двигателю;
проверка правильности соединений соответствие маркировке.
При выборе места для монтажа преобразователя необходимо убедится
чтобы тиристорный преобразователь был защищён от чрезмерного холода и
тепла от чрезмерной влажности от химических газов едких паров и прочих
органических соединений от прямого солнечного света (необходимо исключить
использование на открытом воздухе); от пыли и металлических частиц в
воздухе; от повышенных вибраций и радиоактивных материалов.
В процессе эксплуатации электротехническое оборудование подвержено
износу что приводит к отказам в его работе. Для их устранения периодически
проводят ремонты позволяющие поддерживать работоспособность оборудования
на высоком уровне. Важную роль при эксплуатации играет правильный выбор
оборудования его защита в аварийных и неноминальных режимах работы.
В процессе эксплуатации важное место занимает техническое обслуживание
двигателя перед вводом в эксплуатацию в процессе работы и после остановки
плановое проведение ремонтов и межремонтные испытания.
Профилактические испытания позволяют обнаружить неисправности которые
не всегда можно выявить во время осмотра и они не имеют внешних
проявлений. При этих испытаниях проверяют сопротивление изоляции обмоток
электрических машин и пускорегулирующей аппаратуры правильность
срабатывания защиты машин напряжением до 1000В в сетях с заземлённой
нейтралью и устройств защитного отключения.
При проверке сопротивления изоляции электрических машин в ПУЭ
установлены следующие нормы: для измерения сопротивления изоляции обмоток
машин постоянного тока следует использовать мегомметры класса напряжения
00 В; для измерения сопротивления изоляции обмоток статора машин
переменного тока напряжением до 1 кВ также следует использовать мегомметры
класса напряжения 1000 В а для обмоток ротора мегомметры класса напряжения
0 В. Для измерения сопротивления изоляции обмоток машин переменного тока
имеющих напряжение свыше 1 кВ следует использовать мегомметры класса
В связи с большим разнообразием работ по техническому обслуживанию
перечислим лишь типовой объем этих работ:
ежедневный контроль за выполнением правил эксплуатации и инструкций
завода-изготовителя (контроль за нагрузкой температурой отдельных узлов
электрической машины температурой охлаждающей среды при замкнутом цикле
охлаждения за наличием и состоянием смазки в подшипниках уровнем шумов и
вибраций степенью искрения под щетками и т.д.);
ежедневный контроль за исправностью заземления;
обтирка чистка и продувка машины выявление мелких неисправностей и
их устранение не требующее специальной остановки и проводимое во время
перерывов в работе основного технологического оборудования (подтяжка
контактов и креплений замена щеток регулирование траверс и т.п.);
проверка состояния электрических машин с использованием средств
технической диагностики проводимая с целью выявления предельной выработки
ресурса их узлов и деталей и предупреждения аварийных ситуаций;
восстановление отключившегося (в результате срабатывания защиты)
приемо-сдаточные испытания после монтажа ремонта и наладки
электрических машин и систем их защиты и управления;
плановые осмотры эксплуатируемых машин по утвержденному главным
электриком (или главным энергетиком) графику с заполнением карты осмотра.
Для большинства электрических машин основным фактором влияющим на их
работоспособность является рабочая температура отдельных частей машин
(обмоток подшипников коллектора и контактных колец). Поэтому в процессе
эксплуатации контролю за температурой уделяется особое внимание. На
практике применяются два способа контроля за нагревом: непосредственный и
При непосредственном методе контроля электрическая машина имеет
встроенные в обмотки подшипники магнитопровод датчики температуры —
термометры сопротивления терморезисторы термопары. С помощью этих
датчиков и производятся измерения температуры или превышения температуры
соответствующих узлов машины над температурой окружающей среды. Измерения
могут осуществляться либо дистанционно либо непосредственно на машине при
каждом ее осмотре соответственно температура может контролироваться либо
постоянно либо периодически. Важным преимуществом непосредственного метода
является возможность контроля температуры без отключения машины.
Если непосредственный метод контроля невозможен (отсутствуют
встроенные датчики температуры) то применяется косвенный метод контроля
над нагревом машины. При использовании этого метода следят не за самой
температурой или ее превышением а за нагрузкой машины и температурой
охлаждающей среды. Обычно если нагрузка не превышает номинальную а
температура охлаждающей среды не превышает допустимую не следует опасаться
недопустимых перегревов. Косвенный метод контроля широко используется при
эксплуатации электрических машин малой и средней мощности для которых как
правило не предусмотрена установка встроенных датчиков температуры
2 Организация планово-предупредительных ремонтов электропривода
В годовой план-график ремонта электрических машин включаются только
средние и текущие ремонты. Для равномерной загрузки ремонтного персонала и
организаций по месяцам планового года при разработке годового плана
допускается перенос срока ремонта электрооборудования из одного месяца в
другой в зависимости от его значения и группы режима работы. Величина
переноса срока ремонта определяется группами режимов работы
электрооборудования. Другие значения переноса планового ремонта могут быть
установлены лицом ответственным за электрохозяйство и подлежат
утверждению главным инженером предприятия на срок 1-3 года. Руководители
предприятий и цехов несут ответственность за выполнение плана ремонта
электрооборудования так же как и за выпуск основной продукции.
Основаниями для планирования ремонтных работ на предприятии являются:
годовой план текущих и капитальных ремонтов технологического
годовой план-график технического обслуживания и ремонта
электрооборудования за предыдущий год;
месячные планы-графики ремонта технологического оборудования
агрегатов и механизмов;
ремонтные ведомости;
сметы на капитальный ремонт и модернизацию электрооборудования.
Годовые планы-графики ремонта электрооборудования составляются
электрослужбами цехов подписываются начальником цеха помощником
начальника цеха по электрооборудованию.
Для составления годовых планов-графиков ремонта используются
инструкция по составлению планов-графиков ремонта электрооборудования
разработанная предприятием в соответствии с данным Положением и спецификой
производства; нормативы периодичности ремонтов и структура ремонтного
цикла; паспорта ремонтные карты инвентарные описи электрооборудования
данные об его режиме работы и приоритете; нормы трудоёмкости
продолжительности ремонта и др.; результаты осмотров профилактических
испытаний ведомости дефектов записи в журналах анализ аварийного выхода
из строя электрооборудования; график ремонтов технологического
Электрослужба цеха составляет ремонтные ведомости с указанием вида
ремонта срока его выполнения и содержания работ. Не позднее двадцатого
числа месяца предшествующего планируемому ремонтные ведомости сдаются в
отдел главного энергетика для рассмотрения и включения в график или план
работы соответствующих электромонтажных цехов и служб. В ведомость не
включаются работы которые должны выполняться электротехническим и
электротехнологическим персоналом в порядке технического обслуживания. На
основании ремонтной ведомости разрабатывается сетевой или линейный
оперативный график устанавливающий последовательность продолжительность
работ и исполнителей
Экономика производства
1 Расчет сметы затрат на внедрение
Для определения затрат на внедрение оборудования составляется перечень
монтируемого и демонтируемого оборудования. Также учитывают стоимость
монтажа монтируемого оборудования и его стоимость.
Таблица 8 – Перечень демонтируемого оборудования
№ Кол-во Наименование расценки
1 11-597-4 Тиристо576 5
1 Тиристорный преобразователь 7 4204032 600576
1 Панель кроссовая KP 9 57654 6306
1 Устройство ввода шкафа SIMOREG9 8334 9260
1 Блок контактов 15 378105 25207
1 Интерфейсный блок зажимов 13 2795 2150
1 Двигатель постоянного тока 77 6934112 900534
SIEMENS1GH6226-ONC-40-1VV3-Z
P = 132 кВт U = 420B I = 350
1 Клеемник выводов 15 30945 2063
1 Контроллер S7-400 16 498624 31164
Продолжение таблицы 10
№ Кол-во Наименование оборудования ai % Зai руб Соф руб
1 Пост упр. с контроллером VRTE9 193977 21553
1 Энкодер ROQ 20 50033 250165
1 Тахогенератор TDPZ 77 189082 2455606
1 Панель оператора OP1S 9 10845 12050
1 Датчик угла поворота SINCHRO 20 5002 25010
1 Электродвигатель вентилятора 77 77249 100324
1 Катушка тормоза со встроенным16 56448 35280
выпрямителем SIEMENS
1 Светильник TL-2004B 18 36654 203631
1 Кабель НРГ 3 1564 5214
1 Светодиодная коммутаторная 18 3924 218
4 Реле PLC-MR-230 UC21 20 608 3040
2 Реле PLC-MR-230 DC21 20 424 2120
1 Переключатель режима работы 20 29 145
Итого 1450065 17395968
Затраты на амортизацию для демонтированного оборудования сведены в
№ Кол-воНаименование оборудования ai % Зai руб Соф руб
1 Шунт SHU = 75 мВ I = 300A 18 3276 1820
1 Трансформатор управления TR 9 451211 5031457
1 Трансформатор возбуждения TB 9 451211 5031457
1 Амперметр DA 300 A 18 2736 1520
1 Предохранитель FU 18 1836 1020
1 Вольтметр DV 600B 18 2736 1520
1 Контактор MSO 15 45423 30282
1 Термореле TM 20 504 2520
1 Инвертор TI 18 18372 102067
1 Магнитный тормоз BI – 25 19 23497 123667
1 Возбудитель FC-2 19 50033 250165
1 Конвертор KB 19 189082 2455606
1 Двигатель пос.тока SS – CF – 77 10845 12050
0AS P = 55 кВт U = 420 B I
1 Датчик прев. Скорости LV-15 19 5002 25010
1 Тахогенератор SDN-PTGA-20A 77 77249 100324
6 Автоматические выключатели 17 56448 35280
1 Тиристорный преобразователь 7 36654 203631
Итого 7463346 94428602
Изменение затрат на амортизацию определяется
За = За мон – За дем
За = За мон – За дем = 14500696 – 7463346 = 703735 руб
Затраты на ремонт оборудования определяются по формуле
Зрем = Тр × Тбр.ср + Крем ×Соф
где Тр – трудоёмкость ремонтных работ чел × час;
Тбр.ср – тариф бригады средний руб.
n – количество человек данного разряда
Шт – ремонтный штат чел.
где Тр – трудоёмкость ремонтных работ наиболее загруженного месяца;
Нпл – норма планового простоя [3]
Квн – коэффициент выполнения нормы.
Весь ремонтный персонал состоит из 4 человек 6-ого разряда и 2 человек
-ого разряда. Тарифная ставка у 6-ого разряда 84 руб у 5-ого разряда
Затраты на ремонт оборудования определяются
Зрем монт = Тр × Тбр.ср + Крем ×Соф = 154 × 7895 + 035 × 17395968 =
Зрем дем = Тр × Тбр.ср + Крем ×Соф = 124 × 7895 + 035 × 94113535 =
Изменение статей затрат на ремонт рассчитываются
Зрем = Зрем монт - Зрем дем = 62101768 – 33918718 = 2818305 руб
Затраты на электроэнергию для двигателя без учёта потерь в кабеле
рассчитываются по формуле
Кз – коэффициент загрузки двигателя [4];
tэкспл – время эксплуатации оборудования в год 73615 ч;
Тарээ – тариф электроэнергии 171 руб кВт × час;
Определяем затраты на электроэнергию для демонтируемого двигателя
Определяем затраты на электроэнергию для монтируемого двигателя
Потери электроэнергии в кабеле определяются по формуле
где I – номинальный ток демонтированного двигателя А;
r0 – активное сопротивление [4] Омкм;
Определяем потери демонтированного кабеля
Определяем потери монтированного кабеля
Суммарные затраты на электроэнергию для монтированного оборудования
определяются как сумма потерь электроэнергии в кабельной линии и двигателя.
Поэтому затраты на электроэнергию для монтированного оборудования
Зээ монт = 147701136 + 38367 = 151537836 руб.
Поэтому затраты на электроэнергию для демонтированного оборудования
Зээ демонт = 63664283 + 10800 = 64744283 руб.
Изменение статей затрат на электроэнергию определяется
Зээ = Зээ монт - Зээ демонт = 151537836 – 64744283 = 86793553
Потребляемая электроэнергия двигателя W в год определяется
3 Организация ремонтных работ и построение графика ППР
Группа режима работы оборудования определяется из [5] на стр 40.
Структура ремонтного цикла определяется из [5] на стр 46.
Продолжительность межремонтных периодов определяется из [5] на стр 43.
Нормы трудоёмкости определяются из [5] на стр 86. Общая трудоёмкость
равна произведению нормы трудоёмкости на количество ремонтов в год и на
количество оборудования. Найденные значения заносятся в таблицы 12 и 13.
Таблица 12 – Продолжительность межремонтных периодов и структура
ремонтных циклов монтируемого оборудования.
№ НаименоГр.реж.раб Кол-во Нормы
1 Шунт SH U = 75 мВ I = 300A 002 05
1 Трансформатор управления T 016 5
Продолжение таблицы 14
№ Кол-во Наименование Твып дн Трудоёмкость
1 Трансформатор возбуждения TB 016 5
1 Амперметр DA I = 300 A 001 02
1 Предохранитель FU 001 02
1 Вольтметр DV U = 600 B 001 02
1 Контактор MSO 002 07
1 Термореле TM 003 1
1 Инвертор TI 006 2
1 Магнитный тормоз BI-25 003 1
1 Возбудитель FC-2 003 1
1 Конвертор KB 003 1
1 Двигатель пос.тока SS – CF – 041 13
0AS P = 55 кВт U = 420 B
1 Датчик прев. скорости LV-15 001 02
1 Тахогенератор SDN-PTGA-20A 041 13
6 Автоматические выключатели 005 15
1 Тиристорный преобразователь 016 5
SIMOREG 6RA7085-6DV62-Z
1 Панель кроссовая KP 012 6
1 Устройство ввода шкафа 013 4
1 Блок контактов и 016 5
1 Интерфейсный блок зажимов 016 5
1 Двигатель пост тока SIMENS 041 13
P=132кВт U =420B I = 350A
1 Клеемник выводов 016 5
1 Контроллер S7-400 025 8
1 Пост упр. с контроллером VRTE 019 6
1 Тахогенератор TDPZ 041 13
1 Энкодер ROQ 02 05
1 Панель оператора OP1S 019 6
1 Датчик угла поворота SINCHRO 006 2
1 Эд вентилятора OSTBERG 009 3
1 Катушка тормоза со встроенным016 5
1 Светильник TL-2004B 003 1
1 Светодиодная лампа СКЛ14 002 05
1 Светодиодная лампа СКЛ17 002 05
4 Реле PLC-MR-UC 013 4
2 Реле PLC-MR-DC 006 2
1 Переключатель реж. работы 003 1
5 Технико-экономическое обоснование модернизации. Расчёт эффекта
Так как модернизация электрического привода петлеобразующей тележки
проводится с целью увеличения объёма выпускаемой продукции то те статьи
затрат которые зависят от объёма уменьшатся во столько раз во сколько раз
увеличится объём. При пересчёте калькуляции необходимо учесть затраты на
амортизацию затраты на ремонт и затраты на электроэнергию значение
которых тоже изменится.
Изменение статьи затрат на амортизацию определяется по формуле
где За1 – амортизация основных средств до модернизации руб;
n – увеличение объёма выпускаемой продукции = 105;
За – изменение величины амортизации руб;
V2 – величина объёма после модернизации тн.
Изменение статьи затрат на ремонт определяется по формуле
где Зр1 – норма затрат на ремонт до модернизации руб;
Зр – изменение затрат на ремонт руб.
Изменение затрат на электроэнергию определяется по формуле
Wээ = Wээ мон – Wээ демон
где Wээ – изменение затрат на электроэнергию кВт час.
bээ1 – величина электроэнергии до модернизации кВт час;
bээ2 - величина электроэнергии после модернизации кВт час.
Таблица 15 – Себестоимость продукции до модернизации
Всего На единицу годного
Наименование тн Количество Цена Сумма Количество Сумма
Лист. сталь 22гю 34877882 1060841 36999009 232 2458466
Лист. сталь 4476381 1020363 45675339 03 303491
Муфты 1207336 4388417 52982933 0079 352047
Итого задано 40561599 6469621 468657281 27 3114004
Лом негабаритный 647634 2250 1457275 0044 9685
Лом габаритный 972933 3000 2918799 006 19394
Стружка дроблёная18574 1230 22724 004 151
Грат 168133 675 113497 001 753
Окалина 37791 120 4471 0002 03
Некондиция 1066353 4000 4253439 0007 28262
Стружка витковая 26797 10849 249174 002 1655
Лом для 247 2500 642 005
Отходы штрипса 11634 2300 26923 178
Итого отходов 3188276 283757 9046943 022 60112
Продолжение таблицы 15
Брак 199823 2250 44996 001 30
Итого отх и брак 33881 280302 9496903 023 63112
Задано за вычетом371735 1235182 459160378 247 3050902
Таблица 16 – Расходы по переделу до модернизации
Наименование На единицу годного
Цена Количество Сумма
Газ т.м3 263296 000027 072
Итого в условном 2470 000029 072
Углекислота тн 001 812 812
Электроэнергия кВт час 171 11175811 1911
Пар г Кал 64869 000099 064
Вода оборотная м3 151 82969 1253
Вода химическая м3 9208 026769 2465
Сжатый воздух т.м3 28669 019346 5546
Вспомогательные материалы 3046
Наименование Цена Количество Сумма
Единый соцналог 31327
Сменное оборудование 38016
Затраты на ремонт 40901
Содержание основных 22667
Амортизация основных 248635
Работа транспортных цехов 3952
Прочие расходы по цеху -296
В т.ч охрана труда 10888
Всего расходов 501704
Продолжение таблицы 16
Изменение статьи затрат на электроэнергию определяется по формуле
Wээ = Wээ мон – Wээ демон = 7773744 – 37230575 = 40506865 кВт
bээ2 = bээ1 + bээ = 11175811 +104 = 1128 руб;
Зээ2 = bээ2 × Тарээ = 1128 × 171 = 19288 руб.
Затраты на вспомогательные материалы определяются
Затраты на ФОТ определяются
Затраты на единый социальный налог определяется
Затраты на сменное оборудование определяется
На основании этих данных произойдёт изменение себестоимости.
Таблица 17 – Себестоимость продукции после модернизации
Лист. сталь 22гю 36621703 1060841 36999009 232 2458466
Лист. сталь 47002 1020363 45675339 03 303491
Муфты 1267703 4388417 52982933 0079 352047
Итого задано 42589679 6469621 468657281 27 3114004
Лом негабаритный 680016 2250 1530139 0044 9685
Лом габаритный 102158 3000 3064739 006 19394
Стружка дроблёная 19503 1230 2386 004 151
Грат 17654 675 119172 001 753
Окалина 39681 120 4695 0002 03
Некондиция 1119671 4000 4466111 0007 28262
Стружка витковая 281369 10849 261633 002 1655
Лом для 259 2500 674 005
Отходы штрипса 12216 2300 28269 178
Итого отходов 334769 283757 949929 022 60112
Брак 209814 2250 472458 0015 363
Итого отх и брак 3557505 280302 9971748 0273 76641
Задано за вычетом 39032118 1235182 506224317 3 3705549
Таблица 18 – Расходы по переделу после модернизации
Электроэнергия кВт час 171 1128 19288
Вспомогательные материалы 29
Единый соцналог 29835
Сменное оборудование 36206
Затраты на ремонт 37916
Амортизация основных 236813
Продолжение таблицы 18
Всего расходов 479641
Определяем эффект от реализации данной продукции
Эф = (С1 – С2) × V2 – Eн × Звн = (501704 – 479641) × 39032118 – 03
× 179730545 = 861165619 – 53919162 = 85577370 74 руб.
Определяем срок окупаемости
Так как затраты на внедрение намного меньше чем эффект то такой
проект считается эффективным.
Мероприятия по технике безопасности и противопожарной защите
1 Мероприятия по техники безопасности при работе с ЭП
Выполнение требований техники безопасности является обязательным.
Отступлений от них не допускается. Каждый работник если он сам не может
принять меры к устранению нарушений правил обязан немедленно
сообщить своему непосредственному а в случае его отсутствия -
вышестоящему руководителю обо всех замеченных им нарушениях правил
а также о неисправностях оборудования и применяемых при работах
машин механизмов приспособлений инструмента и средств защиты
представляющих опасность для людей.
Требования к электротехническому персоналу обслуживающему
электроустановки изложены в разд. Э1 "ПТЭ электроустановок
К оперативному обслуживанию электроустановок допускаются
совершеннолетние лица знающие оперативные схемы должностные и
эксплуатационные инструкции особенности оборудования и прошедшие обучение
и проверку знаний в соответствии с указаниями настоящих правил.
Обслуживание двигателя и тиристорного преобразователя должен
обеспечивать высококвалифицированный персонал.
Лица из оперативного персонала обслуживающие электроустановки
единолично и старшие в смене или бригаде за которыми закреплена данная
электроустановка должны иметь группу по электробезопасности не ниже
IV в установках напряжением выше 1000 В и III в установках напряжением до
Работа в электроустановках производится по наряду распоряжению в
порядке текущей эксплуатации.
Перед допуском к работе ответственный руководитель и производитель
работ совместно с допускающим проверяют выполнение технических мероприятий
по подготовке рабочего места. После проверки подготовки рабочих мест и
инструктажа бригады ответственный руководитель работ должен расписаться в
предназначенной для этого строке на оборотной стороне наряда (только при
Приемка и сдача смены во время ликвидации аварии производства
переключений или операций по включению и отключению оборудования
Эксплуатировать электрическое и электромеханическое оборудование
(например выполнять разборку или очистку двигателя) которое находится под
нагрузкой не разрешается.
При необходимости отлучки производитель работ (наблюдающий)
если на это время его не могут заменить ответственный
руководитель или лицо выдавшее данный наряд или лицо из
оперативного персонала обязан вывести бригаду из распределительного
устройства и запереть за собой дверь; оформить перерыв в наряде.
В случае подмены производителя работ ответственным
руководителем или лицом выдавшим наряд производитель работ должен
на время своей отлучки передать ему наряд.
Ответственный руководитель и оперативный персонал должны
периодически проверять соблюдение работающими правил техники
безопасности. При обнаружении нарушения правил техники безопасности или
выявлении других обстоятельств угрожающих безопасности работающих
у производителя работ отбирается наряд и бригада удаляется с места работы.
Сопротивление изоляции силовых цепей и соединённых непосредственно с
ними цепей управления и сигнализации по отношению к корпусу ЭП должно быть
2 Мероприятия по противопожарной защите
Необходимо периодически проводить проверку исправности электрических
сетей наружным осмотром и при помощи приборов.
Неисправности которые могут вызывать искрение короткое замыкание
нагревание проводов и т.п. должны немедленно устраняться.
Провисание электропроводов соприкосновение их между собой или с
конструктивными элементами здания и различными предметами должны немедленно
Зануление или защитное заземление должны находиться в исправном
При эксплуатации действующих электроустановок запрещается:
использовать приемники электроэнергии в условиях не соответствующих
требованиям инструкций организаций-изготовителей или приемники имеющие
неисправности которые в соответствии с инструкцией эксплуатации могут
привести к пожару а также эксплуатировать электропровода и кабели с
поврежденной или потерявшей защитные свойства изоляцией;
пользоваться поврежденными розетками рубильниками другими
электроустановочными изделиями;
обертывать электролампы светильники бумагой тканью и другими горючими
материалами а также эксплуатировать светильники со снятыми колпаками
предусмотренными конструкцией светильника;
пользоваться электроутюгами электроплитками электрочайниками и
другими электронагревательными приборами не имеющих устройств тепловой
защиты без подставок из негорючих теплоизоляционных материалов
исключающих опасность возникновения пожара;
применять нестандартные (самодельные) электронагревательные приборы
использовать некалиброванные плавкие вставки или другие самодельные
аппараты защиты от перегрузок и короткого замыкания;
размещать (складировать) у электрощитов электродвигателей и пусковой
аппаратуры горючие вещества и материалы.
Порядок обесточивания электрооборудования в случае пожара и по
окончании рабочего дня определяется распорядительными документами
руководителями подразделений.
Список использования источников
Москаленко В.В. Электрический привод: учебное пособие для студентов
среднего профессионального образования – М.: Высшая школа 2000.-368 с.
Правила устройства электроустановок Минэнерго СССР – 6-е издание
переработал и дополнил – М.: Энергоатомиздат 1986. – 648с.
Синягин Н.Н. «Система планово-предупредительного ремонта
электрооборудования промышленных предприятий»
Б.Ю.Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий»М.: «Высшая
Типовое положение о техническом обслуживании и ремонте
электрооборудования предприятий системы министерства чёрной металлургии
Банник «Справочник монтажника электростанции» М.1984.
Строительные нормы и правила. СНиП 8 и 11. М. 1985
Техническая документация привода петлеобразующей тележки
Акимова Н.А. Котеленец Н.Ф. Сентюрихин Н.И. Монтаж техническая
эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования:
Учебное пособие для среднего профессионального образования – М.:
издательский центр Академия 2004-296 с.
ДП 140613.16.000.00 ПЗ
Размотка правка обрезка языка
Формовка трубной заготовки
Высокочастотная сварка
Снятие наружного и внутреннего грата
Локальная термообработка сварного шва
Порезка на мерные длины
Торцовка и снятие фаски
Ротационный УЗК тела трубы
Контроль качества нарезки резьбы
Навёртка предохранительного кольца
Навёртка предохранительного ниппеля
Взвешивание и измерение длины
Маркировка и клеймение
Окончательная приемка

45555.docx

2.4Расчет и выбор тиристорного преобразователя.
ДП 140613.07.000.00 ПЗ
При выборе тиристорного преобразователя надо руководствоваться следующим: значения номинального напряжения UНтп и тока IНтп должны быть больше или равны номинальному значению тока и напряжения двигателя.Выбираем тиристорный преобразователь
где m - число пульсаций выпрямленного напряжения за период питающей сети;ke kp - коэффициенты зависящие от схемы выпрямления;q - число одновременно проводящих тиристоров
Определяем номинальную э.д.с. якоря двигателя:
Е=400–214*0017ВОпределяем величину выпрямленного напряжения:
Udo=E+1.1*Iн*Rя+q*Umcosa min-qb*kc*Uk%+Cm*Pm%-d*Uc(%)
Udo=396.4+1.1*214*0017+2*511-200025*11*5%+00052*6%-00043*1(%)=3731
где Е - э.д.с. двигателя В
I - номинальный ток двигателя А
Rя —активное сопротивление якоря Ом
q d - коэффициенты зависящие от схемы выпрямления (см. таблицу 2)
ΔUт - падение напряжения на теристоре В
ΔРм UK % -потери в меди и напряжение короткого замыкания трансформатора %ΔРм % Uк %=(5-6)%
Расчитываем параметры уравнительных дросселей
Уравнительные дроссели служат для ограничения уравнительных токов в реверсивных
вентильных преобразователях. 703580151765Изм.
Расчётная индуктивность уравнительных дросселей находится по формуле:
где kгарм - коэффициент связывающий значение основной гармоники и гармоникивторого порядка (см. таблицу 2 )
m - коэффициент из таблицы 3
Iа ур - амплитуда переменной составляющей уравнительного тока
Iаур = (002-005)1Нтп
Hтп - номинальный ток тиристорного преобразователя А
Расчёт и выбор сглаживающего дросселя.
Lc = 01-0000255 -00027=0097 Гн
где Lкр - критическая индуктивность Гн
Lя- индуктивность якоря Lя = Тд * Rя
Lя = 0015 * 0017=0000255
LКР=(2*Uграм)(314m*Ig)
LКР=(2*400)(314*6*250)=30.02
Для выполнения условия
Критическая индуктивность должна быть не менее индуктивности якоря: Lкр ≥ Lя
02 > 0000255 подходит по условию
Выбираем теристорный преобразователь SIMOREG
В та703580212725Изм.
блица-2 Технические данные преобразователя

2.2 Расчёт производственных затрат.docx

ДП 140613.05.000.00 ПЗ
2 Расчет производственных затрат на эксплуатацию за год
2.1 Расчет производственных затрат на эксплуатацию за год
Стоимость основных фондов внедряемого оборудования определяются как сумма стоимости оборудования и монтажа для каждого случая
Соф = Собор + Смонт руб.
Затраты на амортизацию для каждого вида оборудования определяются по формуле:
где ai – норма амортизационных отчислений в %
Стоимость основных фондов для монтируемого оборудования
для тиристорного преобразователя определяется
Соф = Собор + Смонт = 175000 + 1920 = 176920 руб.
Стоимость основных фондов для двигателя постоянного тока определяется
Соф = Собор + Смонт = 930000 + 3340 = 933340руб.
Стоимость основных фондов для контроллера определяется
Соф = Собор + Смонт = 30994 + 1700 = 32694 руб
Стоимость основных фондов для двигателя вентилятора определяется
Соф = Собор + Смонт = 9900 + 132= 10032 руб
Стоимость основных фондов для катушки тормоза определяется
Соф = Собор + Смонт = 35080 + 200 = 35820 руб
Стоимость основных фондов для кабеля определяется
Соф = Собор + Смонт = 7500+624 =8124 руб
Стоимость основных фондов для реле PLC-MR-230 UC 21 6 штуки определяется
Соф = Собор + Смонт = 4500 + 300 = 4800 руб
Стоимость основных фондов для переключателя режима работы определяется
Соф = Собор + Смонт = 135 + 30 = 165 руб
Общая стоимость основных фондов для монтируемого оборудования определяется как сумма основных фондов для каждого вида оборудования
Соф = Соф 1 + Соф 2 + Соф 3 = Σ Соф
Поэтому стоимость основных фондов для монтируемого оборудования равна
Соф=176920+933340+32694+10032+35820+8124+4800+165=1899445 руб.
Затраты на амортизацию для монтированного оборудования сведены в таблицу 5
Таблица 5- Затраты на амортизацию для монтированного оборудования
Тиристорный преобразователь
Двигатель постоянного тока SIEMENS1GH6226- P = 123 кВт U = 400B I = 214 A
Электродвигатель вентилятора OSTBERG
Катушка тормоза с встроенным выпрямителем SIEMENS
Продолжение таблицы №5
Реле PLC-MR-230 UC 21
Переключатель режима работы
2.2 Нормы трудоемкости ремонта
Нормы трудоемкости ремонта монтируемого оборудования определяются из ТОиР.
Общая трудоемкость равна произведению нормы трудоемкости на количество ремонтов в год и на количество оборудования найденные значения заносим в таблицу 6.
Таблица 6 – Нормы трудоемкости монтируемого оборудования
Наименование оборудования
Нормы трудоемкости ремонта челч
Кол-во ремонтов в год
Общая трудоемкость за 2011г
Тиристорный преобразователь SIMOREG 6RA7 085-6DV62-Z
Двигатель пост тока SIEMENS P=123кВт U =400B I = 214A
Продолжение таблицы №6
Катушка тормоза SIEMENS
РелеPLC-MR-230 UC 21
2.3 Расчет затрат на ремонт
Определяем средний тариф бригады обслуживающий монтируемое оборудование
где Ti - тарифная часовая ставка определенного разряда в рублях.
n – количество человек данного разряда.
ШТ – штат бригады в человеках
Tсрбр=TinШТ= 68844=688руб.
Находим стоимость запасных частей для монтируемого оборудования
Cз.ч.=035Cоф=0351201895=42066325 руб.
Рассчитываем затраты на ремонт монтируемого оборудования
Зрем монгод=Тр общ.Tсрбр+Cз.ч.=43688+42066325=42362165 руб.
2.4Расчёт заработной платы ремонтного персонала
На заводе применяют основную и дополнительную оплату труда.
В основную заработную плату включаются выплаты за отработанное время за количество и качество выполненных работ при повременной сдельной и прогрессивной оплате доплаты в связи с отклонениями от нормальных условий работы за сверхурочные работы за работу в ночное время в праздничные дни .
Дополнительная заработная плата включает выплаты за не проработанное время которые предусмотрены законодательством о труде и коллективными договорами а именно оплата времени отпусков времени выполнения государственных и общественных обязанностей льготных часов подростков оплата выходного пособия при увольнении.
Системы оплаты труда .
Тарифная ставка (оклад)-фиксированный размер оплаты труда работника за выполнение нормы труда (трудовых обязанностей) определённой сложности (квалификации ) за единицу времени.
Тарификация работы –это отнесение видов труда к тарифным разрядам или квалификационным категориям в зависимости от их сложности .
Тарифный разряд – величина отражающая сложность труда и квалификацию работника.
Бестарифная система оплаты труда ставит заработок работника от конечных результатов работы коллектива к которому относится работник .При этой системе не устанавливается твёрдого оклада.
При повременной оплате труда мерой труда является отработанное время а заработок начисляется в соответствии с тарифной ставкой работника или оклада за фактически отработанное время .
Простая повременная система оплата труда .В этом случаи заработок рабочего определяется тарифной ставкой присвоенного ему разряда и количеством отработанного времени .
Повременно-премиальная система .В соответствии с данной системой рабочей сверх оплаты в соответствии с отработанным временем и тарифными ставками получает премию за обеспечение определённых количественных и качественных показателей .
При сдельной оплате меры труда является выработанная рабочим продукция и заработок зависит от количества и качества произведённой рабочим продукции так как при данной системе заработная плата начисляется за каждую единицу продукции исходя из установленной сдельной расценки .
Прямая индивидуальная система . При такой системе заработок рабочего непосредственно зависит от его выработки .
Косвенно-сдельная система .В этом случае заработная плата рабочего находится в прямой зависимости от выработки тех рабочих которых он обслуживает.
Сдельно-прогрессивная система . При данной системе выработка рабочего в пределах установленной нормы оплачивается по действующим на данной работе прямым сдельным расценкам а вся дополнительная выработка полученная сверх этой нормы -по повышенным расценкам .
Сдельно-премиальная система при данной системе выплата рабочему в дополнение к сдельному заработку начисленному по расценкам премий за достижение установленных индивидуальных или коллективных показателей.
Затраты на заработную плату обслуживающего персонала
где: Т- тариф по разряду рубч
n-количество обслуживающего персонала чел.
Tр- календарный фонд рабочего времени на одного сотрудника ччел.
Ззпл.мон=68842200=605440руб
2.5 Расчет затрат на электроэнергию
Затраты на электроэнергию для двигателя без учёта потерь в кабеле рассчитываются по формуле
где Р – номинальная мощность двигателя кВт.
Т – тариф на электроэнергию = 178 рубкВт
tэксп – время эксплуатации оборудования за год часа
kзаг – коэффициент загрузки оборудования
N – количество двигателей
Затраты на электроэнергию монтируемого двигателя
Зээ1=123178716008509=14805209 руб
Затраты на электроэнергию для кабелей определяется по формуле
Imax – максимальная токовая нагрузка кабеля А
r – активное сопротивление кабеля Ом
T – тариф на электроэнергию
Затраты на электроэнергию для монтируемого кабеля
Wкаб мон=2142029007655010-3178=10838 руб.
Суммарные затраты на электроэнергию для оборудования определяются как сумма потерь электроэнергии в кабельной линии и двигателе
Поэтому затраты на электроэнергию для монтированного оборудования определяются
Зээ монгод=14805209 +10838 =14913589руб.
Теперь определяем производственные затраты на эксплуатацию за год монтируемого оборудования
Зпроиз монгод= За монгод+Зрем монгод+Зээ монгод=8595971+42362165+14913589=200094026 руб

2.docx

2.3Постро711200205740Изм.
КП 140613.05.000.00 ПЗ
ение механических характеристик ДПТ
Для электродвигателя постоянного тока с паролельным возбуждением известны следующие номинальны данные Рн=123 кВтUн=400 В n.ном=1020обмин. Для двигателя необходимо :
)построить естественную механическую характеристику.
)построить исскуственную механическую характеристику при сопротивлении реостата в цепи якоря.
)определить сопротивление реостата который нужно ввести в цепь якоря и построить соответсвующую механическую характеристику так чтобы при номинальном моменте частота вращения была :а)при работе в режиме рекуперативного торможения: б)в режиме динамического торможения : в)при торможении противовключением.
Номинальный КПД двигателя н=Рн*1000Uн*Iн
Сопротивление обмотки якоряRя=0.5*1-н*UнIн
Скорость идеального холостого хода считая что Iя=Iн(т.е пренебрегая током возбуждения ) определяем по формуле
Номинальный момент электродвигателя равен
Рассчитаем номинальный КПД двигателя н=123*1000400*214=0.93
Сопротивление обмотки якоряRя=0.5*1-0.93*400214=0.07
no=1020*400400-214*0.07=1059.47 обмин
Мн=9550*1231020=1151.6 Нм
Естественную характеристику 1 строим по 2 точкам :
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Для определения координат искуственной реостатной характеристики напишем формулу для частоты вращения n при номинальном маменте (а значит и токе ) и сопротивлении в цепи якоря Rя.
n2=400-214*(0.07+0.017)0.96=397.26
При идеальном холостом ходе ток равен Iн=0 и частота вращения будет no.Разделив друг на друга обе последние формулы получим :
n2no=Uн-Iн*(Rя+Rp)CеФ
7.261059=400-214*(0.07+0.017)0.96 откуда :
n2=no*(Uн-Iн*Rя+Rp)Uн
n2=1059*(400-214*(0.07+0.017))400=1009.6
Исскуственную реостатную характеристику 2 строим по двум точкам
Находим величину сопротивлением Rя при работе в режиме рекуперативного торможения предварительно определим наводимую в обмотке ЭДС Уз из зависимости ЭДС от частоты вращения .
ЕзЕн=ЕзUн-Iн*Rя=nзnном
1.02Ен=461.02400-214*0.07=nз1020
Теперь определим велечину добавочного сопротивления в цепи якоря:
Uн= Ез- Iн*Rя+Rp откуда
Uн= 461.02- 214*0.07+0.017=442.39
Rз=461.02-400 214-0.07=0.28
Координаты точек механической характеристики 3:
Величину сопротивления R4 в режиме денамического торможения находим из формулы для
Е4=634*(400-214*0.07)1020=234.58
Координаты точек механической характеристики 4:
Величину сопротивления R5 при противовключении:
Е4=453*(400-214*0.07)634=255.8 отсюда
R5=400+255.8214-0.07=3
Координаты точек механической характеристики 5:
Рисунок 4: Механические характеристики ДПТ.

5.1.docx

ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Мероприятия по технике безопасности и противопожарной защите
1 Мероприятия по техники безопасности при работе с электрооборудованием петлеобразующей тележки
Выполнение требований техники безопасности является обязательным. Отступлений от них не допускается. Каждый работник если он сам не может принять меры к устранению нарушений правил обязан немедленно сообщить своему непосредственному начальнику а в случае его отсутствия - вышестоящему руководителю обо всех замеченных им нарушениях правил а также о неисправностях оборудования и применяемых при работах машин механизмов приспособлений инструмента и средств защиты представляющих опасность для людей.
Требования к электротехническому персоналу обслуживающему электроустановки изложены в разд. Э1 "ПТЭ электроустановок потребителей".
К оперативному обслуживанию электроустановок допускаются совершеннолетние лица знающие оперативные схемы должностные и эксплуатационные инструкции особенности оборудования и прошедшие обучение и проверку знаний в соответствии с указаниями настоящих правил.
Обслуживание двигателя и тиристорного преобразователя должен обеспечивать высококвалифицированный персонал.
Лица из оперативного персонала обслуживающие электроустановки единолично и старшие в смене или бригаде за которыми закреплена данная электроустановка должны иметь группу по электробезопасности не ниже IV в установках напряжением выше 1000 В и III в установках напряжением до 1000 В.
Работа в электроустановках производится по наряду распоряжению в порядке текущей эксплуатации.
Перед допуском к работе ответственный руководитель и производитель работ совместно с допускающим проверяют выполнение технических мероприятий по подготовке рабочего места. После проверки подготовки рабочих мест и инструктажа бригады ответственный руководитель работ должен расписаться в предназначенной для этого строке на оборотной стороне наряда (только при первичном допуске).
Приемка и сдача смены во время ликвидации аварии производства переключений или операций по включению и отключению оборудования запрещается.
Эксплуатировать электрическое и электромеханическое оборудование (например выполнять разборку или очистку двигателя) которое находится под нагрузкой не разрешается.
При необходимости отлучки производитель работ (наблюдающий) если на это время его не могут заменить ответственный руководитель или лицо выдавшее данный наряд или лицо из оперативного персонала обязан вывести бригаду из распределительного устройства и запереть за собой дверь; оформить перерыв в наряде.
В случае подмены производителя работ ответственным руководителем или лицом выдавшим наряд производитель работ должен на время своей отлучки передать ему наряд.
Ответственный руководитель и оперативный персонал должны периодически проверять соблюдение работающими правил техники безопасности. При обнаружении нарушения правил техники безопасности или выявлении других обстоятельств угрожающих безопасности работающих у производителя работ отбирается наряд и бригада удаляется с места работы.
Сопротивление изоляции силовых цепей и соединённых непосредственно с ними цепей управления и сигнализации по отношению к корпусу ЭП должно быть более 1 Мом.

1краткое описание технологического цеха.docx

ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Краткое описание технологического процесса ТЭСК МСД
Производство электросварных обсадных труб в цехе осуществляется по следующей технологии.
Исходные рулоны поступают в цех на железнодорожных платформах с внешней сети разгружаются и хранятся на складе в вертикальном положении. В таком же положении с помощью электро-мостового крана рулоны по одному подаются на разгрузочный стол агрегата продольной резки. На этом агрегате осуществляется кантовка рулонов взвешивание снятие обрезки отгибка переднего конца правка обрезка переднего и заднего конца продольная разрезка смотка порезанных рулонов обвязка взвешивание и маркировка.
Пакет порезанных рулонов с помощью электро-мостового крана укладывается на склад порезанных рулонов где храниться в горизонтальном положении. С этого склада электро-мостовым краном резаные рулоны пакетами укладываются на загрузочный стеллаж трубоэлектросварочного агрегата.
В поточной линии трубоэлектросварочного агрегата с линиями отделки труб выполняются следующие операции: передача на позицию размотки снятие обвязки размотка и правка обрезка переднего и заднего конца сварка концов в среде углекислого газа и аргона накопление полосы в накопителе ультразвуковая дефектоскопия кромок с отметкой дефектных мест красно-отметчиком формовка полосы в трубную заготовку высокочастотная сварка продольного шва снятие наружного и внутреннего грата линейная маркировка трубы светлой краской автоматическая ультразвуковая дефектоскопия сварного шва и снятие грата краска-отметчиком локальная термообработка сварного шва закалка с отпуском калибровка и правка нанесение отличительной маркировки разрезка трубы на конкретные размеры с использованием системы оптимального раскроя и вырезки дефектных мест отбор образцов для технологического испытания автоматическое удаление из потока дефектных труб на участке стана для отрезки проб вырезка дефектных мест и возвращение труб в поток выборочный контроль диаметра толщины стены длины визуальный осмотр поверхности удаление снятого внутреннего грата из полости трубы подрезка торцов и снятие фаски ультразвуковой контроль концов труб разбраковка ремонт и возвращение отремонтированных труб в поток нарезание резьбы автоматический контроль параметров резьбы нанесение штампа маркировочной полосой обрезка дефектного по резьбе конца и возвращение этих труб на загрузочную решётку перед нарезными станками нанесение уплотнительной смазки на резьбу и предварительная навёртка муфты окончательная навёртка муфты и шаблонирование нанесение смазки и навёртка предохранительного кольца промывка и гидравлическое испытание трубы и муфтового соединения нанесение смазки и навёртка ниппеля взвешивание и определение размера длины трубы визуальный осмотр труб подогрев трубы перед окраской окраска трубы сушка в камере клеймение и маркировка формирование пакетов и обвязка.
Увязанные пакеты накапливаются на накопительном стеллаже. Под каждую пару пакетов специальным устройством подаются две специальные подстилки снабженные тросами и замками. Замки тросов защелкиваются вручную. Каждая пара пакетов с подстилками и закрытыми тросами перекладывается на специальную грузовую дистанционно управляемую тележку которая транспортирует пакеты на одну из пяти станций расположенных по протяжённости склада готовой продукции. Отгрузка готовой продукции на внешнюю сеть осуществляется с использованием специализированного подъёмно-транспортного оборудования. Предварительно трубы складируются на складе муфтовой заготовки. Отрезанные заготовки манипулятором укладываются в контейнеры и передаются в муфтообрабатывающие станки или на склад для временного хранения.
На приёмный стол муфтообрабатывающего станка заготовки выгружаются из контейнера манипуляторами. Далее заготовки автоматически 723900200025Изм.
задаются в с714375215900Изм.
танки где выполняются операции торцовки расточки резьбы. Обработка производится вращающимися инструментами неподвижной заготовки. Обработанные муфты подвергаются визуальному осмотру и контролю параметров резьбы накладными приборами и калибрами на инспекционном столе. Контроль накладными приборами выполняется периодически. Контроль муфт по величине натяга выполняется автоматически.
Годные муфты по транспортёру поступают на клеймение а затем с помощью манипулятора загружаются в контейнер и передаются на временное хранение.

5.3.docx

5.3 Мероприятия по противопожарной защите на участке АПР
Необходимо периодически проводить проверку исправности электрических сетей наружным осмотром и при помощи приборов.
Неисправности которые могут вызывать искрение короткое замыкание нагревание проводов и т.п. должны немедленно устраняться.
Провисание электропроводов соприкосновение их между собой или с конструктивными элементами здания и различными предметами должны немедленно устраняться.
Зануление или защитное заземление должны находиться в исправном состоянии.
При эксплуатации действующих электроустановок запрещается:
использовать приемники электроэнергии в условиях не соответствующих требованиям инструкций организаций-изготовителей или приемники имеющие неисправности которые в соответствии с инструкцией эксплуатации могут привести к пожару а также эксплуатировать электропровода и кабели с поврежденной или потерявшей защитные свойства изоляцией;
пользоваться поврежденными розетками рубильниками другими электро-установочными изделиями;
обертывать электролампы светильники бумагой тканью и другими горючими материалами а также эксплуатировать светильники со снятыми колпаками предусмотренными конструкцией светильника;
пользоваться электроутюгами электроплитками электрочайниками и другими электронагревательными приборами не имеющих устройств тепловой защиты без подставок из негорючих теплоизоляционных материалов исключающих опасность возникновения пожара;
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
применять нестандартные (самодельные) электронагревательные приборы использовать некалиброванные плавкие вставки или другие самодельные аппараты защиты от перегрузок и короткого замыкания;
размещать (складировать) у электрощитов электродвигателей и пусковой аппаратуры горючие вещества и материалы.
Порядок обесточивания электрооборудования в случае пожара и по окончании рабочего дня определяется распорядительными документами руководителями подразделений.

2 Расчётная часть 2.1.docx

4 Экономика производства
1 Расчёт сметы затрат на внедрение оборудования
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Определение стоимости монтажа оборудования
Затраты на монтируемое оборудование (с коэффициентом инфляции
Кинф=30) приведены в таблице 4
Таблица 4 – Монтируемое оборудование
Стоимость единицыруб
Тиристорный преобразователь SIMOREG 6RA7 085-6DV62-Z
Устройство ввода шкафа SIMOREG DC
Интерфейсный блок зажимов
Двигатель пост. тока SIEMENS P=123кВт U =400BI = 214A
Продолжение таблицы 4
Клеемник выводов устройств контроля двигателя
Пост упр. с контроллером VRTE 100
Панель оператора OP1S
Датчик угла поворота SINCHRO TRANSMITTER
Электродвигатель вентилятора OSTBERG
Катушка тормоза SIEMENS
Продолжение таблицы №4
Реле PLC-MR-230 UC21
Переключатель режима работы
Автоматический выключатель SIEMENS EN 60947-2
Предохранитель ППН-41
Затраты на внедрение электрооборудования Звнед
Звнед=Соб +Смонт+Странс+Сп.налад
где Соб – стоимость монтируемого оборудования руб
Смонт – стоимость монтажа монтируемого оборудования руб
Стоимость транспортных расходов определяется по формуле
Странс=0041286195=514478 руб.
Стоимость пуско-наладочных работ определяется по формуле
Сп.налад=00217305=3461 руб.
Звнед= 1286195+17305+514478 +3461 =13552939 руб.

Заключение.doc

Я Королёв Роман Сергеевич представляю внимание государственной
комиссии дипломный проект на тему «Электрооборудования петлеобразующей
тележки участка АПР».
Основной целью моего проекта является модернизация петлеобразующей тележки
то есть замена устаревшего электрооборудования на новое .
В процессе проектирования с соответствием техническим заданием я
рассмотрел следующие вопросы:
В общей части проекта я рассмотрел краткий технологический процесс
цеха. В цехе ТЭСЦ 5 возможность выпуска обсадных труб длиной от 95 до 135
м с диаметром от 114 до 245 мм с толщиной стенки от 7-8 до 135 мм В
краткой характеристике участка АПР я рассмотрел назначение принцип работы
всего оборудования участка а также петлеобразующей тележки.
Петлеобразующая тележка предназначена для образования запаса штрипса
необходимого для обеспечения непрерывного процесса формовки и сварки труб
при остановке на стыковку полоса направляется в петлевое устройство.
Петлеобразователь горизонтальный расположенный под полом с регулируемым
Монтированный ЭП является комплектным с микропроцессорной системой
управления. ЭП включает в себя двигатель постоянного тока SIEMENS 1GH6 P =
3 кВт U = 400 B I = 214 A n = 1020 обмин преобразователь SIEMENS
SIMOREG в шкафном исполнении U = 400 B I = 250 A редуктор SEW-EURODRIVE
пост управления и панель кроссовая. ЭП обеспечивает 100% нагон полосы
толщиной 135мм шириной 350-850мм. Скорость загона полосы 110 ммин. Кроме
основного шкафа установлен пост управления служащий для питания
электродвигателя вентилятора. При помощи панели оператора OP1S с ЖК-
дисплеем есть возможность параметрирование преобразователя. 1020 оборотов в
минуту – основная скорость этого двигателя. Её можно увеличит до 1970
оборотов в минуту путём ослабления магнитного поля быстродействующее
оборудование проверено отлажено испытано и сдано в эксплуатацию
включая обработку первой партии деталей и обучение персонала заказчика.
В специально части я произвёл расчет и выбор электродвигателя. В
результате чего мною по каталогу был выбран следующий двигатель:
электродвигатель марки SIEMENS 1GH6 мощностью 123кВт с номинальной
скоростью 1020 обмин напряжением 400В постоянного тока. Далее я
рассмотрела разновидности систем управления применяемых в оборудование
станков. На основание рассмотренных систем управления в курсовом проекте я
отдаю предпочтение системе с тиристорным частотным преобразователем
Достоинства Siemens SIMOREG - полная интеграция в автоматизационный
ландшафт очень быстрый и простой ввод в эксплуатацию построение полностью
по модульному принципу - от стандартных до высокотехнологичных решений
простейшее обслуживание за счет одной концепции задания параметров широкий
диапазон возможных мощностей и напряжений однородное построение системы
обслуживания возможность широкого использования в различных областях
применения высокая надежность в работе и высокий коэффициент
использования 100% контроль качества
Далее в курсовом проекте я провожу расчет и построение статических и
динамических характеристик а также механические характеристики ДПТ. Все
выше перечисленные расчеты показаны что двигатели выбраны правильно
система работает устойчиво дополнительной перегрузки не возникает.
Так же произвел выбор питающих кабелей и выбрал 3-ех жильный кабель марки
НРГ S=70мм2.Произвёл выбор аппаратов защиты так как преобразователь SIMOREG
содержит все функции защиты то я выбираю на электродвигатель мощностью
3кВт предохранители ППН-41 и автоматический выключатель ЕN 60947-2
При расчете освещения моего участка в котором я использовала метод
коэффициента использования светового потока где к установке я принимаю 15
ламп125Вт марки ДРЛ-80(15)светильник РСП 11-80
Кроме того в специальной части мною были рассмотрены вопросы охраны
В графической части проекта представлены следующие чертежи:

Приводы постоянного тока Siemens SIMOREG.docx

Приводы постоянного тока Siemens SIMOREG
Комплектные микропроцессорные электроприводы постоянного тока Siemens SIMOREG DC MASTER 6RA70 имеют подходящие типы как для высококомплексных приводных задач так и для стандартных решений.Приводы постоянного тока Siemens SIMOREG высокодинамичны. Их время возбуждения или нарастания вращающего момента находится в пределах до 10 мс (диапазоне мощностей от 63 до 2000 кВт для запитки через якорь или внешним магнитным полем для приводов работающих в одном или четырех квадрантах).
Диапазон номинальных токов у Siemens SIMOREG DC MASTER от 15 до 2000 А с возможностью расширения до 10000 А (путем параллельного соединения преобразователей максимально - 5 блоков).Диапазон напряжений - от 400 В до 830 В.
Стандартные функции скоростного электропривода Sцифровая СИФУ нереверсивного тиристорного преобразователя цепи тока возбуждения;цифровой контур тока якоря;цифровой контур скорости;цифровой контур тока возбуждения;цифровой контур эдс;цифровое построение всех контуров регулирования обеспечивает высокие точность и быстродействие поддержания регулируемых параметров.
Достоинства S это позволяет осуществлять простой ввод в эксплуатацию за счет быстрой электронной установки параметров тока а также производить быстрый ввод в эксплуатацию систем с повторяемыми блоками.Отсутствует необходимость аппаратных изменений. Также отпадает необходимость установки конфигурационных перемычек и потенциометров. По окончании наладочных работ устанавливается система паролей определяющая уровень доступа эксплуатационного персонала к различным группам параметров: только просмотр параметров просмотр и изменение параметров технологии просмотр и изменение параметров настройки контуров регулирования и т.д.При использовании пульта Sввод в эксплуатацию системы управления технологическим процессом осуществляется посредством программирования модуля технологии Т400 а программирование проводится при помощи персонального компьютера с инсталлированным на нем пакетом программирования D7-ES.Кроме программных модулей решающих технологические задачи блок “Технология” включает специальный пакет программ коммуникации обеспечивающий доступ к необходимым для эксплуатационного персонала параметрам модуля Т400 с пульта оператора OP1S. Этот же специальный коммуникационный пакет обеспечивает работу с дополнительным пультом оператора-технолога например панель OP7DP-12 ряда SIMATIC HMI (изготовитель SIEMENS).Приводы Siemens SIMOREG DC MASTER полностью интегрированы в мир автоматизации подходят для любой системы ЧПУ и прекрасно общаются с другими частями системы независимо от того произведены ли они фирмой SIEMENS или другими изготовителями.Siemens SIMOREG DC MASTER делает ставку на открытую и стандартизированную систему полевых шин PROFIBUS-DP с использованием коммуникационного модуля CBP2 непосредственное подключение к персональному компьютеру через интерфейс RS232 и коммуникацию по типу “узел - узел”. При этом PROFIBUS-DP является центральным средством коммуникации между средствами автоматизации. Модуль CBP2 устанавливается непосредственно в электронный бокс SIMOREG DC MASTER.
С использованием передовой технологии BICO система Siemens SIMOREG DC MASTER открывает новые границы возможностей программных средств. При этом два мощных процессора выполняют функции управления и регулирования приводами для цепей якоря и поля. Функциональные блоки соединяются друг с другом с помощью техники BICO и образуют ориентированный на конкретный случай функциональный модуль - на этапе задания параметров.Обмен данными между отдельными преобразователями тока производится по принципу “узел - узел” по интерфейсу RS 485 таким образом реализуется очень быстрая цифровая передача заданных значений по каскадам.
Системы Sво многих случаях отпадает необходимость в ЧПУ;уменьшается количество кабелей увеличивается помехозащищенность;регулирование и управление осуществляется непосредственно в приводе;за счет децентрализации концепция управления становится наглядной;технологическое программное обеспечение располагается в центральном модуле - техника BICOСистема SIMOREG DC MASTER представляет собой в совокупности с двигателями постоянного тока оптимальную и полноценную систему.
Компания Siemens производит и поставляет электроприводы шкафного исполнения с использованием преобразователей SIMOREG модульного исполнения.Шкафы Siemens проектируются по индивидуальному техническому заданию для конкретных объектов с использованием защитной и коммутационной аппаратуры комплектуются дистанционными пультами или дисплейными станциями (с необходимыми органами управления и индикации технологических параметров).

3 Организация производства.docx

3 Организация производства
1 Организация работы по монтажу и наладке преобразователя Simoreg
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Монтаж шкафа SIMOREG DC-MASTER. Тиристорный преобразователь SIEMENS SIMOREG входит в комплект шкафа а аппаратура защиты (автоматический выключатель и предохранитель) находится в устройстве ввода шкафа
При выборе места для монтажа преобразователя необходимо убедится чтобы тиристорный преобразователь был защищён от чрезмерного холода и тепла от чрезмерной влажности от химических газов едких паров и прочих органических соединений от прямого солнечного света (необходимо исключить использование на открытом воздухе); от пыли и металлических частиц в воздухе; от повышенных вибраций и радиоактивных материалов.
Безопасная эксплуатация устройств предполагает что их монтаж и ввод в эксплуатацию выполняется квалифицированным персоналом надлежащим образом с соблюдением предупредительной информации в настоящей инструкции по эксплуатации.
В частности следует соблюдать как общие и национальные правила устройства и техники безопасности для работ на силовых электроустановках (например VDE) так и правила касающиеся квалифицированного использования инструмента и применения личного защитного снаряжения.
Несоблюдение может привести к смерти тяжелой травме или значительному материальному ущербу.
При размещении устройств необходимо соблюдать чтобы
подключение промежуточного звена постоянного тока находилось
на верхней стороне устройства а подключение электродвигателя
на нижней стороне устройства.
Устройства можно монтировать рядом друг с другом.
При установке в распределительные шкафы вверху и внизу
тройств необходимо оставить зазоры для охлаждения.
При установке в распределительные шкафы вентиляция шкафа должна рассчитываться в соответствии с мощностью потерь.
Устройства необходимо защищать от проникновения инородных тел так как в противном случае не может гарантироваться их функционирование и безопасность.
Цеха должны быть сухими и непыльными. Подаваемый воздух не должен содержать электропроводящих пыли газов и пара которые могут ухудшить работоспособность. При необходимости следует установить соответствующие фильтры или принять другие меры для устранения.
Устройства можно эксплуатировать только в окружающей среде согласно DIN IEC 721-3-3 класса ЗКЗ. При температуре охлаждающего воздуха выше 40 °С (104 °F) и высоте установки выше 1000 м требуется снижение мощности.
Ввод в эксплуатацию системы управления электроприводом осуществляется посредством параметризации контуров регулирования которая проводится при помощи панели оператора ОР1S или ПК.
Ввод в эксплуатацию системы управления технологическим процессом осуществляется посредством программирования модуля технологии Т400. Программирование проводится при помощи персонального компьютера с инсталлированным на нем пакетом программирования D7-ES.
Кроме программных модулей решающих технологические задачи блок "Технология" включает специальный пакет программ коммуникации обеспечивающий доступ к необходимым для эксплуатационного персонала параметрам модуля Т400 с пульта оператора OP1S. Этот же специальный к730885210185Изм.
оммуникационный пакет обеспечивает работу с дополнительным пультом оператора-технолога например панель OP7DP-12 ряда SIMATIC HMI (изготовитель SIEMENS).

2.5 Организация монтажных работ, построение линейного графика монтажа.docx

ДП 140613.05.000.00 ПЗ
4 Организация монтажных работ. Определение штата монтажников . Построение линейного графика монтажа.
Определяем нормы трудоемкости монтажных работ и данные заносим в таблицу9
Таблица 9 - Нормы трудоемкости монтажных работ
Наименование оборудования
Тиристорный преобразователь SIMOREG 6RA7 085-6DV62-Z
Панель кроссовая KP
Устройство ввода шкафа SIMOREG DC
Интерфейсный блок зажимов
Двигатель пост тока SIEMENS P=123кВт U =400B I = 214A
Клеммник выводов устройств контроля двигателя
Пост упр. с контроллером VRTE 100
Продолжение таблицы№ 9
Панель оператора OP1S
Датчик угла поворота SINCHRO TRANSMITTER
Электродвигатель вентилятора OSTBERG
Катушка тормоза SIEMENS
Реле PLC-MR-230 UC21
Переключатель режима работы
Автоматический выключатель SIEMENS EN 60947-2
Предохранитель ППН-41
Общая трудоемкость монтажных работ определяется по формуле
Тр монобщ=Тмонi=3+10+10+13+5+14+13+05+6+2+3+5+1+4+6+1+3+08=1003ччас
Находим штат монтажников по формуле
ШТмонтобщ=Тр общtпростплtсмkвн
где tпростпл - время планового простоя оборудования дня
tсм - продолжительность одной рабочей сменычас
kвн - коэффициент выполняемости норм
ШТмонтобщ=1003381=424 человека
Определяем продолжительность монтажных работ полученные данные заносим в таблицу 10
Таблица 10 - Продолжительность монтажных работ
Нормы трудоемкости ччас
Продолжительность работ в днях
Продолжение таблицы№ 11
Производим построение линейного графика монтажа в таблице с выполнением запланированных работ
Таблица 11 линейный график

ЭП петлеобразующей тележки.cdw

ДП 140613.05000.00 ЭЗ
Привод петлеобразующей
Шкаф SIMOREG DC-MACTER заказной номер 6RM7085-6DV62-Z
Преобразователь SIMOREG 6RA7085-6DV62-Z
Устройство ввода шкафа SIMOREG
Блок контакторов и промежуточных реле шкафа преобразователя
Интерфейсный блок зажимов шкафа
Двигатель постоянного тока 1GH6226-ONC40-1VV3-Z
Клеммник вывода устройств контроля двигателя
Пост управления с контроллером VRTE100
Тахогенератор TDPZ 02LT4
Энкодер ROQ 425 абсолютный PROFIBUS-DP
Панель оператора OP1S
Датчик угла поворота SINCHRO TRANSMITTER TA 1664
Электродвигатель вентилятора
Катушка тормоза пружинного со встроенным выпрямителем
Светильник TL-2004B12W
Реле PLC-MR-230UC21 1CO
Переключатель режима работы

Приводы постоянного тока Siemens SIMORE1.docx

2.5Приводы постоянного тока Siemens SIMOREG описания работы
Комплектные микропроцессорные электроприводы постоянного тока Siemens SIMOREG DC MASTER 6RA70 имеют подходящие типы как для 711200174625Изм.
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
высоко-комплексных приводных задач так и для стандартных решений.Приводы постоянного тока Siemens SIMOREG высоко-динамичны. Их время возбуждения или нарастания вращающего момента находится в пределах до 10 мс (диапазоне мощностей от 63 до 2000 кВт для запитки через якорь или внешним магнитным полем для приводов работающих в одном или четырех квадрантах).
Диапазон номинальных токов у Siemens SIMOREG DC MASTER от 15 до 2000 А с возможностью расширения до 10000 А (путем параллельного соединения преобразователеймаксимально-5 блоков).Диапазон напряжений - от 400 В до 830 В.
Стандартные функции скоростного электропривода Sцифровая СИФУ нереверсивного тиристорного преобразователя цепи тока возбуждения;цифровой контур тока якоря;цифровой контур скорости;цифровой контур тока возбуждения;цифровой контур эдс;цифровое построение всех контуров регулирования обеспечивает высокие точность и быстродействие поддержания регулируемых параметров.
Достоинства Siemens SIMOREG - полная интеграция в автоматизационный ландшафт очень быстрый и простой ввод в эксплуатацию построение полностью по модульному принципу - от стандартных до высокотехнологичных решений простейшее обслуживание за счет одной концепции задания параметров широкий диапазон возможных мощностей и напряжений однородное построение системы обслуживания возможность широкого использования в различных областях применения высокая надежность в работе и высокий коэффициент использования 100% контроль качества. SIMOREG DC MASTER очень просты в управлении извне. Все настройки производятся через устройство параметризации. Установка параметров может также производиться с помощью персонального компьютера с использованием удобных меню - для быстрого ввода в эксплуатацию а также для простой визуализации при исполнении SIMOVIS. Дополнительно поставляемая комфортная панель-пульт оператора Siemens 704850236220Изм.
OP1S с алфавитно-цифровым дисплеем с 4 строками по 16 знаков для вывода сообщений представляет еще больше преимуществ в отношении комфорта и возможностей. Это позволяет отображать физические величины осуществлять ручной ввод данных и сохранять данные; это позволяет осуществлять простой ввод в эксплуатацию за счет быстрой электронной установки параметров тока а также производить быстрый ввод в эксплуатацию систем с повторяемыми блоками. Отсутствует необходимость аппаратных изменений. Также отпадает необходимость установки конфигурационных перемычек и потенциометров. По окончании наладочных работ устанавливается система паролей определяющая уровень доступа эксплуатационного персонала к различным группам параметров: только просмотр параметров просмотр и изменение параметров технологии просмотр и изменение параметров настройки контуров регулирования и т.д. При использовании пульта Sввод в эксплуатацию системы управления технологическим процессом осуществляется посредством программирования модуля технологии Т400 а программирование проводится при помощи персонального компьютера с инсталлированным на нем пакетом программирования D7-ES. Кроме программных модулей решающих технологические задачи блок “Технология” включает специальный пакет программ коммуникации обеспечивающий доступ к необходимым для эксплуатационного персонала параметрам модуля Т400 с пульта оператора OP1S. Этот же специальный коммуникационный пакет обеспечивает работу с дополнительным пультом оператора-технолога например панель OP7DP-12 ряда SIMATIC HMI (изготовитель SIEMENS). Приводы Siemens SIMOREG DC MASTER полностью интегрированы в мир автоматизации подходят для любой системы ЧПУ и прекрасно общаются с други714375171450Изм.
ми частями системы независимо от того произведены ли они фирмой SIEMENS или другими изготовителями.Siemens SIMOREG DC MASTER делает ставку на открытую и стандартизированную систему полевых шин PROFIBUS-DP с использованием коммуникационного модуля CBP2 непосредственное подключение к персональному компьютеру через интерфейс RS232 и коммуникацию по типу “узел - узел”. При этом PROFIBUS-DP является центральным средством коммуникации между средствами автоматизации. Модуль CBP2 устанавливается непосредственно в электронный бокс SIMOREG DC MASTER.
Рисунок 5- BICO система Siemens SIMOREG
С использованием передовой технологии BICO система Siemens SIMOREG DC MASTER открывает новые границы возможностей программных средств. При этом два мощных процессора выполняют функции управления и регулирования приводами для цепей якоря и поля. Функциональные блоки соединяются друг с другом с помощью техники BICO и образуют ориентированный на конкретный случай функциональный модуль - на этапе задания параметров. Обмен данными между отдельными преобразователями тока производится по принципу “узел - узел” по интерфейсу RS 485 таким образом реализуется очень быстрая цифровая передача заданных значений по каскадам.
Системы Sво многих случаях отпадает необходимость в ЧПУ;уменьшается количество кабелей увеличивается помехозащищенность;регулирование и управление осуществляется непосредственно в приводе;за счет децентрализации концепция управления становится наглядной;технологическое программное обеспечение располагается в центральном модуле - техника BICOСистема SIMOREG DC MASTER представляет собой в совокупности с двигателями постоянного тока оптимальную и полноценную систему.
Компания Siemens производит и поставляет электроприводы шкафного исполнения с использованием преобразователей SIMOREG модульного испо725805192405Изм.
лнения. Шкафы Siemens проектируются по индивидуальному техническому заданию для конкретных объектов с использованием защитной и коммутационной аппаратуры комплектуются дистанционными пультами или дисплейными станциями (с необходимыми органами управления и индикации технологических параметров).
Рисунок 6- Шкаф Siemens

Специальная чсть (Восстановлен).docx

2 Специальная часть
1 Расчёт мощности и выбор двигателя петлеобразующей тележки.
При создании новых ЭП или модернизации уже существующих выбирают такие серийно выпускаемые двигатели которые обеспечивали бы наилучшее выполнение возлагаемых на них функций и соответствовали бы условиям работы привода и рабочей машины. Выбор двигателя производится следующим образом: сначала рассчитывается требуемая мощность а затем предварительно выбранный двигатель проверяется по условиям пуска нагрева и перегрева.
Паспортные параметры двигателя должны быть близки к расчётным при работе данного ЭП а конструктивное исполнение должно соответствовать способу его размещения и условиям окружающей среды.
Выбор двигателя недостаточной мощности может привести к нарушению заданного технологического процесса и снижению производительности рабочей машины. При этом может увеличиться нагрев двигателя испортиться изоляция что приведёт к преждевременному выходу двигателя из строя.
Недопустимым является сильное завышение мощности так как это не только экономически не обосновано (дороговизна оборудования) но и предвещает работу привода с низким КПД и коэффициентом мощности.
Чтобы выбрать двигатель петлеобразующей тележки необходимо учитывать время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса время разгона привода со штрипсом время торможения привода тележки статическую мощность на валу двигателя и статический момент.
Время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса определяется по формуле
ДП 140613.07.000.00 ПЗ
где з – угловая скорость захвата штрипса радсек;
а – ускорение замедления радсек2;
tрз - время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса сек.
Время разгона привода тележки со штрипсом определяется
где у – установившаяся скорость радсек;
tрш - время разгона привода тележки сек.
Время торможения привода тележки со штрипсом определяется по формуле
где B – угловая скорость выброса штрипса радсек;
t0шт - время торможения привода тележки со штрипсом сек.
Время торможения привода тележки без штрипса определяется по формуле
где В – ускорение замедления радсек2 ;
t0 - время торможения привода тележки без штрипса.
Время движения тележки за один проход определяется по формуле
tп = tрз + tрш + ty + t0шт + t0
где tп - время движения тележки за один проход сек.
Статистическая мощность электропривода определяется по формуле
где G – часовая производительность тонны продукции тчас;
k – коэффициент равен 2-3
tп - Время движения тележки за один проход мин.
Статистический момент электропривода определяется по формуле
Момент холостого хода определяется ЭП по формуле
где Mс – статический момент Н·м.
Динамический момент ЭП определяется по формуле
где Мдин – динамический момент Н·м;
J – момент инерции кг · м2.
После приведённых расчётов строим нагрузочную диаграмму двигателя за 1 проход. На основании построенной диаграммы проверяем двигатель по нагреву определяя эквивалентный момент. Эквивалентный момент должен быть меньше или равен номинальному моменту:
tп = tрз + tрш + ty + t0шт + t0 = 137 + 615 + 10011 + 54 + 18 = 1148 сек.
Mxx = 03 × Mс = 03 × 115736 = 3472 Н × м.
Мдин = J × a = 12 × 10 =12 Н × м.
Проверяем двигатель по нагреву определяя эквивалентный момент. Эквивалентный момент должен быть меньше или равен номинальному моменту
После расчётов строим нагрузочную диаграмму двигателя.
Рисунок 1 – Нагрузочная диаграмма двигателя
Исходя из полученной предварительной мощности выбираю по каталогу электродвигатель с ближайшей большей мощностью марки тока SIEMENS1GH6226-ONC40-1VV3-Z
Из паспортных данных двигателя которые указана в таблице 1
Таблица 1- паспортные данные двигателя.
SIEMENS1GH6226-ONC40
Номинальная мощность кВт
Номинальная скорость обмин
Номинальное напряжение В
29151955800004629151698625004629151393825004629151146175004629156318250046291532702500462915237490000714375260985Изм.
2 Расчет статических и динамических характеристик
Основной характеристикой регулируемого электропривода являетсядиапазон регулирования скорости - отношение максимальной скоростипривода к минимальной. Диапазон регулирования ограничен сверху и снизу. Верхний пределрегулирования скорости определяется прочностью элементов привода про-цессами тепловыделения и работоспособностью подшипников а также ком-мутации ограничениями.
Нижняя скорость привода определяется главным образом устойчи-востью вращения при колебаниях моментов нагрузки и внутренних возму-щениях (изменениях параметров).
Момент сил сопротивления вызывает снижение скорости приводана величину W зависящую от жесткости механической характеристики. Относительное снижение скорости привода под нагрузкой называ-ется статической ошибкой или статизмом привода. Чем выше жесткость механической характеристики тем меньшестатизм привода.
Рассчитаем статические и динамические характеристики для
электродвигателя 5АМ315М4БУЗ
Построение статических механических характеристик:
Электромеханическая постоянная времени якоря двигателя:
J-момент инерции двигателя кг м2
Яякорь-сопротивление якоря Ом
С-коэффициент передачи двигателя по пртиво ЭДС
КП 140613.07.000.00 ПЗ
С = 400-214.19*0.017106.76=3.71 Вс
Электромагнитная постоянная двигателя:
Tэ=0000250017=0015сек
Жесткость механических характеристик
коэффициент демпфирования
Резонансная частота колебаний переходного процесса
W0=1Tм*Тя=10.018*0.015=60.9радс
Время переходного процесса до 1 макс
t пп макс =3.1460.91-0.542=0.061cек
Время переходного процесса до установившейся скорости
t пп = -ln(0.051-0.542)60.9*0.54=0.096сек
tпс=4×Тм=4×0018=072сек
λ=25 из-за отсутствия данного показателя паспорт данных двигателя принимаю в расчетах стандартные значения.
Величина перерегулирования - это способность электропривода поддерживать соответствие действительной скорости заданному ей значению при возможных возмущающих воздействиях (изменение нагрузки на валу колебания напряжения в сетях):
График изменения скорости электропривода при разгоне и приложении нагрузки на графике :
Рисунок 2-Динамическая характеристика
tппmax - время переходного процесса до первого максимума переходной характеристики с
t p - время восстановления скорости при приложении нагрузки
Диапазон регулирования скорости
Основной характеристикой регулируемого электропривода являетсядиапазон регулирования скорости - отношение максимальной скоростипривода к минимальной :
Минимальная скорость привода :708660179705Изм.
min = 1152.128.7*216.7=0.61
Относительное снижение скорости привода под нагрузкой называ-ется статической ошибкой или статизмом привода :
[S]=1152.1260.9*216.76=8.7 %
Снижение скорости привода зависящие от жесткости меха-нической характеристики :
Рисунок 3-Статическая характеристика736601754504Wмах=0.5
424154656455Tпп=0.096
900154332605Tппмах=0.06
3Расчет и выбор частотного преобразователя.
На основании выше перечисленных систем управления рассмотрим электродвигатель 1GH6226-OHC40
Выбор преобразователя на двигатель с мощностью 123кВт
Предельную мощность выбираем из перегрузочной способности
где λ м – перегрузочная способность λ м = 25
Р ном – номинальная мощность Р ном = 123 кВтP=25×12315=205кВт
Максимальный ток для двигателя
где = 093 % - КПД двигателя;
= 089 – характеристика двигателя;
Uл= 400 В – напряжение питания двигателя.
Im ax=1230.38×0.93=351.4А
Номинальный ток преобразователя
Преобразователь допускает 150% перегрузку по току кратковременно следовательно номинальный ток преобразовывается.
Номинальный ток рассчитывается по формуле:
Таблица-2 Технические данные преобразователя.
Преобразователи ЗАС 400В 210А до 600 А
4 Характеристика программируемого контроллера722630289560Изм.
Программируемый контроллер ПК – специализированная микропроцессорная система предназначенная для обработки логических входных сигналов их преобразования и выработки управляющих воздействий на ЭП и работающая по заранее заданной программе. Система формирования управляющих сигналов и регулирование привода обеспечивает управление режимами натяжения и скорости при помощи аналоговых сигналов 10 вольт и бинарных сигналов по цифровом сигналу PROFIBUS DP.сигнала натяжения составляет 10 вольт при 150% масштаб сигнала скорости составляет 10 вольт при максимальной скорости привода.
В схеме привода тележки присутствует программируемый контроллер типа S7-400 в состав которого входят запоминающее устройство ЗУ в котором содержится программа его работы логический процессор ЛП осуществляющий логические операции над последовательно входными в него сигналами коммутаторы входных К1 и выходных сигналов К2 устройства сопряжения УС с входными и выходными сигналами а также память П в которую поступают результаты выполнения логических операций.
8640024257000548640012827000468630024257000502920013970УС2
01002425700080010012827000377190024257000320040013970К2
5750024257000228600013970ЛП
288002425700022860013970УС1
Рисунок 3 – Структурная схема программируемого контроллера
Входные сигналы содержащие информацию о ходе технологического процесса режимах работы отдельных частей ЭП состоянии защиты поступают на вход устройства сопряжения УС которое обеспечивает их гальваническую развязку и формирование сигналов. Сформированные таким образом сигналы поступают на вход коммутатора К который последовательно подаёт на логический процессор ЛП тот из них адрес которого содержится в очередной команде поступающей из запоминающего устройства.
После выполненных преобразований которые также определяются заложенной в ЗУ программой сигналы через коммутатор поступают в регистр памяти П и далее на выход ПК.
В качестве входных сигналов допускаются сигналы напряжением от 5 В постоянного или переменного тока общее число которых может достигать ты703580329565Изм.
сячи. Выходные устройства строятся на основе оптронных тиристоров позволяющими управлять контакторами катушками электромагнитов и т.д.
Типовыми командами ПК являются команды загрузки логические команды и команды присвоения.
5 Выбор аппаратуры управления и защиты
Аппаратура управления позволяет управлять технологическим процессом без участия человека. Аппаратура защиты позволяет защитить двигатель от перегрузок и токов короткого замыкания. В схеме привода тележки предусмотрена защита от перегрузок и коротких замыканий наличием автомата и предохранителя.
Автоматический выключатель предназначен для автоматического отключения защищаемой цепи при коротких замыканиях или перегрузках также для оперативных нечастых отключений. В отличие от высоковольтных выключателей конструкция которых содержит контактные дугогасительные и приводные системы и не содержит устройства измерений и контроля защищаемой цепи автоматические выключатели содержат узлы конструкций и устройства измерений и контроля заданных параметров защищаемой цепи. В последнее время автоматические выключатели служат для замены рубильников и предохранителей. Для выполнения защитных функций их снабжают тепловыми электромагнитными или комбинированными расцепителями. Наиболее распространены комбинированные расцепители так как они защищают цепь от тока перегрузки и от тока короткого замыкания. Расцепляющее устройство представляет собой систему шарнирно-связанных рычагов соединяющий привод включения с системой подвижных контактов которые соединены с отключающей пружиной.
Автоматический выключатель выбирается по току напряжению роду тока предельной коммутационной способностью электродинамической и термической стойкости собственному времени включения. Номинальный ток автомата должен быть выше тока продолжительного режима установки а сам аппарат не должен отключаться при предусмотренных технологических перегрузках.
Пусковой ток двигателя определяется по формуле
Ток срабатывания максимально-токовой защиты определяется по формуле794385169545Изм.
где k1 – коэффициент учитывающий вид расцепителя и возможный разброс тока срабатывания относительно установки 15-22 [1]
Ток срабатывания тепловой защиты определяется по формуле
Iтеп.защ = 13 × Iном.
Определяем пусковой ток двигателя
Определяем ток срабатывания максимально-токовой защиты
Определяем ток срабатывания тепловой защиты
Iтеп.защ = 14 × Iном = 13 × Iтеп.защ = 14 × 214 = 299.6 A.
Поэтому я выбираю автоматический выключатель марки SIEMENS типа EN 60947-2 имеющий следующие паспортные параметры: Iном = 1000 А Uном = 690 В =50-60 Гц.
Предохранители применяют для защиты приёмников и сети от коротких замыканий. Главный элемент – плавкая вставка предохранителя укреплённая на корпусе. Плавкие вставки выдерживают ток выше номинального на 30-50% в течение 1 часа. Если ток сети будет превышать номинальный на 60-100% то плавкая вставка начнёт плавиться и предохранитель сработает на отключение сети. Плавкие вставки изготавливают из свинца сплавов свинца с оловом цинка меди серебра. Предохранители появились одновременно с электрическими сетями. Простота устройства и обслуживания малые размеры высокая отключающая способность небольшая стоимость обеспечивает ему широкое применение. Селективность защиты достигается последовательным возрастанием номинального тока плавких вставок на отдельных участках линии по мере приближения к пункту питания.
Так как Iпуск = 428 А а Iмах = 856 A то я выбираю предохранитель марки ППН-41 у которого номинальный ток равен 1250 А.
6 Расчет и выбор питающего кабеля772160216535Изм.
При передачи электроэнергии от источника питания к потребителям часть её теряется.
Согласно ПУЭ для силовых сетей отклонения напряжения допускаются на ±5% а для освещения -25% или +5%. В осветительных сетях снижение напряжения приводит к резкому снижению светового потока. Эти потери определяются током протекающего по линии и напряжением. Значительно снизить потери мощности и электроэнергии можно применив повышенное напряжение.
Питающая линия напряжением выше 1 кВ требует учитывать экономическую плотность тока . Проверки экономической плотности тока не подлежат:
Сети промышленных предприятий и сооружений до 1кВ при времени максимума нагрузки менее 4000 часов
Ответвления к отдельным электроприёмникам напряжением до 1 кВ.
Сети современных сооружений и устройства со сроком службы до 5 лет.
Материалами токоведущих частей могут быть проводов и кабелей могут быть алюминий медь их сплавы сталь.
Медь – 1 из лучших проводников электрического тока поэтому наилучшие технико-экономические показатели можно получить при меньших сечениях чем при проводах из других материалов. Медь хорошо защищена от химических реагентов.
Алюминий имеет худшую проводимость (в 16 раз меньше) по сравнению с медью. Однако проводимость алюминия всё же высока что тоже позволяет его использовать в качестве жил проводов или кабелей. Однако алюминий имеет меньшую стоимость по сравнению с медью.
Маркировка кабелей состоит из нескольких букв:
Если первая буква А – жилы кабеля алюминиевые если таковой нет то медь. Вторая буква – материал изоляции жил (Р - резина В – пластмасса П - полиэтилен). Третья буква – материал оболочки (С – свинец А- алюминий Н и НР – негорючая резина-найрит В и ВР – пластмасса). Четвёртая буква - защитное покрытие.
Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант электроснабжения необходимо рассматривать не менее двух вариантов потерь напряжения в кабеле.
Ток кабеля который подводится к двигателю постоянного тока определяется по формуле
где Uном – номинальное напряжение двигателя кВ;
Pном – номинальная мощность двигателя.
Выбор и проверка сечения проводников по нагреву производится по соотношению
Iрасч ≤ kt × kпк × Iдоп
где kt – поправочный коэффициент учитывающий фактическую температуру окружающей среды 1;
kпк – коэффициент учитывающий количество кабелей проложенных в одной траншее 104.
Далее по току выбираем два наиболее подходящих сечения после чего определяем потери напряжения.
Потери напряжения в кабеле определяются по формуле
где Рном – номинальная мощность двигателя кВт;
- длина кабельной линии м;
S – сечение кабельной линии мм2;
Uном – номинальное напряжение двигателя кВ;
γ – удельная проводимость ом × мм2м.
Если потери напряжения превышают допустимые значения то этот вариант считается неэффективным.
Определяем ток кабеля который подводится к двигателю постоянного тока
Проверяем сечения проводников по нагреву
Согласно расчётному току выбираем сечения 70 и 95 мм2 [2].
Определяем потери напряжения в кабеле при сечении 70 мм2
Определяем потери напряжения в кабеле при сечении 95 мм2
Оба сечения проходят проверку по отклонению напряжения так как потери в обоих случаях не превышают 5%. Но так как в первом случае потерь больше чем во втором (то есть не более 5%) поэтому я выбираю 711835196215Изм.
сечение с наибольшим отклонением напряжения. Выбранный кабель имеет марку НРГ при сечении 70 мм2.
9 Расчет электрического освещения
При расчете электрического освещения определяют количество тип ирасположение светильников и мощность ламп обеспечивающих требуемуюнормами общую или местную освещенность рабочих мест. Для этогодолжны быть известны размеры освещаемой площади требуемая нормамиосвещенность и характеристика окружающей среды (влажность пыльностьналичие химически агрессивных паров пожароопасность взрывоопасность). Для расчета освещения используют следующие светотехнические величины: освещенность выражаемую в люксах (лк) и световой поток выражаемый в люменах (лм).
Требуемые нормами минимальные освещенности в лк различныхпроизводственных административных и бытовых помещений и наружныхтерриторий. При освещении люминесцентными лампами создается эффект некоторой сумеречности вследствие чего в нормах освещенность от люминесцентных ламп задаётся выше чем от ламп накаливания. Расчёт электрического освещения может выполняться различнымиметодами из которых наиболее простыми являются метод коэффициентаиспользования светового потока и метод удельной мощности.
Для расчета освещения применяю метод использования коэффициента светового потока.
Определяем световой поток и тип ИС
где Фл.р. -световой поток ламп расчетный лм
Кз-коэффициент запаса
z-коэффициент минимальной освещенности
-коэффициент использования
где А-длина помещения
Фл=112×2649.6=2967.55 лм
Фл.р.=13×115065×288×6015=2649.6 лм
Эксплуатационная высота
где Н- высота помещения м
hС-высота света светильника (расстояние от потолка)м
Определяется физическая величина ОУ
Еф=3600×15×06513×115×288=81.51лм
Выбираем для ОУ помещения ДРЛ-80(15)
габариты: L=166 Д=71
Рисунок 2-План расположения светильников.
0658725377770725170197485Изм.

План.cdw

ДП 140613.05.000.00 ПЛ
Сварочная машина с ножницами
Рентгеновский толщинометр
Локальная термообработка шва
Линейный маркировщик
Ультрозвуковой дефектоскоп
Агрегат продольной резки
Удаление внутреннего грата
Летучий отрезной станок
Устройство нумерации

3.2.docx

3.2 Особенности эксплуатации электрооборудовании петлеобразующей тележки
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Работа по эксплуатации электропривода петлеобразующей тележки должна проводиться 4 электромонтёрами по ремонту электрооборудования не ниже 4 разряда .
В процессе эксплуатации электротехническое оборудование подвержено износу что приводит к отказам в его работе. Для их устранения периодически проводят ремонты позволяющие поддерживать работоспособность оборудования на высоком уровне. Важную роль при эксплуатации играет правильный выбор оборудования его защита в аварийных и неноминальных режимах работы.
В процессе эксплуатации важное место занимает техническое обслуживание двигателя перед вводом в эксплуатацию в процессе работы и после остановки плановое проведение ремонтов и межремонтные испытания.
Профилактические испытания позволяют обнаружить неисправности которые не всегда можно выявить во время осмотра и они не имеют внешних проявлений. При этих испытаниях проверяют сопротивление изоляции обмоток электрических машин и пускорегулирующей аппаратуры правильность срабатывания защиты машин напряжением до 1000В в сетях с заземлённой нейтралью и устройств защитного отключения.
В связи с большим разнообразием работ по техническому обслуживанию перечислим лишь типовой объем этих работ:
ежедневный контроль за выполнением правил эксплуатации и инструкций завода-изготовителя (контроль за нагрузкой температурой отдельных узлов электрической машины температурой охлаждающей среды при замкнутом цикле охлаждения за наличием и состоянием смазки в подшипниках уровнем шумов и вибраций степенью искрения под щетками и т.д.);
ежедневный контроль за исправностью заземления;
обтирка чистка и продувка машины выявление мелких неисправностей и их устранение не требующее специальной остановки и проводимое во время перерывов в работе основного технологического оборудования (подтяжка контактов и креплений замена щеток регулирование траверс и т.п.);
проверка состояния электрических машин с использованием средств технической диагностики проводимая с целью выявления предельной выработки ресурса их узлов и деталей и предупреждения аварийных ситуаций;
восстановление отключившегося (в результате срабатывания защиты) оборудования;
приемо-сдаточные испытания после монтажа ремонта и наладки электрических машин и систем их защиты и управления;
плановые осмотры эксплуатируемых машин по утвержденному главным электриком (или главным энергетиком) графику с заполнением карты осмотра.
Для большинства электрических машин основным фактором влияющим на их работоспособность является рабочая температура отдельных частей машин (обмоток подшипников коллектора и контактных колец). Поэтому в процессе эксплуатации контролю за температурой уделяется особое внимание. На практике применяются два способа контроля за нагревом: непосредственный и косвенный.
При непосредственном методе контроля электрическая машина имеет встроенные в обмотки подшипники магнитопровод датчики температуры — термометры сопротивления терморезисторы термопары. С помощью этих датчиков и производятся измерения температуры или превышения температуры соответствующих узлов машины над температурой окружающей среды. Измерения могут осуществляться либо дистанционно либо непосредственно на машине при каждом ее осмотре соответственно температура может контролироваться либо постоянно либо периодически. Важным преимуществом непосредственного метода является возможность контроля температуры без отключения машины.
Если непосредственный метод контроля невозможен (отсутствуют встроенные датчики температуры) то применяется косвенный метод контроля над нагревом 696595188595Изм.
машины. При использовании этого метода следят не за самой температурой или ее превышением а за нагрузкой машины и температурой охлаждающей среды. Обычно если нагрузка не превышает номинальную а температура охлаждающей среды не превышает допустимую не следует опасаться недопустимых перегревов. Косвенный метод контроля широко используется при эксплуатации электрических машин малой и средней мощности для которых как правило не предусмотрена установка встроенных датчиков температуры

5.3мероприятия по противопожарной защите.docx

Мероприятия по ликвидации пожа-283210-312420Изм.
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Лица ответственные за выполнение мероприятий и исполнителей
Место нахождения средств ликвидации пожара
Действие персонала оперативно –рем .и др. служащие меры по ТБ допол указания
Первый заметивший из дежурного персонала
Направить для встречи пожар. подразделения лицо хорошо знающее подъезд. пути
Лицо ответственное за вызов пожарной машины
Убидитесь о срабатывании установки о чём будет сигнализировать лампа газ на входной .двери данного помещения
Операт . дежурный персонал эл.службы
Направить 1 человека ко входу в ЭТП. Проверить поступления газа по индикации сигнальных ламп
В случае отказа автом. Пуска установки пожаротушения включить установку пожаротушения вручную с панели управления установкой: а)закрыть двери защищаемых помещений ; б) отключить блокировку на ПКУ нажатием кнопки автоматика отключена; в)нажать кнопку пуск; г)в случае отказа системы пожаротушения в ОГС-2 открыть кран -302895-268605Изм.
направления №2 и открыть основные баллоны 4-х баллонной установки
Операт. Дежурный персонал эл.службы
Вывести людей из зоны пожара
Оператор дежурный персонал эл.службы диспетчер цеха
Оповестить по громкой связи
Отключить кондиционер К-5;К-6 с пульта управления аппарата ППА и аппарата местного освещения
Оператор дежурный персонал эл.службы
Проверить срабатывание установки автоматического пожаротушения с пульта управления автом .пожаротушения (ППА)
Перед допуском ствольщиков для тушения пожара в помещении не обходимо :
а) Снять напряжение с эл. Шкафов с панели управления
Позвонить диспетчеру ЦЭлС по тел 32-43 дать команду на отключение яч №1415. в Р-501
в) Заземлять стволы генер.пенынасосов пож.машины а также выдать диэлект. перчатки и боты ствольщиками
Операт . дежурный персонал эл . службы
Зазем. перчатки боты в шкафу у дежур .эл. монтёров заземлители у входов в ЭТП на въездных воротах
г) выдать разрешение на производство работ по тушению пожара начальнику пожарного подразделения
Оператор дежурный персонал элслужбы
Сообщить о пожаре диспетчеру по тел 47-41
Диспетчер немедленно сообщает о пожаре должностным лицам цеха согласно списка
организовать охрану и не допускать к месту пожара посторонних лиц
Дежурный персонал ДПД
Начать тушение пожара подручными средствами
Огнетушитель ОУ В ЭТП
3 Мероприятия по противопожарной защите на участке АПР.
ЛИКВИДАЦИЯ ПОЖАРА В ЭЛ.ТЕХНИЧЕСКОМ ПОМЕЩЕНИИ №3 тэсц-5 (помещение оборудовано установкой газового тушения с автоматическим пуском

zaklyuchenie.docx

КП 140613.12.000.00 ПЗ
Цели указанные выше были достигнуты следующим образом:
-Затраты на внедрение нового оборудования составят 214815572руб;
-Затраты на амортизацию снизились на 9308979 руб;
-Так же уменьшился штат рабочего персонала что играет не маловажную роль в экономической выгоде и указывает на то что оборудование станет более автоматизированное;
Все расчёты представленные выше указывают нам на правильность и корректность выбора этого варианта .Выбранный вариант электродвигателей будет соответствовать всем требованиям для безопасной эксплуатации данного оборудования и экономически целесообразней по сравнению с другим предлагаемым вариантом.
Затраты на технико-экономических показателей
Технико-экономические показатели
Демонтируемое оборудование
В таблице видно что данных расчётов проведённых мной не достаточно для окупаемости моей модорнизации нужно провести дополнительные расчёты.

Общая часть - копия.doc

Электрический привод представляет собой электромеханическую систему
обеспечивающую реализацию различных технологических и производственных
процессов в промышленности сельском хозяйстве на транспорте коммунальном
хозяйстве и в быту с использованием механической энергии. Он включает в
себя совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих друг с другом
электрических и электромеханических преобразователей с помощью которых
приводится в движение рабочие органы машин. Назначение ЭП состоит в
обеспечении движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов и
управления этим движением. ЭП являясь энергетической основой реализации
технологических и производственных процессов во многом представляет их
качество энергетические и технико-экономические показатели. Основным
элементом любого ЭП является двигатель.
Научно-технический прогресс автоматизация и комплексная механизация
технологических и производственных процессов определяют постоянное
совершенствование и развитие современного ЭП. В первую очередь это
относится к всё более широкому внедрению автоматизированных ЭП с
использованием разнообразных полупроводниковых силовых преобразователей и
микропроцессорных средств управления. Постоянно появляются новые типы
электрических машин и электрических аппаратов датчик координат переменных
и других компонентов применяемых в ЭП.
Расширение и усложнение выполняемых ЭП функций использование в них
новых элементов устройств всё более широкое включение ЭП в системы
автоматизации технологических процессов требуют высокого уровня подготовки
специалистов занимающиеся их проектированием монтажом наладкой и
эксплуатацией. Они должны хорошо разбираться в основных физических
процессах протекающих в ЭП знать назначение устройство принцип работы
свойства и характеристики разбираться в схемах управления ЭП и уметь
выбирать их элементы а также определять технико-экономические показатели
В ЭП используются ДПТ независимого последовательного или смешанного
возбуждения. ЭП с ДПТ НВ являлись до недавнего времени основным видом
регулируемого ЭП. Созданный на базе УВ-Д замкнутые ЭП обеспечивают
регулирование координат движения исполнительных органов рабочих машин и
механизмов во всех режимах работы с высокими показателями качества.
Промышленность выпускает ДПТ серии 2П предназначенные для работы в
регулируемых ЭП в которых встроен тахогенератор.
Усовершенствование ДПТ привело к разработке 4П имеющие улучшенные
энергетические показатели. Кроме того трудоёмкость их изготовления по
сравнению с серией 2П снижена в 3 раза при уменьшении расхода меди на 25-
Электрический привод позволяет повысить производительность надежность
и экономичность технологического оборудования реализовать новые
технологии расширить функциональные возможности и сферы применения систем
автоматизации. Возможности использования современных электрических приводов
продолжают постоянно расширяться за счёт достижений в смежных областях
науки и техники – электромашиностроении и электронике вычислительной
технике автоматике и механики. Также характерной чертой развития
современного электрического привода является расширение и усложнение
выполняемых им функций что в первую очередь достигается за счёт всё более
широкого использования регулированных и автоматизированных приводов.
Таким образом совершенствование привода определяет технологический
процесс во всех сферах народного хозяйства.
1 Краткое описание технологического процесса ТЭСК МСД
Производство электросварных обсадных труб в цехе осуществляется по
следующей технологии.
Исходные рулоны поступают в цех на железнодорожных платформах с
внешней сети разгружаются и хранятся на складе в вертикальном положении. В
таком же положении с помощью электромостового крана рулоны по одному
подаются на разгрузочный стол агрегата продольной резки. На этом агрегате
осуществляется кантовка рулонов взвешивание снятие обрезки отгибка
переднего конца правка обрезка переднего и заднего конца продольная
разрезка смотка порезанных рулонов обвязка взвешивание и маркировка.
Пакет порезанных рулонов с помощью электромостового крана укладывается
на склад порезанных рулонов где храниться в горизонтальном положении. С
этого склада электромостовым краном резаные рулоны пакетами укладываются на
загрузочный стеллаж трубоэлектросварочного агрегата.
В поточной линии трубоэлектросварочного агрегата с линиями отделки
труб выполняются следующие операции: передача на позицию размотки снятие
обвязки размотка и правка обрезка переднего и заднего конца сварка
концов в среде углекислого газа и аргона накопление полосы в накопителе
ультразвуковая дефектоскопия кромок с отметкой дефектных мест
красноотметчиком формовка полосы в трубную заготовку высокочастотная
сварка продольного шва снятие наружного и внутреннего грата линейная
маркировка трубы светлой краской автоматическая ультразвуковая
дефектоскопия сварного шва и снятие грата краскоотметчиком локальная
термообработка сварного шва закалка с отпуском калибровка и правка
нанесение отличительной маркировки разрезка трубы на конкретные размеры с
использованием системы оптимального раскроя и вырезки дефектных мест отбор
образцов для технологического испытания автоматическое удаление из потока
дефектных труб на участке стана для отрезки проб вырезка дефектных мест и
возвращение труб в поток выборочный контроль диаметра толщины стены
длины визуальный осмотр поверхности удаление снятого внутреннего грата из
полости трубы подрезка торцов и снятие фаски ультразвуковой контроль
концов труб разбраковка ремонт и возвращение отремонтированных труб в
поток нарезание резьбы автоматический контроль параметров резьбы
нанесение штампа маркировочной полосой обрезка дефектного по резьбе конца
и возвращение этих труб на загрузочную решётку перед нарезными станками
нанесение уплотнительной смазки на резьбу и предварительная навёртка муфты
окончательная навёртка муфты и шаблонирование нанесение смазки и навёртка
предохранительного кольца промывка и гидравлическое испытание трубы и
муфтового соединения нанесение смазки и навёртка ниппеля взвешивание и
определение размера длины трубы визуальный осмотр труб подогрев трубы
перед окраской окраска трубы сушка в камере клеймение и маркировка
формирование пакетов и обвязка.
Увязанные пакеты накапливаются на накопительном стеллаже. Под каждую
пару пакетов специальным устройством подаются две специальные подстилки
снабженные тросами и замками. Замки тросов защелкиваются вручную. Каждая
пара пакетов с подстилками и закрытыми тросами перекладывается на
специальную грузовую дистанционно управляемую тележку которая
транспортирует пакеты на одну из пяти станций расположенных по
протяжённости склада готовой продукции. Отгрузка готовой продукции на
внешнюю сеть осуществляется с использованием специализированного подъёмно-
транспортного оборудования. Предварительно трубы складируются на складе
муфтовой заготовки. Отрезанные заготовки манипулятором укладываются в
контейнеры и передаются в муфтообрабатывающие станки или на склад для
временного хранения.
На приёмный стол муфтообрабатывающего станка заготовки выгружаются из
контейнера манипуляторами. Далее заготовки автоматически задаются в станки
где выполняются операции торцовки расточки резьбы. Обработка производится
вращающимися инструментами неподвижной заготовки. Обработанные муфты
подвергаются визуальному осмотру и контролю параметров резьбы накладными
приборами и калибрами на инспекционном столе. Контроль накладными приборами
выполняется периодически. Контроль муфт по величине натяга выполняется
Годные муфты по транспортёру поступают на клеймение а затем с помощью
манипулятора загружаются в контейнер и передаются на временное хранение.
Схема 1 – Схема технологии
2 Описание технологического процесса и оборудования участка АПР
возвращение труб в поток.
Описание оборудования
) Загрузочная тележка с промежуточным наклонным стеллажом
Загрузочная тележка предназначена для разделения штрипсов поворачивая
их при необходимости на 180 градусов в зависимости от направления кромки
(заусенцем вверх) и транспортируя по одному штрипсу к промежуточному
наклонному стеллажу.
Прием штрипсов их хранение и передача на позицию размотки
осуществляется на промежуточном наклонном стеллаже. Стеллаж выполнен в виде
сварной конструкции со встроенными в нее четырьмя стопорами подъем и
опускание которых производится гидроцилиндрами. При опускании стопора
штрипс под собственным весом скатывается до следующего стопора. Емкость
стеллажа 5 штрипсов.
Скорость перемещения мммин.;
Размотка штрипса и заправка его в правильную машину производится
разматывателем двухбарабанного типа. Он имеет два приводных барабана для
фиксирования штрипса по внутреннему диаметру.
Штрипс в разматывателе может разматываться как сверху так и снизу.
) Клеть с отгибателем
Отгибание переднего конца штрипса и заправка его в правильную машину
производится отгибателем.
Отгибатель клиновидного типа смонтирован на клети имеющей прижимной
ролик верхний и нижний. Отгибание конца штрипса может производится сверху
Размеры прижимного ролика мм;
Размеры гидроцилиндра мм;
Правильная машина предназначена для правки разматываемого штрипса
состоящая из пяти правильных валков и двух тянущих роликов.
Настройка правильной машины производится по заданным величинам
перекрытия верхних и нижних правильных валков.
Цилиндр быстрого развода мм;
) Стыкосварочная машина с ножницами
Перед сваркой торцы штрипса для обеспечения параллельности
обрезаются ножницами с нижним резом. Перед отрезкой оба конца (задний и
передний) зажимаются механизмом с приводом от гидроцилиндра. Длина
отрезаемого конца штрипса не более 200мм.
Угол наклона горелки вперёд;
Скорость перемещения горелок мммин;
Диаметр сварочной проволоки мм;
Скорость подачи проволоки ммин;
) Петлевое устройство
Для образования запаса штрипса необходимого для обеспечения
непрерывного процесса формовки и сварки труб при остановке на стыковку
полоса направляется в петлевое устройство.
Петлеобразователь горизонтальный расположенный под полом с
регулируемым натяжением петли.
Заправка петлевого устройства выполняется при снятом барабане. После
припуска полосы через тянущие ролики барабан опускают на провисшую полосу
и крепят к передвижной тележке. Передвижение тележки осуществляется от
электродвигателя канатом наматываемым на барабан лебедки.
Ход передвижения тележки м;
Скорость передвижения тележки ммин;
Размеры барабана мм;
) Рентгеновский контроль толщины штрипса
Перед подачей полосы в формовочный стан осуществляется рентгеновский
контроль толщины штрипса с выдачей сигнала в систему регулирования режима
Для непрерывной формовки в трубную заготовку штрипс задается в
Перед формовочным станом установлены тянущие ролики служащие для
подачи ленты из петлеобразователя к формовочному стану.
Штрипс при помощи задающей клети проходит через клеть предварительной
формовки и непосредственно через горизонтальные формовочные клети открытого
типа (№1-№3 №5) вертикального типа (№4 №6) и клети закрытого профиля (№1-
Сформованная трубная заготовка из клетей закрытого типа имеет форму
Клеть предварительной формовки мм
диаметр верхнего валка 180
диаметр нижнего валка 180
Формовочные горизонтальные клети №1-№3
ход нажима сверху при замене клетей мм 210
скорость нажима при замене клетей мммин 30
Формовочная верхняя клеть №4
диаметр вала вертикального валка мм 205
скорость смещения мммин 62
Формовочная горизонтальная клеть №5
ход нажимного механизма сверху мм 210
скорость нажимного механизма сверху мммин 30
Формовочные вертикальные клети №6 №7
диаметр вертикального валка мм 250
длина хода передвижения клети №6 мм 2845
скорость передвижения мммин 62
Клети с закрытым профилем №1-№3
ход нажимного механизма мм 210
скорость нажима мммин 30
) Трубосварочная машина
Трубосварочная машина состоит из высокочастотного генератора
скользящих контактов сжимающей клети установок снятия внутреннего и
Трубосварочная клеть предназначена для сближения кромок сформованной
трубной заготовки и сварке их токами высокой частоты.
Параметрами сварки является величина обжатия в сварочном калибре и вид
частотной характеристики по диаграмме SPL.
Калибр сварочной клети образуется пятью валками для труб диаметром
91-2445мм или четырьмя – для труб диаметром 1397–1683мм. Все валки
Нагрев кромок трубной заготовки производится на высокочастотной
установке токами частотой 220кГц. Сварка труб производится с использованием
системы автоматического регулирования. Возможны два режима работы системы
автоматического регулирования: автоматическое и полуавтоматическое.
Сварочная мощность автоматически корректируется с учетом скорости стана и
После сварки трубы производится удаление наружного и внутреннего
грата. Наружный грат срезается гратоснимателем состоящим из двух суппортов
для резцов гратомоталки и двух опорных роликов. Грат удаляется заподлицо с
телом трубы. Удаление внутреннего грата производится штангой задний конец
которой закреплен на станине формовочной клети с закрытым профилем калибра
а на переднем крепится головка гратоснимателя. Величина остатков
внутреннего грата допускается не более 08мм.
Входная мощность генератора кВт ' 900
Частота рабочая кГц 220±25%
Частота питающей сети Гц 50+2%
Установленная мощность кВт 1800
Максимальная скорость сварки ммин 55
) Локальная термообработка сварного шва (ЛТО)
Оборудование ЛТО состоит из клетей с тянущими роликами пяти
индукционных нагревателей рольганга установки водяного охлаждения шва.
Нагреватель состоит из нагрузочного трансформатора конденсаторной
батареи верхнего направляющего ролика механизма для регулировки положения
нагревателя самого нагревателя шинопровода кабеля трубопровода
Локальная термообработка проводится по всей длине труб за исключением
несваренных участков шва участков возникающих при пуске стана.
Нагрев шва труб до заданной температуры обеспечивается автоматической
системой регулирования. После нагрева производится охлаждение шва на
воздухе при перемещении трубы до зоны водяного охлаждения. Дальнейшее
охлаждение производится в установке водяного охлаждения. Температура трубы
после установки водяного охлаждения не выше температуры кипения воды.
) Стабилизирующая клеть
Расположение оборудования ТЭСА 114-245 отличается от расположения
других трубоэлектросварочных станов из-за наличия оборудования для
локальной термообработки сварного шва. Расстояние от сварочной клети до
калибровочного стана составляет около 110 метров ввиду чего возникает
отклонения сварного шва от верхнего вертикального положения что при
незначительном износе калибров стана приводит к искривлению труб появления
на теле трубы следов от реборд инструмента а также при большом значении
угла отклонения сварного шва от вертикального положения приводит к тому что
сварной шов не проходит ЛТО из-за отклонения его оси от оси индукторов. Для
снижения процента отбраковки труб по данным дефектам увеличения выхода
годного продукта и предотвращения падения объёмов производства обсадных
труб в данном проекте предлагаю модернизировать линию стана ТЭСА 114-245
установкой перед калибровочным станом стабилизирующую клеть. Установка
стабилизирующей клети позволит обеспечить повышение качества сварных труб
за счёт точной ориентации сварного шва благоприятной схемы деформации
профиля трубы и участка сварного шва. Стабилизирующая клеть устанавливается
перед 1-ой клетью калибровочного стана. Она состоит из станины жестко
закреплённой на фундаменте на станине установлены привода углового
поворота валков клети состоящие из электродвигателя 4А90L6У3 мощностью 15
кВт редуктора 4-100-63-52К и ГП-315 муфт 1-1600-21-32-2 СН2-3524-362 и 1-
00-65-1-45-2 СН23526-465. Расстояние между роликами стабилизирующей клети
регулируется с помощью регулировочного винта. Расстояние между роликами
стабилизирующей клети устанавливается во время «перевалки» при помощи
Скорость движения трубы ммин;
Угол поворота ролика град;
Скорость поворота ролика градс;
Диаметр ролика по дну калибра мм;
) Калибровочный стан
Калибровочный стан предназначен для выравнивания геометрических
размеров труб. Параметрами калибровки труб являются: периметр трубы после
каждой клети и диаметр готовой трубы.
Калибровочный стан состоит из трех клетей которые аналогичны
конструкции клетей с закрытым профилем калибра формовочного стана.
Трубы после калибровочного стана подвергаются правке в правильной
клети. Правильная клеть состоит из сварной конструкции открытого типа в
которой размещается четырехвалковая кассета. В кассете установлены четыре
холостых правильных валка имеющие свои нажимные механизмы. Кассета имеет
механизм с электроприводом для перемещения ее в вертикальном и
горизонтальном направлениях.
Ход нажимного механизма мм 210
Скорость нажима мммин 30
Диаметр ролика мм 300
С помощью маркировщика барабанного типа производится маркировка
индекса смены и номера партии. Оператор отрезного станка при подходе стыка
рулона новой плавки производит установку нового номера партии на
незадействованном барабане маркировщика.
В начале смены устанавливается индекс смены. Перед индексом смены
устанавливается цифра: цифра 1 соответствует первым 200 трубам цифра 2
соответствует следующим 200 трубам данной плавки цифра 3 соответствует
последующим оставшимся трубам данной плавки.
Маркировка производится светлой краской.
) Трубоотрезной станок
Автоматическая порезка непрерывно движущейся бесконечной трубы на
мерные длины осуществляется летучим отрезным станком.
Станок состоит из тележки с режущей головкой рельсов входного и
выходного зажимов входного и выходного поддерживающих роликов и механизма
для передвижения тележки.
Разрезка трубы осуществляется четырьмя режущими дисками вращающимися
вокруг трубы и имеющими одновременное радиальное перемещение. Зажим трубы
осуществляется кулачками перемещающимися через рычажную систему от
Точность порезки трубы ±5 мм длина порезанных труб составляет 95-13
м. Деформация конца трубы при порезке дисковыми ножами не должна превышать
Ход перемещения суппорта м 75
Скорость перемещения суппорта ммин:
Количество режущих дисков 4
Диаметр режущих дисков мм 160
Толщина режущих дисков мм 6
Ход режущих дисков мм 65
На косовалковой правильной машине осуществляется правка труб. Она
имеет три пары приводных валков и один холостой. Поворот валков на заданный
угол а также подъем и опускание валков обеспечивается от индивидуальных
двигателей переменного тока.
Правка труб на правильной машине осуществляется знакопеременным
изгибом который получают за счет смещения средней пары валков относительно
двух опорных пар валков в сочетании со знакопеременным сплющиванием.
Все трубы подвергаются визуальному контролю кривизны и должны быть
достаточно прямыми. Кривизна на каждом из концов труб на длине 15 метра от
торца не должна превышать 32 мм.
Трубы с кривизной превышающей допустимые значения передаются
электромостовым краном на стеллаж перед правильной машиной для повторной
Скорость правки ммин 60
диаметр валка в серединной вогнутой части 340
Диапазон регулирования угла разворота град 30±5
4 Обоснование необходимости модернизации
Петлевое устройство (накопитель) служит для обеспечения непрерывного
технологического процесса цеха.
Петлеобразующая тележка – электромеханическое оборудование
посредством которой штрипс тянется на формовку. Петлеобразующая тележка
является одним из основных электромеханических составляющих петлевого
По прошествии определённого интервала времени у электропривода
ухудшились определённые технические показатели. Полный физический и
моральный износ двигателя приводит к неспособности обеспечивать непрерывный
технологический процесс цеха так как действующие величины оказались ниже
чем паспортные. А так как двигатель является единственным в петлевом
устройстве то тележка петлеобразователя посредством редуктора получает
питание только от этого двигателя. В случае неисправности двигателя или
несоответствия скорости заданной по параметрам технологического процесса
петлеобразующая тележка не способна приподнять и подтянуть штрипс который
далее будет направляться на формовочные клети. Это способствует уменьшению
часовой производительности уменьшению количества выпускаемой продукции а
также прибыли цеха в целом. Поэтому модернизация электропривода
петлеобразующей тележки выполняется с целью увеличения объёма выпускаемой
В последнее время у ТЭСК МСД появляются заказы на изготовление труб
другого сортамента с увеличением толщины стенки штрипса от 12 миллиметров.
Так как двигатель типа SS-CF-250AS неспособен обеспечивать непрерывный
технологический процесс с толщиной стенки 7-8 миллиметров то с толщиной
стенки в 135 миллиметров неспособность к обеспечению непрерывного
технологического процесса по-прежнему сохранится. Недостатком схемы такого
привода является малая автоматизированность и полный его износ как
Демонтированный двигатель постоянного тока имеет следующие паспортные
параметры: номинальная мощность 55000 ватт номинальное напряжение 400
вольт номинальный ток двигателя 155 ампер число оборотов в минуту от 850
по 1700. В этом двигателе предусматривается обратная связь по скорости под
воздействием тахогенератора. Регулирование скорости обеспечивается
изменением тока якоря и тока возбуждения под воздействием тахогенератора и
тиристорного преобразователя. Довольно часто стали появляться искажающие
электромагнитные поля и обрывы фаз которые затрудняют работу двигателя.
Монтированный ЭП является комплектным с микропроцессорной системой
управления. ЭП включает в себя двигатель постоянного тока SIEMENS 1GH6 P =
3 кВт U = 400 B I = 214 A n = 1020 обмин преобразователь SIEMENS
SIMOREG в шкафном исполнении U = 400 B I = 250 A редуктор SEW-EURODRIVE
пост управления и панель кроссовая. ЭП обеспечивает 100% нагон полосы
толщиной 135мм шириной 350-850мм. Скорость загона полосы 110 ммин. Кроме
основного шкафа установлен пост управления служащий для питания
электродвигателя вентилятора. При помощи панели оператора OP1S с ЖК-
дисплеем есть возможность параметрирование преобразователя. 1020 оборотов в
минуту – основная скорость этого двигателя. Её можно увеличит до 1970
оборотов в минуту путём ослабления магнитного поля. Для контроля сигналов
обратной связи по скорости и положению тележки к валу двигателя
присоединены аналоговый тахогенератор TDPZ 02 LT4 фирмы Baumer Hurben Cmbh
и энкодер ROQ 425. Уровень сигнала с тахогенератора 60 Вольт при
максимальных оборотах. Энкодер выдаёт сигнал положения тележки в цифровом
формате. Для обеспечения необходимой температуры двигателя в процессе
работы предусмотрена система обдува включающая в себя вентиляционный
канал канальный вентилятор с сухим фильтром питающихся от двигателя
Наибольшее применение имеют двигатели постоянного тока область
применения и диапазон которых достаточно высокий (от нескольких ватт до
нескольких тысяч киловатт). Двигатели постоянного тока часто используют в
качестве тяговых двигателей. Основные их преимущества по сравнению с
двигателями переменного тока – это хорошие пусковые и регулировочные
свойства возможность получения частоты вращения более 3000 оборотов в
4 Требования к проектированию электрического привода согласно ПУЭ и
Питание электроприёмников должно предусматриваться от сети напряжением
0 Вольт с глухозаземлённой нейтралью. В особенных случаях допускается
питание от сети выше 380 с глухозаземлённой нейтралью.
Электродвигатели и их коммутационные аппараты должны быть выбраны и
установлены таким образом чтобы температура их при работе не превышала
Электродвигатели и аппараты должны быть установлены таким образом
чтобы они были доступны для осмотра и замены а также по возможности для
ремонта на месте установки. Если электроустановка содержит электродвигатели
или аппараты массой 100 кг и более то должны быть предусмотрены
приспособления для их такелажа.
Вращающиеся части электродвигателей и части соединяющие
электродвигатели с механизмами (муфты шкивы) должны иметь ограждения от
случайных прикосновений. Исполнение электродвигателей должно соответствовал
условиям окружающей среды.
Электрические и механические параметры электродвигателей (номинальные
мощность напряжение частота вращения относительная продолжительность
рабочего периода пусковой минимальный максимальный моменты пределы
регулирования частоты вращения и т. п.) должны соответствовать параметрам
приводимых ими механизмов во всех режимах их работы в данной установке.
Электродвигатели должны быть выбраны и установлены таким образом
чтобы была исключена возможность попадания на их обмотки и токосъемные
устройства воды масла эмульсии т. п. а вибрация оборудования
фундаментов и частей здания не превышала допустимых значений.
Шум создаваемый электродвигателем совместно с приводимым им
механизмом не должен превышать уровня допустимого санитарными нормами.
Электродвигатели должны быть установлены на расстоянии не менее 1 м от
Кабели и провода присоединяемые к электродвигателям установленным на
виброизолирующих основаниях на участке между подвижной и неподвижной
частями основания должны иметь гибкие медные жилы.
Для защиты электродвигателей от коротких замыканий должны применяться
предохранители или автоматические выключатели.
Защита электродвигателей от перегрузки должна устанавливаться в
случаях когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам а
также когда при особо тяжелых условиях пуска или самозапуска необходимо
ограничить длительность пуска при пониженном напряжении. Защита должна
выполняться с выдержкой времени и может быть осуществлена тепловым реле или
другими устройствами.
ДП 140613.07.000.00 ПЗ
Размотка правка обрезка языка
Формовка трубной заготовки
Высокочастотная сварка
Снятие наружного и внутреннего грата
Локальная термообработка сварного шва
Порезка на мерные длины
Торцовка и снятие фаски
Ротационный УЗК тела трубы
Контроль качества нарезки резьбы
Навёртка предохранительного кольца
Навёртка предохранительного ниппеля
Взвешивание и измерение длины
Маркировка и клеймение
Окончательная приемка
КП 140613.07.000.00 ПЗ

СОДИРЖАНИЕ.docx

ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Краткое описание технологического процесса ТЭСК МСД .7
Краткая характеристика проектируемого объекта 10
Требования к проектированию ЭП согласно ПУЭ и ПТЭЭП .11
Специальная часть 13
1 Расчет мощности и выбор двигателя для петлеобразующей тележки ..13
2 Расчёт статических и динамических характеристик .. . 19
3 Построение механических характеристик ДПТ .25
4 Расчет и выбор тиристорного преобразователя . .. 29
5 Приводы постоянного тока Siemens SIMOREGописание работ ..32
6 Краткая характеристика программируемого контроллера .38
7 Выбор аппаратуры управления и защиты . 40
8 Расчет и выбор питающего кабеля .42
9 Расчёт электрического освещения расположения станка 45
Организация производства 48
1 Организация работы по монтажу и наладке преобразователя Simoreg .48
2 Особенности эксплуатации электрооборудовании петлеобразующей тележки 51
Экономика производства .. .54
1 Расчет сметы затрат на внедрение оборудования 54
2 Расчет производственных затрат на эксплуатацию за год . .58
3 Организация ремонтных работ и построение графика ППР .. .66
4 Организация монтажных работ . Определение штата монтажников. Построение линейного графика монтажа 69
5 Технико-экономические показатели проекта 75
Мероприятия по технике безопасности и противопожарной защите .. 76
1 Мероприятия по технике безопасности при работе с электро- оборудованием петлеобразующей тележки . 76
2 Мероприятия по ТБ при работе с тиристорным преобразователем . .78
3 Мероприятия по противопожарной защите на участке АПР .. 82
Список использованных источников 84

Содержание.doc

1 Краткая характеристика объекта
2 Организация планово – предупредительных ремонтов .
Расчет часть проекта
1 Расчет сметы затрат на внедрение оборудования ..
2 Расчет производственных затрат на эксплуатацию за год .
3 Расчет затрат на электроэнергию
4 Нормы трудоёмкости ремонта
5 Расчет затрат на ремонт
6 Организация ремонтных работ и построения графика ППР ..
7 График планово-предупредительных ремонтов
8 Организация монтажных работ построение линейного графика
Список используемых источников
КР 140613.16.000.00 ПЗ
Технико-экономическое обоснование выбора электрооборудования отрезного

2.3 Организация ремонтных работ и построение графика ППР.docx

ДП 140613.05.000.00 ПЗ
3 Организация ремонтных работ и построение графика ППР
3.1 Организация ремонтных работ и построение графика ППР
Продолжительность межремонтных периодов и структура ремонтных циклов монтируемого оборудования заносятся в таблицу 7
Таблица 7 - Продолжительность межремонтных периодов для монтируемого оборудования
Наименование оборудования
Структура ремонтного цикла
Продолжительность межремонтных периодов
Кол-во ремонтных циклов
Тиристорный преобразователь SIMOREG 6RA7 085-6DV62-Z
Двигатель пост тока SIEMENS P=123кВт U =400B I = 214A
Электродвигатель вентилятора OSTBERG
Катушка тормоза SIEMENS
Продолжение таблицы № 7
Реле PLC-MR-230 UC 21
Переключатель режима работы
3.2 График планово-предупредительных ремонтов. Расчёт штата ремонтного персонала
График ППР составляется на основании таблицы 7. Трудоемкость отдельного ремонта определяется как произведение нормы трудоемкости на количество оборудования. График ППР изображен в виде таблицы 8
Таблица 8 – График планово-предупредительный ремонт для нового оборудования
Тиристорный преобразователь
Двигатель постоянного тока SIEMENS1GH6226- P = 123 кВт U = 400B I = 214 A
Продолжение таблицы № 8
Катушка тормоза со встроенным выпрямителем SIEMENS
Находим общую трудоемкость ремонтных работ за год
Тр общ=Тр=24+7+15+3+2+1+2.25+2+7+7+7+12+2 +5 +225=85 ччас
Определяем штат ремонтного персонала
где tпр – время планового простоя оборудования за месяц в часах
kвн – коэффициент выполнения норм ремонтных работ =1
РШ=85241=354 человека

технико экономические показатели.docx

4.5 Технико-экономические показатели проекта
Таблица 12 Технико-экономические показатели
Технико-экономические показатели
Затраты на амортизацию За руб
Затраты на электроэнергию Зэ.э руб
Затраты на ремонт Зр руб
Затраты на заработную плату обслуживающего персоналаЗзплатаруб
-3258820-7394575Изм.
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Затраты на внедрение электрооборудования Звнедруб

3 Мероприятия по технике безопасности и противопожарной защите.docx

КП 140613.07.000.00 ПЗ
Мероприятия по технике безопасности и противопожарной защите
1 Мероприятия по техники безопасности при работе с ЭП
Выполнение требований техники безопасности является обязательным. Отступлений от них не допускается. Каждый работник если он сам не может принять меры к устранению нарушений правил обязан немедленно сообщить своему непосредственному а в случае его отсутствия - вышестоящему руководителю обо всех замеченных им нарушениях правил а также о неисправностях оборудования и применяемых при работах машин механизмов приспособлений инструмента и средств защиты представляющих опасность для людей.
Требования к электротехническому персоналу обслуживающему электроустановки изложены в разд. Э1 "ПТЭ электроустановок потребителей".
К оперативному обслуживанию электроустановок допускаются совершеннолетние лица знающие оперативные схемы должностные и эксплуатационные инструкции особенности оборудования и прошедшие обучение и проверку знаний в соответствии с указаниями настоящих правил.
Обслуживание двигателя и тиристорного преобразователя должен обеспечивать высококвалифицированный персонал.
Лица из оперативного персонала обслуживающие электроустановки единолично и старшие в смене или бригаде за которыми закреплена данная электроустановка должны иметь группу по электробезопасности не ниже IV в установках напряжением выше 1000 В и III в установках напряжением до 1000 В.
Работа в электроустановках производится по наряду распоряжению в порядке текущей эксплуатации.
Перед допуском к работе ответственный руководитель и производитель работ совместно с допускающим проверяют выполнение технических мероприятий по подготовке рабочего места. После проверки подготовки рабочих мест и инструктажа бригады ответственный руководитель работ должен расписаться в предназначенной для этого строке на оборотной стороне наряда (только при первичном допуске).
Приемка и сдача смены во время ликвидации аварии производства переключений или операций по включению и отключению оборудования запрещается.
Эксплуатировать электрическое и электромеханическое оборудование (например выполнять разборку или очистку двигателя) которое находится под нагрузкой не разрешается.
При необходимости отлучки производитель работ (наблюдающий) если на это время его не могут заменить ответственный руководитель или лицо выдавшее данный наряд или лицо из оперативного персонала обязан вывести бригаду из распределительного устройства и запереть за собой дверь; оформить перерыв в наряде.
В случае подмены производителя работ ответственным руководителем или лицом выдавшим наряд производитель работ должен на время своей отлучки передать ему наряд.
Ответственный руководитель и оперативный персонал должны периодически проверять соблюдение работающими правил техники безопасности. При обнаружении нарушения правил техники безопасности или выявлении других обстоятельств угрожающих безопасности работающих у производителя работ отбирается наряд и бригада удаляется с места работы.
Сопротивление изоляции силовых цепей и соединённых непосредственно с ними цепей управления и сигнализации по отношению к корпусу ЭП должно быть более 1 Мом.
2 Мероприятия по противопожарной защите
Необходимо периодически проводить проверку исправности электрических сетей наружным осмотром и при помощи приборов.
Неисправности которые могут вызывать искрение короткое замыкание нагревание проводов и т.п. должны немедленно устраняться.
Провисание электропроводов соприкосновение их между собой или с 720090162560Изм.
конструктивными элементами здания и различными предметами должны немедленно устраняться.
Зануление или защитное заземление должны находиться в исправном состоянии
При эксплуатации действующих электроустановок запрещается:
использовать приемники электроэнергии в условиях не соответствующих требованиям инструкций организаций-изготовителей или приемники имеющие неисправности которые в соответствии с инструкцией эксплуатации могут привести к пожару а также эксплуатировать электропровода и кабели с поврежденной или потерявшей защитные свойства изоляцией;
пользоваться поврежденными розетками рубильниками другими электроустановочными изделиями;
обертывать электролампы светильники бумагой тканью и другими горючими материалами а также эксплуатировать светильники со снятыми колпаками предусмотренными конструкцией светильника;
пользоваться электроутюгами электроплитками электрочайниками и другими электронагревательными приборами не имеющих устройств тепловой защиты без подставок из негорючих теплоизоляционных материалов исключающих опасность возникновения пожара;
применять нестандартные (самодельные) электронагревательные приборы использовать некалиброванные плавкие вставки или другие самодельные аппараты защиты от перегрузок и короткого замыкания;
размещать (складировать) у электрощитов электродвигателей и пусковой аппаратуры горючие вещества и материалы.
Порядок обесточивания электрооборудования в случае пожара и по окончании рабочего дня определяется распорядительными документами руководителями подразделений.
Список использования источников
Москаленко В.В. Электрический привод: учебное пособие для студентов среднего профессионального образования – М.: Высшая школа 2000.-368 с.
Правила устройства электроустановок Минэнерго СССР – 6-е издание переработал и дополнил – М.: Энергоатомиздат 1986. – 648с.
Синягин Н.Н. «Система планово-предупредительного ремонта электрооборудования промышленных предприятий»
Б.Ю.Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий»М.: «Высшая школа» 1986 г.
Типовое положение о техническом обслуживании и ремонте электрооборудования предприятий системы министерства чёрной металлургии СССР Харьков 1988.
Банник «Справочник монтажника электростанции» М.1984.
Строительные нормы и правила. СНиП 8 и 11. М. 1985
Техническая документация привода петлеобразующей тележки
Акимова Н.А. Котеленец Н.Ф. Сентюрихин Н.И. Монтаж техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования: Учебное пособие для среднего профессионального образования – М.: издательский центр Академия 2004-296 с.

Part2.pdf

Силовая часть и охлаждение
Устройства для параметрирования
Конструкция и принцип работы
Структура программного обеспечения
Функции регулирования в якорном контуре
Функции регулирования в контуре возбуждения
Контроль и диагностика
Функции входов и выходов
Последовательные интерфейсы
Клеммные колодки управления
Интерфейс к двигателю
Назначение клемм основного прибора
Блок управления и регулирования
Назначение клемм CUD1
SIMOREG DC-MASTER без вентилятора
SIMOREG DC-MASTER с вентилятором
Siemens DA21.1 · 2001
SIMOREG DC-MASTER 6RA70
SIMOREG 6RA70 являются
полностью цифровыми компактными преобразователями для подключения к сети
переменного тока и служат
для питания якоря и возбуждения приводов постоянного
тока с изменяемой скоростью
вращения. Диапазон номинального постоянного тока
преобразователей простирается от 15 до 2000 А и может
быть увеличен за счет параллельного включения преобразователей.
В зависимости от использования преобразователи могут
работать в нереверсивном
или в реверсивном режиме.
Преобразователи автономны
благодаря интегрированной
системе настройки параметров и не требуют дополнительных устройств для параметрирования. Все функции
управления и регулирования
а также контрольные и вспомогательные функции выполняются под управлением
одной микропроцессорной
системы. Ввод заданного и
текущего значения может
производиться по выбору в
цифровом или в аналоговом
Преобразователи SIMOREG
RA70 отличаются компактностью и экономией пространства для своей установки. В дверцу преобразователя встроен электронный бокс
который включает в себя
модули регулирования. Этот
бокс может быть дополнен
модулями для технологических функций и последовательных интерфейсов. Благодаря удобной доступности
отдельных элементов эта
техника предоставляет Вам
высокую степень дружественности сервиса.
Силовая часть: контур
якоря и контур возбуждения
Якорный контур выполнен по
мостовой схеме переменного
в преобразователях для
нереверсивного привода
мостовой схеме переменного тока В6С.
реверсивного привода
по двум полноуправляемым мостовым схемам
переменного тока (В6) А
Контур возбуждения выполнен по полуупраляемой однофазной мостовой схеме
B2HZ.Преобразователи с
номинальным током от 15 до
00 А имеют силовую часть
для якоря и для возбуждения
с электрически изолированными тиристорными модулями. При этом корпус теплоотвода не несет на себе потенциала.
В преобразователях с номинальным током ≥ 1500 А силовая часть якорного контура
выполнена на таблеточных
тиристорах и их теплоотводы
находятся под напряжением.
Все подключающие клеммы
силовой части доступны спереди.
Основной электронный блок
SIMOREG 6RA70 15А30А
Преобразователи с номинальным током до 125 А рассчитаны на воздушное самоохлаждение от 210 А – на
усиленное воздушное охлаждение при помощи вентилятора.
SIMOREG 6RA70 2000 А
Простая панель управления PMU
Все преобразователи оснащаются панелью PMU на
дверце прибора. PMU состоит из пятиразрядной семисегментной панели индикации
трех светодиодов для индикации состояния и трех кнопок для ввода параметров.
Дополнительно на PMU находится разъем Х300 с интерфейсом USS по нормам
Все необходимые для запуска согласования настройки и
индикации измеряемых величин могут быть реализованы
при помощи PMU. Три кнопки
имеют следующие функции:
Переключение между номером параметра и его
значением и обратно а
также квитирование сообщений об ошибках.
Выбирает более высокий
номер параметра в модусе
номеров параметров или
повышает установленное и
индицируемое значение
параметра в модусе значений параметров. Дополнительно к этому можно повысить индекс при индицируемом параметре.
Выбор более низкого номера в модусе номеров параметров понижение значения параметра в модусе
значений параметров и понижение индекса при индицируемом параметре.
– Ready (готов): готовность
к работе светится в состоянии «Ожидание рабочей разблокировки».
– Run (работа): светится
– Fault (сбой): светится в
сбойное сообщение» мигает если установилось
На пятиразрядном семисегментном дисплее индицируемые величины могут быть
представлены в различной
– процент от номинальной
– коэффициент усиления;
Панель управления OP1S
Опциональная панель управления преобразователя
OP1S может быть вмонтирована либо в дверцу преобразователя либо за его пределами например в дверцу
электрошкафа. Это достигается благодаря подключению
кабелем длиной от одного до
пяти метров. При использовании отдельного питания 5В
длина кабеля может быть
увеличена до 200 м. Связь
OP1S с SIMOREG производится через разъем Х300.
Устройство управления и параметрирования PMU.
Благодаря применению панели OP1S появляется экономичная альтернатива измерительным приборам обычно
устанавливаемым на дверце
электрошкафа и служащим
для индикации текущих значений тех или иных физических
ЖК-дисплей имеющий 4 х 16
знаков показывает открытым
текстом обозначения параметров. Здесь можно выбрать
один из языков: немецкий
английский французский исРис. 25
панский и итальянский. OP1S
Комфортная панель управления OP1S.
может запоминать блоки параметров которые легко могут
быть переданы на другой прибор с помощью DOWN-Load.
Кнопка толчкового режима
Цифровые кнопки (0 9)
зеленый: светится при
работе; мигает при готовности к работе;
красный: светится при
неисправности мигает при
) Функция активизируется через параметр и может свободно выбираться.
управление при помощи
Параметрирование через
(двоичной команды такой
Для запуска в эксплуатацию и
как команды переключедиагностики при помощи ПК
ния входвыхода и т.п.) и
совместно с преобразоватеввод заданного значения;
лем поставляется программ наблюдение за словом
ное обеспечение Drive
состояния (ответные соMonitor.
общения о состоянии преобразователя) и считываСвязь с преобразователем
ние текущего значения;
SIMOREG производится че чтение сообщений об
рез интерфейс USS основноошибках и предупреждего прибора.
Предоставляются следующие чтение содержимого
Trace-буфера (встроенная
в SIMOREG функция ос доступ к параметрам
управляемый через меню;
чтение и запись блоков
копирование готовых блоков параметров на другой
преобразователь того же
конструктивного ряда;
вывод блоков параметров
Структура программного
Два производительных микропроцессора (С163 и С167)
охватывают все функции
регулирования и управления
приводом для контуров якоря
и возбуждения. Все функции
регулирования в программном обеспечении реализованы через изменяемые параметры.
Все важнейшие пункты регулирования доступны через
конекторы. Эти величины
соответствуют точкам измерения и доступны в виде
цифровых значений. Стандартным нормированием
конекторов является 14 бит
(16 384 ступеней) для 100%.
Использование этой величины внутри прибора может
быть расширено например
чтобы воздействовать на
заданное значение или изменить ограничения. Она может
быть также выведена через
панель управления через
аналоговые выходы или через последовательный интерфейс.
Перечень величин доступных через конекторы:
аналоговые входы и выходы;
входы регистрации текущего значения;
входы и выходы датчика
управляющих блоков регулятора свободно доступных модулей программного обеспечения.
общие величины такие
как рабочее состояние нагрев двигателя нагрев тиристоров память предупреждений память неисправностей время наработки загруженность процессора.
Бинекторами называются
цифровые управляющие
сигналы которые могут принимать значения «0» или «1».
Они могут использоваться
например для подключения
задания или для выполнения
той или иной управляющей
функции. Бинекторы также
могут выводиться через панель управления двоичные
выходы или через последовательный интерфейс.
Перечень состояний которые
могут быть доступны через
состояние двоичных входов;
фиксированные управляющие биты;
состояние регулятора
ограничений неисправностей датчика разгона
Точки воздействия приводятся в соответствие входам
модулей программного обеспечения через параметры.
При этом в точку воздействия
сигнала конектора в соответствующем параметре заносится номер конектора желаемого сигнала и таким
образом устанавливается
какой сигнал действует в
качестве входной величины.
К тому же можно как аналоговые входы и сигналы от
интерфейса так и внутренние величины использовать
для ввода заданий дополнительных заданий ограничений и т.д.
В точку воздействия бинектора заносится номер бинектора который должен использоваться в качестве входной
величины. Таким образом
можно либо осуществлять
управляющие функции через
двоичные входы управляющие биты или генерируемые
в регуляторе управляющие
биты либо выдавать один
Переключение блоков параметров
Переключение блоков данных BICO
Параметры с номерами от
0 до 599 и некоторые другие записаны четырежды.
При помощи бинектора можно выбрать который из блоков параметров будет рабочим. Благодаря этому можно
например от одного преобразователя питать попеременно от одного до четырех
различных двигателей или
реализовать переключение
ступеней редуктора. При
этом можно переключать
следующие функции установочных величин:
Блоки данных BICO могут
переключаться при помощи
управляющего слова (входа
бинектора). При этом можно
выбрать какая величина
конектора или бинектора
будет рабочей в точке воздействия. Этим достигается
гибкое согласование структуры регулятора или управляющих величин.
определение двигателя и
импульсного датчика;
оптимизация регулирования;
ограничение тока и момента;
подготовка текущего значения регулятора скорости;
регулирование скорости;
регулирование тока возбуждения;
ограничение скорости;
величины контроля и ограничений;
технологический регулятор;
потенциометр двигателя;
компенсация махового
адаптация регулятора
Потенциометр двигателя
доступен через управляющие
функции «выше» «ниже»
«влевовправо» «ручнойавтомат» и содержит
собственный датчик разгона с
независимыми друг от друга
настраиваемыми постоянными времени разгона и замедления а также выбираемое
округление. Диапазон настройки (минимальная и максимальная выходная величина) настраивается через параметры. Ввод управляющих
функций производится через
В автоматическом режиме
(положение «Авто») вход
потенциометра двигателя
определяется через свободно выбираемую величину
(номер конектора). При этом
можно выбрать будет ли
действовать ограничение
разгона или вход будет действовать напрямую на выход.
В положении «Ручной» производится установка задания
с помощью функций «Верх» и
«Вниз». Дополнительно можно выбрать должен ли выход
при пропадании напряжения
устанавливаться на нуль или
запоминать последнее значение. Значение выхода свободно доступно через конектор например для использования в качестве главного
задания дополнительного
задания или ограничения.
Задание скорости вращеТип импульсного датчика
число штрихов на один
Источник задания скорости и
оборот и максимальная
его дополнительных значескорость вращения наний может быть задан через
страиваются через парапараметрирование:
метры. В электронном
указание через аналогоблоке оцифровки сигналы
вую величину 0 ± 10В 0
датчика (симметричные: с
± 20 мА от 4 до 20 мА;
дополнительной инверти через встроенный потенрованной дорожкой или
несимметричные: относи через бинектор с функтельно массы) могут быть
циями: фиксированное заобработаны до максидание толчковый режим
мального дифференциползучесть;
ального напряжения 27 В.
через последовательный
Через параметры выбираинтерфейс основного приется номинальный диапабора;
зон напряжения датчика: 5
через дополнительный
или 15 В. При 15 В питамодуль.
ние датчика можно производить прямо от преобраНормирование производится
зователя SIMOREG. даттаким образом чтобы 100%
чики рассчитанные на 5 В
задания (состоит из основнотребуют внешнего источго и дополнительного заданика питания. Оцифровка
ний) соответствовало максиимпульсного датчика промальной скорости.
изводится при помощи
Задание может быть огранисчитывания дорожек: дочено по максимальному и
рожка 1 дорожка 2 и нуминимальному значению
левая метка. Однако есть
через параметр или конектор.
возможность использоваКроме того в программном
ния импульсного датчика и
обеспечении имеются адресбез нулевой метки. При
ные ячейки чтобы например
помощи нулевой метки
можно было бы перед или
после главного задания пофиксации одной позиции.
дать дополнительное задаМаксимальная частота
ние. Через бинектор можно
импульсов датчика может
выбрать функцию «Разблосоставлять 300 кГц. Рекокировка задания». После
мендуется использовать
параметрируемого фильтродатчики с числом импульвания (элемент РТ1) суммарсов 1024 на один оборот
ное задание передается да(из-за высокой точности
лее на вход регулятора скопри малых скоростях врарости. При этом действует
дополнительный датчик раз режим работы без тахогона.
генератора с регулированием ЭДС
Текущее значение скороДля регулирования ЭДС
датчик скорости не требуется. Для этого в
В качестве сигнала для текуSIMOREG измеряется выщего значения скорости моходное напряжение прежет быть выбран один из
образователя. Измеренчетырех источников:
ное напряжение якоря
аналоговый тахометр.
компенсируется с внутНапряжение тахогенераренним падением напрятора может составлять
жения двигателя (I*R компри максимальной скоропенсация). Величина комсти от 8 до 250 В. Соглапенсации выбирается авсование напряжения протоматически в процессе
изводится через параоптимизации регулятора
Точность этого процесса
регулирования определяется изменением сопротивления в якорном контуре двигателя зависящего
от температуры и составляет около 5%. Рекомендуется процесс оптимизации регулятора тока для
достижения наивысшей
точности проводить при
рабочей температуре машины. Регулирование ЭДС
можно использовать тогда
когда требования к точности не очень высоки невозможна встройка датчика и двигатель работает в
диапазоне якорного напряжения.
Внимание: в этом режиме
работы не возможно зависимое от ЭДС понижение
сигнал текущего значения скорости
Для этого режима можно
использовать любые номера конекторов в качестве сигнала текущего значения скорости. Такая настройка выбирается прежде всего тогда когда регистрация текущего значения скорости производится технологическим модулем.
Перед передачей значения скорости на регулятор
скорости его можно сгладить при помощи параметрируемого сглаживания (элемент РТ1) и двух
регулируемых полосовых
прежде всего там где
присутствует механический резонанс для того
чтобы подавить резонансные частоты. Добротность
фильтров можно настраивать на резонансные частоты.
Датчик разгона преобразовывает вводимое задание при
скачкообразном изменении в
непрерывно изменяемом во
времени сигнале задания.
Время разгона и замедления
можно настраивать независимо друг от друга. Дополнительно датчиком разгона
используется сглаживатель
начала и конца который работает в начале и в конце
Все времена датчика разгона
настраиваются независимо
Для времен датчика разгона
имеется три блока параметров которые могут быть выбраны через двоичные входы
выбора или через последовательный интерфейс (через
бинектор). Переключение
параметров датчика разгона
может производиться во время работы. Значение блока
параметров 1 можно дополнительно мультипликативно
оценивать через конектор
(для изменения данных датчика разгона через конектор).
При вводе времени датчика
разгона равного нулю задание скорости напрямую передается на регулятор скорости.
Регулятор скорости сравнивает задание и текущее значение скорости вращения и
при отклонении выдает регулятору тока соответствующее
задание по току (принцип:
регулирование скорости при
помощи вспомогательного
регулятора тока).Регулятор
скорости выполнен как PIрегулятор с дополнительной
выбираемой D-компонентой.
Кроме того переключаемая
статическая часть является
выбираемой. Все параметры
регулятора можно настраивать независимо друг от друга. Значение Кр (усиление)
можно адаптировать в зависимости от сигнала конектора
(внешнего или внутреннего).
При этом Р-усиление регулятора скорости можно настроить в зависимости от текуще26
В зависимости от параметрирования выход регулятора
свободное задание токоограничения через коннектор например от аналого-
Управление с двойным
Такое управление в контуре
го значения скорости от текущего значения тока от
разности заданного и текущего значений или от диаметра
обмотки. Для высокой динамики контура регулирования
скорости он является управляемым. Для этого например в зависимости от трения
и момента инерции привода
после регулятора скорости
добавляется моментальное
значение задания. Определение компенсации трения и
инерции можно производить
в процессе автоматической
Выходное значение регулятора скорости можно настраивать через параметры
сразу же после разблокировки регулятора.
В зависимости от параметрирования можно обойти
регулятор скорости и регулировать преобразователь по
моменту или по току. Дополнительно имеется возможность переключения регулирования скорости и регулирования момента во время
работы через функцию выбора «ведущееведомое переключение». Функция выбирается как бинектор через двоичную клемму вы-бора или
через последова-тельный
интерфейс. Ввод задания по
моменту произ-водится через
выбираемый конектор и может поступать через аналоговую клемму или от последовательного интерфейса.
В ведомом режиме (режим
регулирования момента или
тока) работает ограничение
регулятора. При этом можно
в зависимости от устанавливаемого в параметрах ограничения скорости воздействовать на регулятор чтобы
исключить недопустимый
разнос привода. Привод при
этом ограничивается на настраиваемое отклонение
скорости представляет собой
либо задание момента. либо
задание тока. В режиме регулирования момента выход
регулятора скорости оценивается совместно с потоком
машины и затем в виде
задания по току передается
на регулятор тока. Режим
регулирования момента используется прежде всего при
понижении тока чтобы независимо от скорости вращения
можно было бы ограничить
Перечень доступных функций:
независимая установка
положительной и отрицательной границы момента
переключение ограничения
момента через бинектор в
зависимости от параметрируемого значения скорости;
свободное задание ограничения момента при помощи
сигнала конектора например через аналоговый
вход или через последовательный интерфейс.
В качестве действующего
ограничения момента всегда
принимается наименьшая
заданная величина. После
ограничения момента можно
дополнительно прибавить
Ограничение тока устанавливаемое после ограничения
момента служит для защиты
преобразователя и двигателя. В качестве действующего
ограничения тока всегда принимается наименьшая из
Следующие значения ограничения тока могут быть установлены:
положительного и отрицательного ограничения тока
через параметр (установка
максимального ограничения тока двигателя).
вого выхода или через последовательный интерфейс;
раздельная настройка токоограничения через параметры для состояния покоя
и для быстрого останова;
зависимое от скорости токоограничение; при высокой скорости при помощи
параметрирования можно
автоматически установить
автоматически включаемое зависимое от скорости
снижение токоограничения
(предельная характеристика коммутации двиг-ля);
контроль силовой части по
I2t: при всех значениях тока
рассчитывается тепловое
состояние тиристоров. При
достижении граничной
температуры для тиристоров в зависимости от параметрирования либо постоянный ток понижается до
номинального либо преобразователь выключается
с выдачей сообщения о
неисправности. Эта функция служит для защиты тиристоров.
Регулятор тока выполнен как
PI-регулятор с независимыми
друг от друга настраиваемыми Р-усилением и постоянной
времени регулирования. При
этом составляющие Р и I
могут отключаться (чистое Рили I- регулирование). Текущее значение тока регистрируется на стороне переменного тока при помощи
преобразователя тока и передается через полное сопротивление трансформатора и
выпрямитель на аналоговоцифровой преобразователь.
Разрешение составляет 10
бит на номинальный ток преобразователя. В качестве
задания по току используется
выход ограничителя тока.
регулирования тока улучшает
динамику регулирования.
Благодаря этому становится
возможным таймерный интервал регулирования от 6 до
мс. Управление с двойным
усилением действует в зависимости от задания по току и
ЭДС двигателя и обеспечивает благодаря этому при
прерывистом и непрерывистом токе и даже при смене
направления момента ввод
необходимого управляющего
угла в блок управления.
Командная ступень (только в
преобразователях для четырехквадрантного режима)
действует совместно с контуром регулирования тока логического процесса всех необходимых для смены момента действий. При необходимости можно заблокировать через параметры также
и направление момента.
Блок управления образует
синхронно с сетевым напряжением управляющий импульс для тиристоров силовой части. Синхронизация
является независимой от
вращающегося поля и от
питания электроники и воспринимается силовой частью.
Положение управляющего
импульса во времени определяется выходным значением регулятора тока и управлением с двойным усилением. Ограничение регулирования производится через параметр.
Блок управления автоматически настраивается на подаваемую частоту в диапазоне 45 65 Гц.
По запросу имеется возможность настройки через параметры на частоту сети в диапазоне от 23 до 110 Гц.
Выход регулятора тока выдает на блок управления управляющий угол параллельно
этому действует управление
с двойным усилением.
Регулятор ЭДС сравнивает
заданное и текущее значения
ЭДС (индуцированное напряжение двигателя) и выдает задание для регулятора
тока возбуждения. Благодаря
этому становится возможным
зависимое от ЭДС регулирование с понижением тока.
Регулятор ЭДС работает как
PI-регулятор Р- и I- компоненты можно настраивать
независимо друг от друга или
же регулятор может работать
как чистый Р- или I- регулятор. Параллельно с регулятором ЭДС работает управление с двойным усилением
которое в зависимости от
скорости управляет заданием
тока возбуждения при помощи автоматически формируемой характеристики поля.
После регулятора ЭДС находится суммирующая ячейка
которая может вводить дополнительное задание поля
при помощи конектора например через аналоговый
вход или через последовательный интерфейс. Совместно действует ограничение
для задания возбуждения.
При этом задание по возбуждению можно независимо
друг от друга ограничить по
одному минимальному и по
одному максимальному значению. Ограничение производится с помощью параметра или конектора. При этом
минимум действует для
верхней границы а максимум
Регулятор тока возбуждения
Регулятор тока для поля –
это РI-регулятор с независимыми настройками для Кр и
Тn. Дополнительно он может
работать как чистый Р- и Iрегулятор. Параллельно с
регулятором тока возбуждения работает управление с
двойным усилением которое
в зависимости от в зависимости от задания по току и сетевого напряжения определяет угол управления для
контура возбуждения и устанавливает его. Управление с
двойным усилением поддерживает регулятор тока и
обеспечивает ему динамические характеристики в контуре возбуждения.
Блок управления образует в
контуре возбуждения синхронно с сетевым напряжением управляющий импульс
для тиристоров силовой части. Синхронизация воспринимается силовой частью и
благодаря этому независима
от питания электронной части. Положение управляющего
импульса во времени определяется выходным значением регулятора тока и управлением с двойным усилением. Ограничение регулирования производится через параметр. Блок управления
автоматически настраивается
на частоту сети в диапазоне
Преобразователь 6RA70
поставляется в состоянии
заводской настройки. Настройка регулятора поддерживается при помощи выбора
автоматического процесса
оптимизации. Выбор производится при помощи специального числового ключа.
Перечисленные ниже функции регулирования могут
быть настроены при помощи
автоматической оптимизации:
оптимизация регулятора
тока для настройки регулятора и управления с двойным усилением
(якорь и возбуждение);
скорости для настройки его
автоматическая запись
компенсации трения и момента инерции для управления регулятором скорости;
характеристики для зависимого от ЭДС регулирования с понижением поля и
автоматическая оптимизация регулятора ЭДС в режиме понижения поля.
Дополнительно можно все
параметры настроенные при
автоматической оптимизации изменить вручную с панели управления.
Индикация рабочих значений
Через параметр r000 индицируется рабочее состояние
преобразователя. Для индикации результатов измерений
имеется около 50 параметров; дополнительно можно
использовать для вывода на
индикацию рабочих значений
регулятора 300 сигналов
(конекторов) из состава программного обеспечения.
Примеры результатов измерений выводимых на индикацию: заданное значение
текущее значение состояние
двоичных входоввыходов
сетевое напряжение частота
сети управляющий угол
входывыходы аналоговых
клемм входы и выходы регулятора индикация ограничений.
при помощи выбора Traceфункций сохранить в памяти
до 8-ми измеряемых величин
с разбивкой на 128 точек
измерения. Измеряемая величина или возникновение
сообщения о неисправности
может параметрироваться
как триггерное условие. При
помощи выбора триггерной
задержки становится возможным запоминание предшествующего и последующего события. Период опроса
памяти измеряемых величин
может параметрироваться в
пределах от 3 до 300 мс.
Результаты измерений могут
выводиться на панель управления или через последовательный интерфейс.
Семейство преобразователей SIMOREG
Сообщения об ошибках
Каждому сбойному сообщеSiemens DA21.1 · 2001
Различают следующие группы сбойных сообщений:
Аналоговые входы выбора
нию присвоен номер. Дополнительно для каждого сообщения запоминается время
его возникновения. Благодаря этому становится возможным быстрое обнаружение
причин неисправности. В
диагностических целях запоминаются последние 8 сообщений об ошибках с номером
сообщения с ошибочным
значением и временем возникновения.
При возникновении ошибки:
двоичный выход «Неисправность» (Stoerung) устанавливается на низкий
уровень LOW (функция выбора);
привод выключается (блокировка регулятора ток
I=0 блокировка импульсов
отключение реле «защита
устанавливается индикация F с номером ошибки
загорается светодиод «Неисправность» (Fault).
Квитирование сообщений об
ошибках может производиться по выбору с панели управления через двоичные клеммы выбора или через последовательный интерфейс.
После квитирования ошибки
устанавливается состояние
«Блокировка включения».
Это состояние отменяется
сигналом AUS (ОТКЛ) (Lсигнал на клемме 37).
Автоматический повторный
пуск: внутри параметрируемого отрезка времени в пределах от 0 до 2 с возможен
повторный автоматический
пуск. Если время установлено на нуль следует немедленное сбойное сообщение
(при пропадании сети) без
повторного пуска. При перечисленных ниже сбойных
сообщениях возможен повторный пуск:
пропадание фазы (возбуждение или якорь) пониженное
напряжение перенапряжение пропадание питания
электронной части пониженное напряжение на параллельном преобразователе
сбои сети: пропадание
фазы сбой в контуре возбуждения пониженное напряжение частота сети
сбои интерфейса: интерфейс основного прибора
или интерфейс к дополнительным модулям поврежден;
сбои привода: сработал
контроль регулятора по
скорости регулятора по току по ЭДС по возбуждению привод заблокирован
ток якоря не возможен;
срабатывание электронной
защиты двигателя от пере2
грузок (контроль по I t);
срабатывание контроля по
тахогенератору и сообщение о превышении скорости;
сбои при запуске в эксплуатацию;
сбои электронных модулей;
сбойные сообщения от
контроля тиристоров: эти
сообщения могут возникать
только тогда когда активирован контроль тиристоров
на соответствующий параметр. При этом проверяется способен ли тиристор
блокироваться и закрываться а также может ли
сообщения об ошибках
сенсоров двигателя (при
установленной опции расширения клемм): контроль
длины щеток состояние
подшипников поток воздуха температура двигателя;
внешние ошибки через
двоичные клеммы выбора;
Предупреждения сообщают
об особых состояниях которые еще не ведут к выключению привода. Возникшие
предупреждения не должны
квитироваться т.к. они сбрасываются автоматически
если причина предупреждения более не возникает.
При возникновении нескольких предупреждений:
двоичная выходная функция «предупреждение» устанавливается на низкий
уровень LOW (функция выбора) и
предупреждение индицируется миганием светодиода Fault.
Различают следующие группы предупреждений:
перегрев двигателя: рас2
четное значение I t достигнуто на 100%;
предупреждение от сенсоров двигателя: (только при
состояния подшипников
вентилятора температуры
предупреждения от привода: привод блокирован не
внешнее предупреждение
от двоичных клемм выбора;
предупреждения от дополнительных модулей.
После преобразования в
цифровую величину значение
аналогового входа может
гибко адаптироваться через
параметры к нормированию
фильтрованию выбору математического знака и задание смещения. Т.к. величина
доступна в виде конектора
аналоговый вход можно использовать как главное задание так и как значение для
вспомогательного задания и
Текущее значение тока выдается в виде действительного значения на клемму 12.
Вывод возможен в виде биполярной или абсолютной
величины дополнительно
может быть выбрана полярность.
Для вывода других аналоговых сигналов имеются выбираемые аналоговые выходы.
Вывод может производиться
в биполярном или в абсолютном виде. При этом можно параметрировать нормирование сдвиг полярность и
интервал фильтрования.
Желаемые выходные величины выбираются в точке
воздействия через ввод номера конектора. Возможными
выходными величинами являются например текущее
значение скорости выход
датчика разгона задание по
току сетевое напряжение и
Отдельные сообщения об
ошибках можно отключать
(деактивировать) через параметры. Некоторые сообщения об ошибках отключены в состоянии заводской
поставки и должны быть активированы через параметры.
включениесостояние покоя (AUS1) через клемму
Эта клеммная функция
связана с управляющим
битом последовательного
интерфейса UND. При высоком уровне сигнала H на
клемме 37 включается
главный контактор (клеммы
911) через внутренне
управление процессом.
Если на клемме 38 находится сигнал высокого
уровня Н (разблокировка
работы) то регулятор разблокируется. Привод начинает разгоняется до рабочей скорости определяемой заданием по скорости.
При низком уровне сигнала
L на клемме 37 привод через датчик разгона тормозится до скорости n nmin
по истечении времени
ожидания регулятор блокируется устройством торможения и при I=0 главный
контактор отключается. Затем по истечении настраиваемого времени после отключения главного контактора понижается ток возбуждения до тока состояния покоя (параметрируемая величина).
разблокировка работы
интерфейса UND. При высоком уровне сигнала Н на
клемме 38 регулятор разблокируется. При низком
уровне сигнала L – регулятор блокируется и при I= 0
происходит блокировка
импульсов. Сигнал разблокировки работы имеет высокий приоритет т.е. при
снятии сигнала (низкий
уровень L) во время работы всегда ток I=0 и вместе
с этим возникает как следствие неуправляемый выбег привода.
Двоичные входы выбора:
Остальные двоичные входные клеммы могут иметь по
выбору те или иные функции.
При этом каждой клемме
присвоен номер бинектора
который может использоваться для управляющих
Примеры двоичных входных
свободное снятие напряжения (AUS2): при AUS2
(сигнал L) регулятор немедленно блокируется ток
в якорной цепи снижается
и при I=0 отключается
главный контактор. Привод
после этого приходит в состояние неуправляемого
(AUS3): при AUS3 (сигнал
L) задание скорости на регуляторе скорости устанавливается в нуль и привод
тормозится на токоограничении (собственное токоограничение для быстрого
останова является параметрируемой величиной).
При nnmin по истечении
времени ожидания устройство торможения выдает
I=0 и главный контактор отключается.
толчковый режим: функция
толчкового режима доступна при L-сигнале не клемме 37 Н-сигнале не клемме 38 и при установке данной функции. При этом
главный контактор включается и привод разгоняется
по заданию толчкового режима до значения указанного в параметре. Снятие
сигнала толчкового режима
тормозит привод до nnmin
после чего регулятор блокируется и по истечении
параметрируемого отрезка
времени (0 60 с) главный контактор отключается. Дополнительно можно
выбрать будет ли активен
при этом датчик разгона
или будет ли он работать с
временем разгона = времени замедления=0.
На двоичных выходных
клеммах (открытый эмиттер)
имеются выбираемые функции сообщений. При этом
каждая клемма может выдавать любое значение конектора которое может быть
выбрано через соответствующий параметр выбора.
Полярность выходного сигнала и настраиваемое время
задержки (0 15 с) определяется через параметр.
Примеры двоичных выходных
неисправность: при возникновении сбойного сообщения выдается сигнал
предупреждение: при возникновении предупреждения выдается сигнал низкого уровня L;
nnmin: при скорости вращения менее nmin выдается
сигнал высокого уровня Н.
Этот сигнал может использоваться для например
сообщения о нулевой скорости;
команда включения для
механического тормоза:
при помощи этого сигнала
управлять тормозом двигателя.
При включении привода через функцию «Включение» и
ввода «Разблокировки работы» выдается Н-сигнал для
открытия тормоза при этом
внутренняя разблокировка
регулятора задерживается на
время определяемое в параметрах (время ожидания
открытия тормоза). В состоянии покоя привода через
функции «Состояние покоя»
или «Быстрый останов» при
достижении скорости nnmin
выдается L-сигнал для закрытия тормоза.
Одновременно внутренняя
разблокировка привода сохраняется в течении времени определенного в параметрах (время ожидания
закрытия тормоза). После
этого следует сигнал от I=0
блокировка импульсов и отключение главного контактора.
Для сигнала «Закрыть тормоз» (L-сигнал на двоичном
входе выбора) можно выбрать и другие способы работы. При этом при подаче
«Внутренней блокировки
регулятора» (привод обесточен) не ожидать nnmin а
включить тормоз на скорости
большей чем nmin (рабочий
Внутренняя блокировка регулятора подается при сбойном
сообщении при свободном
снятии напряжения или при
отмене рабочей разблокировки на клемме 38 во время
Функция E-STOP служит для
размыкания контактов реле
(клеммы 109110) для управления главным контактором
независимо от электронного
блока управления и функциональности микропроцессорного модуля (основной
электроники) в пределах
мс. При сбое в основной
электронике при помощи
задания I=0 достигается то
что главный контактор отключается в обесточенном
состоянии. После ввода ESTOP привод приходит в
состояние неуправляемого
Имеются следующие последовательные интерфейсы:
В распоряжении имеются
следующие возможности для
реализации функции E-STOP:
режим выключателя: размыкание выключателя
между клеммами 106106
кнопочный режим: размыкание контакта между
клеммами 106107 запускает E-STOP с запоминанием
отключения. Замыкание
рабочего контакта между
клеммами 106108 ведет к
После сброса функции ESTOP привод продолжает
оставаться в состоянии
Это необходимо квитировать
запуском функции «Состояние покоя» например через
размыкание клеммы 37.
Указание: функция E-STOP
не является функцией аварийного отключения NOTAUS по EN-60204-1.
последовательный интерфейс на разъеме Х300
PMU для протокола USS
по RS232 или RS485. Для
подключения опциональной панели управления
OP1S или для SIMOVIS ;
последовательный интерфейс на клеммах основного электронного блока
RS485 двухпроводный или
четырехпроводный для
протокола USS или связи
peer-to-peer (связь между
равноправными узлами);
последовательный интерфейс на клеммах расширения (опция) RS485 двухпроводный или четырехпроводный для протокола
USS или связи peer-to-peer
(связь между равноправными узлами);
PROFIBUS-DP через дополнительную карту (опция);
SIMOLINK через дополнительную карту (опция) с
подключением по оптоволоконному кабелю;
RS232: интерфейс в диапазоне напряжения ± 12 В
для связи «точка за точкой»;
RS485: двухтактный интерфейс в диапазоне напряжения 5В помехозащищенный дополненный
для шинной связи с максимум 31 абонентом.
Протокол peer-to-peer
Открыто предлагаемый
SIEMENS-протокол может
без проблем использоваться
в других системах например
в ПК в любых управляющих
(ведущих) устройствах. Привод работает как ведомый
(Slave) в системе MasterSlave. Привод может быть
выбран при помощи присвоенного ему Slave-номера.
Через протокол USS возможен обмен следующими данными:
Этот протокол служит для
связи прибор-прибор. При
таком способе работы по
последовательному интерфейсу происходит обмен
данными между преобразователями. Благодаря использованию последовательного
интерфейса в качестве проводного соединения можно
принимать данные от предыдущего прибора которые
потом подготавливаются
(например при помощи
мультипликативной оценки) к
передаче на следующий прибор. Для этого используется
один только один последовательный интерфейс.
данные PKW для записи и
считывания параметров;
данные PZD (данные процесса) такие как управляющее слово задание
слово состояния текущее
Данные передачи (текущее
значение) выбирается номером конектора в параметрах
данные приема (задание)
представляют собой номер
конектора который может
действовать на любой точке
Могут иметь место следующие типы обмена данными
между преобразователями:
передача управляющих
слов и текущих значений;
прием управляющих слов и
При этом можно передавать
до пяти слов данных в направлении передачи и столько же в направлении приема.
Обмен данными производится через номера конекторов и
Последовательные интерфейсы могут работать одновременно. Так можно по
первому интерфейсу осуществить связь с автоматизирующим устройством (протокол USS) для управления
диагностики и получения
главного задания. Второй
интерфейс выполняет по
протоколу peer-to-peer функцию каскада заданий.
Клеммы на микропроцессорном модуле (главный модуль электроники)
Опорное напряжение P10 нагрузочная способность 10 mA
Опорное напряжение N10 нагрузочная способность 10 mA
аналоговых входа через дифф. усилитель
разрешающая способность 10 до ±14 бит
±10 В 0 ±20 мA 4 20 мA
Аналоговый вход для датчика температуры двигателя
Аналоговый выход истинного времени для текущего значения тока относительно массы 5 В для номинального тока прибора макс. 2 мA
аналоговых выхода относительно массы
±10 В разрешение ± 11-бит макс. 2 мA
Оцифровка импульсного датчика для 5- или 24-вольтового датчика 2 дорожки и нулевая метка
максимальная частота 300 кГц
Блок питания P15 200 мA для импульсных датчиков
двоичных входа отн. массы 2 с функциями расширения
двоичных выходя отн. массы открытый эмиттер P24 нагр. способность100 мА
Последовательный интерфейс RS 485 двух или четырехпрводный
Блок питания P24 для управления двоичными входами
клемм для приборной массы
Штекеры на простой панели управления PMU
Штекер X300 для подключения OP1S RS 232 или RS 485 двухпроводный макс.1875 кБод интерфейс USS
Клеммы на модуле управления
Аналоговый тахогенератор 8 250 В для макс. скорости
Клеммы на опциональном расширении клемм
двоичных входа выбора через оптрон используемые также как интерфейс к двигателю
двоичных входы выбора относительно массы
аналоговых входа отн. массы разрешение ±10 бит
Один аналоговый вход для оценки температуры двигателя через PTC
двоичных выхода P24 открытый эмиттер относительно массы
нагруз. способность 100 мА
аналоговых выхода относительно массы ±10 В нагрузочная способность 2 мА разрешение ±11 бит
Последовательный интерфейс RS 485 двух- или четырехпроводный
Параллельный интерфейс (2 штекера) для параллельного подключения преобразователей SIMOREG
Контроль температуры
Можно по выбору подключать
терморезистор (РТС) или
линейный температурный
сенсор (KTY84-130). Для этого имеется вход на главном
электронном блоке и вход на
опциональном расширении
клемм. При применении терморезистора могут параметрироваться предупреждения
и сообщения об ошибках.
При использовании KTY84130 можно для каждого предупреждения или сбойного
сообщения задать пороговое
значение. Индикация и ввод
граничных значений производится в °C.
Дополнительно можно при
помощи опции расширения
клемм использовать термовыключатель. при срабатывании (двоичный переключающий сигнал) возникает
параметрируемое предупреждение или сообщение об
ошибке. Применение назначается через двоичный вход
выбора (клемма 214) опционального расширения клемм.
Контроль длины щеток
Контроль длины щеток производится через свободный
от потенциала микропереключатель при этом оценивается наименьшая длина
щеток. Если щетка изношена
микропереключатель размыкается при этом возникает
параметрируемое предупреждение или сообщение о
неисправности. Применение
назначается через двоичный
вход выбора (клемма 211) на
Контроль потока воздуха
через вентилятор двигателя
Для этого в контур потока
воздуха встроен датчик расхода воздуха (ventcaptor Typ
01.03). При срабатывании
возникает предупреждение
или сбойное сообщение.
Применение назначается
через двоичный вход выбора
(клемма 213) на опциональном расширении клемм.
Подключаемая величинапримечание
клемма в печатном монтаже
(винтовая клемма макс.
сечение подключения 10 мм2
многожильного провода)
U1 1V1 1W1: сквозное отверстие для M8 (Cu-шина 3 x 20)
C1 1D1: сквозное отверстие
для M8 (Cu-шина 5 x 20)
U1 1V1 1W1: сквозное отверстие для M10 (Cu-шина 5 x 30)
для M10 (Cu-шина 5 x 35)
см. технические данные
Защитный проводник PE U
Подключение якорного
Клеммы в печатном монтаже
MKDS (винтовые) максимальное
сечение подключения 4
мм2многожильного провода.
Приборная клемма G104 (винтовая) максимальное сечение
подключения 10 мм2 многожильного провода.
максимальное сечение подклю- XP5W1
чения 15 мм многожильного
(винтовая) Максимальное сече2
ние подключения 4мм многожильного провода
Максимальное сечение подклю- 8 270 В
~ 400 460 В (+15%–20%)
Номинальное постоянное напряжение 325 В при
подключении к сети 2 ~ 400 В.
~380 460 В (+15%–25%); In = 1A
(–35% для 1 мин) или
~190 230 В (+15%–25%; In = 2A
дополнительные сведения
см. в технических данных
Штекерная клемма MSTB25
Максимальное сечение подклю- защитного отключения
Сквозное отверстие для M12
U1 1V1 1W1: сквозное отверстие для M12 (Cu-шина 10 x 80)
для M12 (Cu-шина 10 x 50) Приборы предусмотрены для жесткого подключения к сети в соответствии с DIN VDE 0160 раздел
Подключение защитного проводника: минимальное сечение
mm2. Сечение определяется
по действующим предписаниям
(например DIN VDE 100 часть
3 DIN VDE 0276 часть 1000).
входы тахогенератора
) Указание: для приборов с входным
напряжением силовой части которое выходит за пределы допуска (с
учетом макс. допустимого входного
напряжения силовой части) блок
питания электроники подключение
сети к контуру возбуждения и подключение вентилятора необходимо
согласовать через трансформатор ~
0 В. Рекомендуется при номинальном напряжении силовой части
до 500 В использование автотрансформатора. При номинальном напряжении силовой части свыше 500
В использование разделительного
Переключение мат. знака и прохождение сигнала
возможно при помощи двоичных входных функций
= 24 В макс. нагрузка 50 мА устойчив против к.з.
использование через сбойное сообщение F018
н.з. контакт Ie = 30 мА
рабочий контакт Ie = 10 мА
необходимо. Этот разделительный
трансформатор должен иметь
среднюю отпайку которая связана
с защитным заземлением РЕ.
) При внешнем охлаждении прибора
Указание: необходимо использовать только либо клемму 105
либо 107 и 108. В состоянии поставки клемма 105 связана с
Блочная схема CUD1 с типичными для покупателя подключениями.
Штекерные клеммы (винтовые)
Макс. сечение подключения
Входы импульсного датчи- Штекерные клеммы (винтовые)
±1% при 25° C (стабильность 01% на 10 °K);
дифференциальный вход
Разрешение параметрируемое
прибл. до 555 В (±14 бит)
Переключение знака и прохождение сигнала возможно с помощью двоичных входных функций.
управляемость синфазности: ±15 В
0 мА; устойчиво к к.з.
Масса имп. датчика M
(с электронной защитой)
Температура двигателя:
) Разрешение параметрируется
приблиз. до 555 В (± 14 бит)
Нагрузка: ≤ 525 мА при 15 В
(без коммутационных потерь см. абзац кабели
длина кабелей наложение экрана) 2)
гистерезис коммутации: 3)
Передаточное отношение: 1:1
Уровень входного импульса: 2)
Смещение дорожки: см. стр. 519 табл. 5 2)
Частота импульсов: см. стр. 519 табл. 6 2)
Сенсор согласно P146 индекс 1
) См. раздел характеристики
электроники оцифровки тахогенератора.
Выход выбора аналог1
Выход выбора аналог12
±10 В соответствует 0 ±200%
Номинальный ток преобразователя
макс. нагрузка 2 мА устойчив к к.з.
±10 В макс. 2 мА устойчив к к.з.
= 24 В макс. нагрузка 100 мА внутреннее питание
относительно внутренней массы
Рабочая разблокировка
Вход выбора цифровой 1 X17139
Вход выбора цифровой 6 X17136
(Квитирование неисправности)
) Н-сигнал: +13 +33 В*)
L-сигнал: -33 + 3 В*)
Для двоичных управляющих входов
H-сигнал: включение 1)
Сетевой контактор EIN (ВКЛ)+ (при H-сигнале на
Разгон по характеристике датчика разгона до рабочей скорости
L-сигнал: состояние покоя1)
Замедление по характеристике датчика разгона до
n n min (P370) + блокировка регулятора +
сетевой контактор AUS (ВЫКЛ).
H-сигнал: регулятор разблокирован 1)
L-сигнал: регулятор заблокирован 1)
L-сигнал действует как сигнал более высокого приоритета также и в Толчке“ и Позучке“.
Сборное сообщение квитируется при положительном
фронте. Преобразователь находится в состоянии
«Неисправность» до тех пор пока ошибка не будет
устранена и квитирована и остается в состоянии
«Блокировка включения». Это состояние отменяется
подачей L-сигнала на клемму 37.1)
Двоичные управляющие
Штекерные клеммы (винтовые)M:
Выход выбора двоичный 2 X17148
Реле сетевого контактора:
Последовательный интерфейс 1 RS 232X300 2) 3) 4)
Последовательный интерфейс 2 RS 485 6) 7)
Линии приема и передачи X3004 5)
RS 485-двухпроводн полож. разность вхвых
BOOT Упр. сигнал для
обновления прогр. обеспечения.
Напряжение питание 5 V X3006 5)
Линия передачи RS 232X3007 5)
Линии приема и передачи X3008 5)
RS 485-двухпроводн отриц. разность вхвых
Штекерные клеммы (винтовые) TX+
-полюсный SUBMIN Dрозетка
– до 15 м в соотв. со стандартом EIA
– до 30 м емкостная нагрузка
макс. 25 F (Кабель и приемник)
Через штекер подключения
Х300 на PMU можно произвести последовательное
подключение к устройству
автоматизации или к ПК.
Благодаря этому можно подключить преобразователь к
вышестоящему устройству
управления или командному
пункту и управлять им оттуда.
H-сигнал: нет неисправности1)
L-сигнал: неисправность1)
устойчив к к.з. 100 мА 1)
≤ ~ 250 V 4 A; cos φ = 1
≤ ~ 250 V 2 A; cos φ = 04
RS 485 линия передачи 4-проводная
положительная разность входа
отрицательная разность входа
RS 485 линия приема 4-проводная
положительная разность входа линия
приемапередачи 2-проволочная положительная разность входа
отрицательная разность входа линия
приемапередачи 2-проволочная отрицательная разность входа
– при скорости обмена
Пожалуйста выполняйте DIN
245 часть 1. Особенно соблюдайте чтобы разность
потенциалов между опорным
потенциалом данных М
всех подключений не превышала -7 В +12 В. Если
это не может быть гарантировано то необходимо принять меры к выравниванию
В SIMOREG 6RA70 не имеет
SIMOREG 6RA70 15 А 125 А без вентилятора
SIMOREG 6RA70 с вентилятором

не удал.cdw

Напряжения питающей сети
ВА-программно подключаемый
UI-програмно переключаемый
вход по току или напряжению
КП 140613.07.000.00 ЭЗ
Управление и контроль вентилятора
Импульсы теристоров возбуждения
Напряжение питающей сети
Импульсы тиристорного якоря
Контроль температуры
З АС 50-60 Гц 400-460 В
З АС 50-60 Гц 400-575 В
)Cуммарный ток Р24_Smax.200мА
)Ттребуется для 4Q-преобразователей

Специальная чсть.docx

2 Специальная часть
1 Расчёт мощности и выбор двигателя петлеобразующей тележки.
ДП 140613.07.000.00 ПЗ
При создании новых ЭП или модернизации уже существующих выбирают такие серийно выпускаемые двигатели которые обеспечивали бы наилучшее выполнение возлагаемых на них функций и соответствовали бы условиям работы привода и рабочей машины. Выбор двигателя производится следующим образом: сначала рассчитывается требуемая мощность а затем предварительно выбранный двигатель проверяется по условиям пуска нагрева и перегрева.
Паспортные параметры двигателя должны быть близки к расчётным при работе данного ЭП а конструктивное исполнение должно соответствовать способу его размещения и условиям окружающей среды.
Выбор двигателя недостаточной мощности может привести к нарушению заданного технологического процесса и снижению производительности рабочей машины. При этом может увеличиться нагрев двигателя испортиться изоляция что приведёт к преждевременному выходу двигателя из строя.
Недопустимым является сильное завышение мощности так как это не только экономически не обосновано (дороговизна оборудования) но и предвещает работу привода с низким КПД и коэффициентом мощности.
Чтобы выбрать двигатель петлеобразующей тележки необходимо учитывать время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса время разгона привода со штрипсом время торможения привода тележки статическую мощность на валу двигателя и статический момент.
Время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса определяется по формуле
где з – угловая скорость захвата штрипса радсек;
а – ускорение замедления радсек2;
tрз - время разгона привода до угловой скорости захвата штрипса сек.
Время разгона привода тележки со штрипсом определяется
где у – установившаяся скорость радсек;
tрш - время разгона привода тележки сек.
Время торможения привода тележки со штрипсом определяется по формуле
где B – угловая скорость выброса штрипса радсек;
t0шт - время торможения привода тележки со штрипсом сек.
Время торможения привода тележки без штрипса определяется по формуле
где В – ускорение замедления радсек2 ;
t0 - время торможения привода тележки без штрипса.
Время движения тележки за один проход определяется по формуле
tп = tрз + tрш + ty + t0шт + t0
где tп - время движения тележки за один проход сек.
Статистическая мощность электропривода определяется по формуле
где G – часовая производительность тонны продукции тчас;
k – коэффициент равен 2-3
tп - Время движения тележки за один проход мин.
Статистический момент электропривода определяется по формуле
Момент холостого хода определяется ЭП по формуле
где Mс – статический момент Н·м.
Динамический момент ЭП определяется по формуле
где Мдин – динамический момент Н·м;
J – момент инерции кг · м2.
После приведённых расчётов строим нагрузочную диаграмму двигателя за 1 проход. На основании построенной диаграммы проверяем двигатель по нагреву определяя эквивалентный момент. Эквивалентный момент должен быть меньше или равен номинальному моменту:
tп = tрз + tрш + ty + t0шт + t0 = 137 + 615 + 10011 + 54 + 18 = 1148 сек.
Mxx = 03 × Mс = 03 × 115736 = 3472 Н × м.
Мдин = J × a = 12 × 10 =12 Н × м.
Проверяем двигатель по нагреву определяя эквивалентный момент. Эквивалентный момент должен быть меньше или равен номинальному моменту
После расчётов строим нагрузочную диаграмму двигателя.
Рисунок 1 – Нагрузочная диаграмма двигателя
Исходя из полученной предварительной мощности выбираю по каталогу электродвигатель с ближайшей большей мощностью марки тока SIEMENS1GH6226-ONC40-1VV3-Z
Из паспортных данных двигателя которые указана в таблице 1
Таблица 1- паспортные данные двигателя.
SIEMENS1GH6226-ONC40
Номинальная мощность кВт
Номинальная скорость обмин
Номинальное напряжение В
2 Расчет статических и динамических характеристик
Основной характеристикой регулируемого электропривода являетсядиапазон регулирования скорости - отношение максимальной скоростипривода к минимальной. Диапазон регулирования ограничен сверху и снизу. Верхний пределрегулирования скорости определяется прочностью элементов привода про-цессами тепловыделения и работоспособностью подшипников а также ком-мутации ограничениями.
Нижняя скорость привода определяется главным образом устойчи-востью вращения при колебаниях моментов нагрузки и внутренних возму-щениях (изменениях параметров).
Момент сил сопротивления вызывает снижение скорости приводана величину W зависящую от жесткости механической характеристики. Относительное снижение скорости привода под нагрузкой называ-ется статической ошибкой или статизмом привода. Чем выше жесткость механической характеристики тем меньшестатизм привода.
Рассчитаем статические и динамические характеристики для
электродвигателя 5АМ315М4БУЗ
Построение статических механических характеристик:
Электромеханическая постоянная времени якоря двигателя:
J-момент инерции двигателя кг м2
Яякорь-сопротивление якоря Ом
С-коэффициент передачи двигателя по пртиво ЭДС
КП 140613.07.000.00 ПЗ
С = 400-214.19*0.017106.76=3.71 Вс
Электромагнитная постоянная двигателя:
Tэ=0000250017=0015сек
Жесткость механических характеристик
коэффициент демпфирования
Резонансная частота колебаний переходного процесса
W0=1Tм*Тя=10.018*0.015=60.9радс
Время переходного процесса до 1 макс
t пп макс =3.1460.91-0.542=0.061cек
Время переходного процесса до установившейся скорости
t пп = -ln(0.051-0.542)60.9*0.54=0.096сек
tпс=4×Тм=4×0018=072сек
λ=25 из-за отсутствия данного показателя паспорт данных двигателя принимаю в расчетах стандартные значения.
Величина перерегулирования - это способность электропривода поддерживать соответствие действительной скорости заданному ей значению при возможных возмущающих воздействиях (изменение нагрузки на валу колебания напряжения в сетях):
График изменения скорости электропривода при разгоне и приложении нагрузки на графике :
Динамическая характеристика
tппmax - время переходного процесса до первого максимума переходной характеристики с
t p - время восстановления скорости при приложении нагрузки
Диапазон регулирования скорости
Основной характеристикой регулируемого электропривода являетсядиапазон регулирования скорости - отношение максимальной скоростипривода к минимальной :
Минимальная скорость привода :708660179705Изм.
min = 1152.128.7*216.7=0.61
Относительное снижение скорости привода под нагрузкой называ-ется статической ошибкой или статизмом привода :
[S]=1152.1260.9*216.76=8.7 %
Снижение скорости привода зависящие от жесткости меха-нической характеристики :
Статическая характеристика736601754504Wмах=0.5
424154656455Tпп=0.096
900154332605Tппмах=0.06
3Расчет и выбор частотного преобразователя.
На основании выше перечисленных систем управления рассмотрим электродвигатель 1GH6226-OHC40
Выбор преобразователя на двигатель с мощностью 123кВт
Предельную мощность выбираем из перегрузочной способности
где λ м – перегрузочная способность λ м = 25
Р ном – номинальная мощность Р ном = 123 кВтP=25×12315=205кВт
Максимальный ток для двигателя
где = 093 % - КПД двигателя;
= 089 – характеристика двигателя;
Uл= 400 В – напряжение питания двигателя.
Im ax=1230.38×0.93=351.4А
Номинальный ток преобразователя
Преобразователь допускает 150% перегрузку по току кратковременно следовательно номинальный ток преобразовывается.
Номинальный ток рассчитывается по формуле:
Таблица-2 Технические данные преобразователя.
Преобразователи ЗАС 400В 210А до 600 А
4 Характеристика программируемого контроллера
Программируемый контроллер ПК – специализированная микропроцессорная система предназначенная для обработки логических входных сигналов их преобразования и выработки управляющих воздействий на ЭП и работающая по заранее заданной программе. Система формирования управляющих сигналов и регулирование привода обеспечивает управление режимами натяжения и скорости при помощи аналоговых сигналов 10 вольт и бинарных сигналов по цифровом сигналу PROFIBUS DP.сигнала натяжения составляет 10 вольт при 150% масштаб сигнала скорости составляет 10 вольт при максимальной скорости привода.
В схеме привода тележки присутствует программируемый контроллер типа S7-400 в состав которого входят запоминающее устройство ЗУ в котором содержится программа его работы логический процессор ЛП осуществляющий логические операции над последовательно входными в него сигналами коммутаторы входных К1 и выходных сигналов К2 устройства сопряжения УС с входными и выходными сигналами а также память П в которую поступают результаты выполнения логических операций.
8640024257000548640012827000468630024257000502920013970УС2
01002425700080010012827000377190024257000320040013970К2
5750024257000228600013970ЛП
288002425700022860013970УС1
Рисунок 3 – Структурная схема программируемого контроллера
Входные сигналы содержащие информацию о ходе технологического процесса режимах работы отдельных частей ЭП состоянии защиты поступают на вход устройства сопряжения УС которое обеспечивает их гальваническую развязку и формирование сигналов. Сформированные таким образом сигналы поступают на вход коммутатора К который последовательно подаёт на логический процессор ЛП тот из них адрес которого содержится в очередной команде поступающей из запоминающего устройства.
После выполненных преобразований которые также определяются заложенной в ЗУ программой сигналы через коммутатор поступают в регистр памяти П и далее на выход ПК.
В качестве входных сигналов допускаются сигналы напряжением от 5 В постоянного или переменного тока общее число которых может достигать ты703580329565Изм.
сячи. Выходные устройства строятся на основе оптронных тиристоров позволяющими управлять контакторами катушками электромагнитов и т.д.
Типовыми командами ПК являются команды загрузки логические команды и команды присвоения.
5 Выбор аппаратуры управления и защиты
Аппаратура управления позволяет управлять технологическим процессом без участия человека. Аппаратура защиты позволяет защитить двигатель от перегрузок и токов короткого замыкания. В схеме привода тележки предусмотрена защита от перегрузок и коротких замыканий наличием автомата и предохранителя.
Автоматический выключатель предназначен для автоматического отключения защищаемой цепи при коротких замыканиях или перегрузках также для оперативных нечастых отключений. В отличие от высоковольтных выключателей конструкция которых содержит контактные дугогасительные и приводные системы и не содержит устройства измерений и контроля защищаемой цепи автоматические выключатели содержат узлы конструкций и устройства измерений и контроля заданных параметров защищаемой цепи. В последнее время автоматические выключатели служат для замены рубильников и предохранителей. Для выполнения защитных функций их снабжают тепловыми электромагнитными или комбинированными расцепителями. Наиболее распространены комбинированные расцепители так как они защищают цепь от тока перегрузки и от тока короткого замыкания. Расцепляющее устройство представляет собой систему шарнирно-связанных рычагов соединяющий привод включения с системой подвижных контактов которые соединены с отключающей пружиной.
Автоматический выключатель выбирается по току напряжению роду тока предельной коммутационной способностью электродинамической и термической стойкости собственному времени включения. Номинальный ток автомата должен быть выше тока продолжительного режима установки а сам аппарат не должен отключаться при предусмотренных технологических перегрузках.
Пусковой ток двигателя определяется по формуле
Ток срабатывания максимально-токовой защиты определяется по формуле
где k1 – коэффициент учитывающий вид расцепителя и возможный разброс тока срабатывания относительно установки 15-22 [1]
Ток срабатывания тепловой защиты определяется по формуле
Iтеп.защ = 13 × Iном.
Определяем пусковой ток двигателя
Определяем ток срабатывания максимально-токовой защиты
Определяем ток срабатывания тепловой защиты
Iтеп.защ = 14 × Iном = 13 × Iтеп.защ = 14 × 214 = 299.6 A.
Поэтому я выбираю автоматический выключатель марки SIEMENS типа EN 60947-2 имеющий следующие паспортные параметры: Iном = 1000 А Uном = 690 В =50-60 Гц.
Предохранители применяют для защиты приёмников и сети от коротких замыканий. Главный элемент – плавкая вставка предохранителя укреплённая на корпусе. Плавкие вставки выдерживают ток выше номинального на 30-50% в течение 1 часа. Если ток сети будет превышать номинальный на 60-100% то плавкая вставка начнёт плавиться и предохранитель сработает на отключение сети. Плавкие вставки изготавливают из свинца сплавов свинца с оловом цинка меди серебра. Предохранители появились одновременно с электрическими сетями. Простота устройства и обслуживания малые размеры высокая отключающая способность небольшая стоимость обеспечивает ему широкое применение. Селективность защиты достигается последовательным возрастанием номинального тока плавких вставок на отдельных участках линии по мере приближения к пункту питания.
Так как Iпуск = 428 А а Iмах = 856 A то я выбираю предохранитель марки ППН-41 у которого номинальный ток равен 1250 А.
6 Расчет и выбор питающего кабеля
При передачи электроэнергии от источника питания к потребителям часть её теряется.
Согласно ПУЭ для силовых сетей отклонения напряжения допускаются на ±5% а для освещения -25% или +5%. В осветительных сетях снижение напряжения приводит к резкому снижению светового потока. Эти потери определяются током протекающего по линии и напряжением. Значительно снизить потери мощности и электроэнергии можно применив повышенное напряжение.
Питающая линия напряжением выше 1 кВ требует учитывать экономическую плотность тока . Проверки экономической плотности тока не подлежат:
Сети промышленных предприятий и сооружений до 1кВ при времени максимума нагрузки менее 4000 часов
Ответвления к отдельным электроприёмникам напряжением до 1 кВ.
Сети современных сооружений и устройства со сроком службы до 5 лет.
Материалами токоведущих частей могут быть проводов и кабелей могут быть алюминий медь их сплавы сталь.
Медь – 1 из лучших проводников электрического тока поэтому наилучшие технико-экономические показатели можно получить при меньших сечениях чем при проводах из других материалов. Медь хорошо защищена от химических реагентов.
Алюминий имеет худшую проводимость (в 16 раз меньше) по сравнению с медью. Однако проводимость алюминия всё же высока что тоже позволяет его использовать в качестве жил проводов или кабелей. Однако алюминий имеет меньшую стоимость по сравнению с медью.
Маркировка кабелей состоит из нескольких букв:
Если первая буква А – жилы кабеля алюминиевые если таковой нет то медь. Вторая буква – материал изоляции жил (Р - резина В – пластмасса П - полиэтилен). Третья буква – материал оболочки (С – свинец А- алюминий Н и НР – негорючая резина-найрит В и ВР – пластмасса). Четвёртая буква - защитное покрытие.
Чтобы выбрать наиболее рациональный вариант электроснабжения необходимо рассматривать не менее двух вариантов потерь напряжения в кабеле.
Ток кабеля который подводится к двигателю постоянного тока определяется по формуле
где Uном – номинальное напряжение двигателя кВ;
Pном – номинальная мощность двигателя.
Выбор и проверка сечения проводников по нагреву производится по соотношению
Iрасч ≤ kt × kпк × Iдоп
где kt – поправочный коэффициент учитывающий фактическую температуру окружающей среды 1;
kпк – коэффициент учитывающий количество кабелей проложенных в одной траншее 104.
Далее по току выбираем два наиболее подходящих сечения после чего определяем потери напряжения.
Потери напряжения в кабеле определяются по формуле
где Рном – номинальная мощность двигателя кВт;
- длина кабельной линии м;
S – сечение кабельной линии мм2;
Uном – номинальное напряжение двигателя кВ;
γ – удельная проводимость ом × мм2м.
Если потери напряжения превышают допустимые значения то этот вариант считается неэффективным.
Определяем ток кабеля который подводится к двигателю постоянного тока
Проверяем сечения проводников по нагреву
Согласно расчётному току выбираем сечения 70 и 95 мм2 [2].
Определяем потери напряжения в кабеле при сечении 70 мм2
Определяем потери напряжения в кабеле при сечении 95 мм2
Оба сечения проходят проверку по отклонению напряжения так как потери в обоих случаях не превышают 5%. Но так как в первом случае потерь больше чем во втором (то есть не более 5%) поэтому я выбираю 711835196215Изм.
сечение с наибольшим отклонением напряжения. Выбранный кабель имеет марку НРГ при сечении 70 мм2.
9 Расчет электрического освещения
При расчете электрического освещения определяют количество тип ирасположение светильников и мощность ламп обеспечивающих требуемуюнормами общую или местную освещенность рабочих мест. Для этогодолжны быть известны размеры освещаемой площади требуемая нормамиосвещенность и характеристика окружающей среды (влажность пыльностьналичие химически агрессивных паров пожароопасность взрывоопасность). Для расчета освещения используют следующие светотехнические величины: освещенность выражаемую в люксах (лк) и световой поток выражаемый в люменах (лм).
Требуемые нормами минимальные освещенности в лк различныхпроизводственных административных и бытовых помещений и наружныхтерриторий. При освещении люминесцентными лампами создается эффект некоторой сумеречности вследствие чего в нормах освещенность от люминесцентных ламп задаётся выше чем от ламп накаливания. Расчёт электрического освещения может выполняться различнымиметодами из которых наиболее простыми являются метод коэффициентаиспользования светового потока и метод удельной мощности.
Для расчета освещения применяю метод использования коэффициента светового потока.
Определяем световой поток и тип ИС
где Фл.р. -световой поток ламп расчетный лм
Кз-коэффициент запаса
z-коэффициент минимальной освещенности
-коэффициент использования
где А-длина помещения
Фл=112×2649.6=2967.55 лм
Фл.р.=13×115065×288×6015=2649.6 лм
Эксплуатационная высота
где Н- высота помещения м
hС-высота света светильника (расстояние от потолка)м
Определяется физическая величина ОУ
Еф=3600×15×06513×115×288=81.51лм
Выбираем для ОУ помещения ДРЛ-80(15)
габариты: L=166 Д=71
План расположения светильников
0658725377770725170197485Изм.

5.2.docx

ДП 140613.05.000.00 ПЗ
2 Мероприятия по технике безопасности при работе с тиристорным преобразователем
При эксплуатации этого устройства определенные части устройств находятся под
опасным напряжением которое может приводить к тяжелым телесным повреждениям
или к смерти. Следующие меры предосторожности должны были исполняться чтобы
уменьшать опасность для жизни и опасность травм.
только квалифицированному персоналу который достаточно знаком с преобразователями и приведенными в инструкциях сведениями должен быть разрешен монтаж эксплуатация диагностика и устранение неисправностей или ремонт этого устройства.
монтаж устройства должен происходить в соответствии со всеми требованиями стандартов безопасности (например DIN VDE) а также всем другим аналогичными государственным или местным нормам. Для обеспечения безопасности и надежности в эксплуатации необходимо правильное заземление применение кабелей необходимого сечения и соответствующей защите от короткого замыкания.
Во время нормальной эксплуатации все защитные панели и двери должны быть закрыты.
При проведении визуального осмотра и работ по техническому обслуживанию необходимо обеспечить надежное отключение и блокировку включения питающих напряжений. Как преобразователи так и двигатели находятся перед отключением питания под опасным напряжением. Поэтому даже при разомкнутом контакторе на входе выпрямителя опасное напряжение присутствует в схеме.
Если измерения должны проводиться при включенном питании не следует ни в коем случае касаться электрических соединений. Все украшения с запястий 704215212725Изм.
и пальцев необходимо снять. Убедитесь в том что средства измерений находятся в хорошем состоянии и обеспечивают безопасную работу.
при работах на включенном устройстве стойте на изолирующем коврике чтобы обеспечить отсутствие соединения с землей.
Точно исполняйте все приведенные инструкции внимательно изучите все опасности предупреждения предостережения и замечания.
Данное описание не представляет собой полный список всех возможных мер для безопасной эксплуатации устройства. Если Вы нуждаетесь в дополнительных сведениях или встретились со специфическими проблемами которые не описаны здесь достаточно подробно обратитесь пожалуйста в местное представительство
Устройство содержит электростатически повреждаемые конструктивные элементы. Эти конструктивные элементы очень легко могут быть повреждены при неправильном обращении. Если Вы должны работать с этими электронными устройствами строго следуйте следующим указаниям:
Электронных устройств нужно касаться только если это является неизбежным из-за проводимых на них работ
Если вы должны касаться этих устройств необходимо перед этим разрядить собственное тело (лучше всего касанием заземленного проводящего предмета например защитного контакта штепсельных розеток)
Платы не должны контактировать с изолирующими материалами. - например полимерными пленками изолирующим покрытием стола одеждой из искусственного волокна
Платы могут устанавливаться и храниться только на проводящих основаниях При пайке плат жало паяльника должно быть заземлено
Платы и электронные компоненты должны храниться и транспортироваться только в проводящей таре (например металлизированных пластмассовых или металлических коробках)
Если тара не проводящая устройства должны заворачиваться перед укладкой в проводящий материал. Может использоваться например проводящая пористая резина или алюминиевая фольга.
Необходимые мероприятия по защите от статического электричества показаны на следующем рисунке:
а = Проводящее покрытие пола
b = Стол с антистатической поверхностью
с = Антистатическая обувь
d = Антистатический комбинезон
е = Антистатический браслет
f = Клеммы заземления шкафов
Рисунок: 9 Защитные меры от электрического разряда
Это устройство находится под опасным напряжением и содержит опасные вращающиеся детали (вентилятор). Несоблюдение представленных в этой инструкции по эксплуатации рекомендаций может привести к смерти тяжелым телесным повреждениям персонала и большому материальному ущербу.
Ввод в эксплуатацию этого устройства должен проводить только квалифицированный персонал.
Этот персонал должен быть ознакомлен со всеми предупреждениями и мерами технического обслуживания и ремонта оборудования согласно этой инструкции по эксплуатации.
Безукоризненная и надежная работа изделия обеспечивается при соблюдении правил транспортировки хранения установки и монтажа а также при тщательном техническом обслуживании и уходе.
Квалифицированный персонал-согласно инструкции по эксплуатации и требованиям техники безопасности это люди которые знакомы с правилами установки сборки ввода в эксплуатацию и эксплуатации изделия и которые имеют соответствующую профессиональную квалификацию а именно:
Прошли обучение или инструктаж и имеют право включать выключать заземлять и маркировать электрические цепи и устройства согласно стандартам техники безопасности.
Прошли обучение или инструктаж согласно стандартам техники безопасности по обслуживанию и использованию соответствующего защитного оборудования.
Прошли обучение правилам оказания первой медицинской помощи.

Общая часть.docx

ДП 140613.07.000.00 ПЗ
Электрический привод представляет собой электромеханическую систему обеспечивающую реализацию различных технологических и производственных процессов в промышленности сельском хозяйстве на транспорте коммунальном хозяйстве и в быту с использованием механической энергии. Он включает в себя совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих друг с другом электрических и электромеханических преобразователей с помощью которых приводится в движение рабочие органы машин. Назначение ЭП состоит в обеспечении движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов и управления этим движением. ЭП являясь энергетической основой реализации технологических и производственных процессов во многом представляет их качество энергетические и технико-экономические показатели. Основным элементом любого ЭП является двигатель.
Научно-технический прогресс автоматизация и комплексная механизация технологических и производственных процессов определяют постоянное совершенствование и развитие современного ЭП. В первую очередь это относится к всё более широкому внедрению автоматизированных ЭП с использованием разнообразных полупроводниковых силовых преобразователей и микропроцессорных средств управления. Постоянно появляются новые типы электрических машин и электрических аппаратов датчик координат переменных и других компонентов применяемых в ЭП.
Расширение и усложнение выполняемых ЭП функций использование в них новых элементов устройств всё более широкое включение ЭП в системы автоматизации технологических процессов требуют высокого уровня подготовки специалистов занимающиеся их проектированием монтажом наладкой и эксплуатацией. Они должны хорошо разбираться в основных физических процессах протекающих в ЭП знать назначение устройство принцип работы свойства и характеристики разбираться в схемах управления ЭП и уметь выбирать их элементы а также определять технико-экономические показатели работы ЭП.
В ЭП используются ДПТ независимого последовательного или смешанного возбуждения. ЭП с ДПТ НВ являлись до недавнего времени основным видом регулируемого ЭП. Созданный на базе УВ-Д замкнутые ЭП обеспечивают регулирование координат движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов во всех режимах работы с высокими показателями качества. Промышленность выпускает ДПТ серии 2П предназначенные для работы в регулируемых ЭП в которых встроен тахогенератор.
Усовершенствование ДПТ привело к разработке 4П имеющие улучшенные энергетические показатели. Кроме того трудоёмкость их изготовления по 720090190500Изм.
сравнению с серией 2П снижена в 3 раза при уменьшении расхода меди на 25-30%.
Электрический привод позволяет повысить производительность надежность и экономичность технологического оборудования реализовать новые технологии расширить функциональные возможности и сферы применения систем автоматизации. Возможности использования современных электрических приводов продолжают постоянно расширяться за счёт достижений в смежных областях науки и техники – электромашиностроении и электронике вычислительной технике автоматике и механики. Также характерной чертой развития современного электрического привода является расширение и усложнение выполняемых им функций что в первую очередь достигается за счёт всё более широкого использования регулированных и автоматизированных приводов.
Таким образом совершенствование привода определяет технологический процесс во всех сферах народного хозяйства.
1 Краткое описание технологического процесса ТЭСК МСД
Производство электросварных обсадных труб в цехе осуществляется по следующей технологии.
Исходные рулоны поступают в цех на железнодорожных платформах с внешней сети разгружаются и хранятся на складе в вертикальном положении. В таком же положении с помощью электромостового крана рулоны по одному подаются на разгрузочный стол агрегата продольной резки. На этом агрегате осуществляется кантовка рулонов взвешивание снятие обрезки отгибка переднего конца правка обрезка переднего и заднего конца продольная разрезка смотка порезанных рулонов обвязка взвешивание и маркировка.
Пакет порезанных рулонов с помощью электромостового крана укладывается на склад порезанных рулонов где храниться в горизонтальном положении. С этого склада электромостовым краном резаные рулоны пакетами укладываются на загрузочный стеллаж трубоэлектросварочного агрегата.
В поточной линии трубоэлектросварочного агрегата с линиями отделки труб выполняются следующие операции: передача на позицию размотки снятие обвязки размотка и правка обрезка переднего и заднего конца сварка концов в среде углекислого газа и аргона накопление полосы в накопителе ультразвуковая дефектоскопия кромок с отметкой дефектных мест красноотметчиком формовка полосы в трубную заготовку высокочастотная сварка продольного шва снятие наружного и внутреннего грата линейная маркировка трубы светлой краской автоматическая ультразвуковая дефектоскопия сварного шва и снятие грата краскоотметчиком локальная термообработка сварного шва закалка с отпуском калибровка и правка нанесение отличительной маркировки разрезка трубы на конкретные размеры с использованием системы оптимального раскроя и вырезки дефектных мест отбор образцов для технологического испытания 685800262890Изм.
автоматическое удаление из потока дефектных труб на участке стана для отрезки проб вырезка дефектных мест и возвращение труб в поток выборочный контроль диаметра толщины стены длины визуальный осмотр поверхности удаление снятого внутреннего грата из полости трубы подрезка торцов и снятие фаски ультразвуковой контроль концов труб разбраковка ремонт и возвращение отремонтированных труб в поток нарезание резьбы автоматический контроль параметров резьбы нанесение штампа маркировочной полосой обрезка дефектного по резьбе конца и возвращение этих труб на загрузочную решётку перед нарезными станками нанесение уплотнительной смазки на резьбу и предварительная навёртка муфты окончательная навёртка муфты и шаблонирование нанесение смазки и навёртка предохранительного кольца промывка и гидравлическое испытание трубы и муфтового соединения нанесение смазки и навёртка ниппеля взвешивание и определение размера длины трубы визуальный осмотр труб подогрев трубы перед окраской окраска трубы сушка в камере клеймение и маркировка формирование пакетов и обвязка.
Увязанные пакеты накапливаются на накопительном стеллаже. Под каждую пару пакетов специальным устройством подаются две специальные подстилки снабженные тросами и замками. Замки тросов защелкиваются вручную. Каждая пара пакетов с подстилками и закрытыми тросами перекладывается на специальную грузовую дистанционно управляемую тележку которая транспортирует пакеты на одну из пяти станций расположенных по протяжённости склада готовой продукции. Отгрузка готовой продукции на внешнюю сеть осуществляется с использованием специализированного подъёмно-транспортного оборудования. Предварительно трубы складируются на складе муфтовой заготовки. Отрезанные заготовки манипулятором укладываются в контейнеры и передаются в муфтообрабатывающие станки или на склад для временного хранения.
На приёмный стол муфтообрабатывающего станка заготовки выгружаются из контейнера манипуляторами. Далее заготовки автоматически задаются в станки где выполняются операции торцовки расточки резьбы. Обработка производится вращающимися инструментами неподвижной заготовки. Обработанные муфты подвергаются визуальному осмотру и контролю параметров резьбы накладными приборами и калибрами на инспекционном столе. Контроль накладными приборами выполняется периодически. Контроль муфт по величине натяга выполняется автоматически.
Годные муфты по транспортёру поступают на клеймение а затем с помощью манипулятора загружаются в контейнер и передаются на временное хранение.
Размотка правка обрезка языка
Формовка трубной заготовки
Высокочастотная сварка
Снятие наружного и внутреннего грата
Локальная термообработка сварного шва
Порезка на мерные длины
Торцовка и снятие фаски
Ротационный УЗК тела трубы
Контроль качества нарезки резьбы
Навёртка предохранительного кольца
Навёртка предохранительного ниппеля
Взвешивание и измерение длины
Маркировка и клеймение
Окончательная приемка
Схема 1 – Схема технологии производства труб
2 Описание технологического процесса и оборудования участка АПР стана
КП 140613.07.000.00 ПЗ
В поточной линии трубоэлектросварочного агрегата с линиями отделки труб выполняются следующие операции: передача на позицию размотки снятие обвязки размотка и правка обрезка переднего и заднего конца сварка концов в среде углекислого газа и аргона накопление полосы в накопителе ультразвуковая дефектоскопия кромок с отметкой дефектных мест красноотметчиком формовка полосы в трубную заготовку высокочастотная сварка продольного шва снятие наружного и внутреннего грата линейная маркировка трубы светлой краской автоматическая ультразвуковая дефектоскопия сварного шва и снятие грата краскоотметчиком локальная термообработка сварного шва закалка с отпуском калибровка и правка нанесение отличительной маркировки разрезка трубы на конкретные размеры с использованием системы оптимального раскроя и вырезки дефектных мест отбор образцов для технологического испытания автоматическое удаление из потока дефектных труб на участке стана для отрезки проб вырезка дефектных мест и возвращение труб в поток.
Описание оборудования 702310245110Изм.
) Загрузочная тележка с промежуточным наклонным стеллажом
Загрузочная тележка предназначена для разделения штрипсов поворачивая их при необходимости на 180 градусов в зависимости от направления кромки (заусенцем вверх) и транспортируя по одному штрипсу к промежуточному наклонному стеллажу.
Прием штрипсов их хранение и передача на позицию размотки осуществляется на промежуточном наклонном стеллаже. Стеллаж выполнен в виде сварной конструкции со встроенными в нее четырьмя стопорами подъем и опускание которых производится гидроцилиндрами. При опускании стопора штрипс под собственным весом скатывается до следующего стопора. Емкость стеллажа 5 штрипсов.
Ход перемещения мм; 5500
Скорость перемещения мммин.; 15040
Угол поворота град; 180
Размотка штрипса и заправка его в правильную машину производится разматывателем двухбарабанного типа. Он имеет два приводных барабана для фиксирования штрипса по внутреннему диаметру.
Штрипс в разматывателе может разматываться как сверху так и снизу.
) Клеть с отгибателем
Отгибание переднего конца штрипса и заправка его в правильную машину производится отгибателем.
Отгибатель клиновидного типа смонтирован на клети имеющей прижимной ролик верхний и нижний. Отгибание конца штрипса может производится сверху и снизу.
Размеры прижимного ролика мм;
Размеры гидроцилиндра мм;
Правильная машина предназначена для правки разматываемого штрипса состоящая из пяти правильных валков и двух тянущих роликов.
Настройка правильной машины производится по заданным величинам перекрытия верхних и нижних правильных валков.
Цилиндр быстрого развода мм;
) Стыкосварочная машина с ножницами
Перед сваркой торцы штрипса для обеспечения параллельности обрезаются ножницами с нижним резом. Перед отрезкой оба конца (задний и передний) зажимаются механизмом с приводом от гидроцилиндра. Длина отрезаемого конца штрипса не более 200мм.
Угол наклона горелки вперёд; 15
Скорость перемещения горелок мммин; 300-9000
Диаметр сварочной проволоки мм; 12
Скорость подачи проволоки ммин; 3-20
) Петлевое устройство
Для образования запаса штрипса необходимого для обеспечения непрерывного процесса формовки и сварки труб при остановке на стыковку полоса направляется в петлевое устройство.
Петлеобразователь горизонтальный расположенный под полом с регулируемым натяжением петли.
Заправка петлевого устройства выполняется при снятом барабане. После припуска полосы через тянущие ролики барабан опускают на провисшую полосу и крепят к передвижной тележке. Передвижение тележки осуществляется от электродвигателя канатом наматываемым на барабан лебедки.
Ход передвижения тележки м; 110
Скорость передвижения тележки ммин; 55
Размеры барабана мм;
) Рентгеновский контроль толщины штрипса
Перед подачей полосы в формовочный стан осуществляется рентгеновский контроль толщины штрипса с выдачей сигнала в систему регулирования режима сварки.
Для непрерывной формовки в трубную заготовку штрипс задается в формовочный стан.
Перед формовочным станом установлены тянущие ролики служащие для подачи ленты из петлеобразователя к формовочному стану.
Штрипс при помощи задающей клети проходит через клеть предварительной формовки и непосредственно через горизонтальные формовочные клети открытого типа (№1-№3 №5) вертикального типа (№4 №6) и клети закрытого профиля (№1-№3).
Сформованная трубная заготовка из клетей закрытого типа имеет форму близкую к кругу.
Клеть предварительной формовки мм
диаметр верхнего валка 180
диаметр нижнего валка 180
Формовочные горизонтальные клети №1-№3
ход нажима сверху при замене клетей мм 210
скорость нажима при замене клетей мммин 30
Формовочная верхняя клеть №4
диаметр вала вертикального валка мм 205
скорость смещения мммин 62
Формовочная горизонтальная клеть №5
ход нажимного механизма сверху мм 210
скорость нажимного механизма сверху мммин 30
Формовочные вертикальные клети №6 №7
диаметр вертикального валка мм 250
длина хода передвижения клети №6 мм 2845
скорость передвижения мммин 62
Клети с закрытым профилем №1-№3
ход нажимного механизма мм 210
скорость нажима мммин 30
) Трубосварочная машина
Трубосварочная машина состоит из высокочастотного генератора скользящих контактов сжимающей клети установок снятия внутреннего и наружного грата.
Трубосварочная клеть предназначена для сближения кромок сформованной трубной заготовки и сварке их токами высокой частоты.
Параметрами сварки является величина обжатия в сварочном калибре и вид частотной характеристики по диаграмме SPL.
Калибр сварочной клети образуется пятью валками для труб диаметром 2191-2445мм или четырьмя – для труб диаметром 1397–1683мм. Все валки холостые.
Нагрев кромок трубной заготовки производится на высокочастотной установке токами частотой 220кГц. Сварка труб производится с использованием системы автоматического регулирования. Возможны два режима работы системы автоматического регулирования: автоматическое и полуавтоматическое. Сварочная мощность автоматически корректируется с учетом скорости стана и толщины шрипса.
После сварки трубы производится удаление наружного и внутреннего грата. Наружный грат срезается гратоснимателем состоящим из двух суппортов для резцов гратомоталки и двух опорных роликов. Грат удаляется заподлицо с телом трубы. Удаление внутреннего грата производится штангой задний конец которой закреплен на станине формовочной клети с закрытым профилем калибра а на переднем крепится головка гратоснимателя. Величина остатков внутреннего грата допускается не более 08мм.
Входная мощность генератора кВт' 900
Частота рабочая кГц 220±25%
Частота питающей сети Гц 50+2%
Установленная мощность кВт 1800
Максимальная скорость сварки ммин 55
) Локальная термообработка сварного шва (ЛТО)
Оборудование ЛТО состоит из клетей с тянущими роликами пяти индукционных нагревателей рольганга установки водяного охлаждения шва.
Нагреватель состоит из нагрузочного трансформатора конденсаторной батареи верхнего направляющего ролика механизма для регулировки положения нагревателя самого нагревателя шинопровода кабеля трубопровода охлаждения.
Локальная термообработка проводится по всей длине труб за исключением несваренных участков шва участков возникающих при пуске стана.
Нагрев шва труб до заданной температуры обеспечивается автоматической системой регулирования. После нагрева производится охлаждение шва на воздухе при перемещении трубы до зоны водяного охлаждения. Дальнейшее охлаждение производится в установке водяного охлаждения. Температура трубы после установки водяного охлаждения не выше температуры кипения воды.
) Стабилизирующая клеть
Расположение оборудования ТЭСА 114-245 отличается от расположения других трубоэлектросварочных станов из-за наличия оборудования для локальной термообработки сварного шва. Расстояние от сварочной клети до калибровочного стана составляет около 110 метров ввиду чего возникает отклонения сварного шва от верхнего вертикального положения что при незначительном износе калибров стана приводит к искривлению труб появления на теле трубы следов от реборд инструмента а также при большом значении угла отклонения сварного шва от вертикального положения приводит к тому что сварной шов не проходит ЛТО из-за отклонения его оси от оси индукторов. Для снижения процента отбраковки труб по данным дефектам увеличения выхода годного продукта и предотвращения падения объёмов производства обсадных труб в данном проекте предлагаю модернизировать линию стана ТЭСА 114-245 установкой перед калибровочным станом стабилизирующую клеть. Установка стабилизирующей клети позволит обеспечить повышение качества сварных труб за счёт точной ориентации сварного шва благоприятной схемы деформации профиля трубы и участка сварного шва. Стабилизирующая клеть устанавливается перед 1-ой клетью калибровочного стана. Она состоит из станины жестко закреплённой на фундаменте на станине установлены привода углового поворота валков клети состоящие из электродвигателя 4А90L6У3 мощностью 15 кВт редуктора 4-100-63-52К и ГП-315 муфт 1-1600-21-32-2 СН2-3524-362 и 1-6300-65-1-45-2 СН23526-465. Расстояние между роликами стабилизирующей клети регулируется с помощью регулировочного винта. Расстояние между роликами стабилизирующей клети устанавливается во время «перевалки» при помощи калибров.
Диаметр труб мм; 114-245
Толщина стенки мм; 4-11
Скорость движения трубы ммин; 20-30
Усилие на ролик Н; 100000
Угол поворота ролика град; 45
Скорость поворота ролика градс; 135
Диаметр ролика по дну калибра мм; 350
) Калибровочный стан
Калибровочный стан предназначен для выравнивания геометрических размеров труб. Параметрами калибровки труб являются: периметр трубы после каждой клети и диаметр готовой трубы.
Калибровочный стан состоит из трех клетей которые аналогичны конструкции клетей с закрытым профилем калибра формовочного стана.
Трубы после калибровочного стана подвергаются правке в правильной клети. Правильная клеть состоит из сварной конструкции открытого типа в которой размещается четырехвалковая кассета. В кассете установлены четыре холостых правильных валка имеющие свои нажимные механизмы. Кассета имеет механизм с электроприводом для перемещения ее в вертикальном и горизонтальном направлениях.
Калибровочные клети
Ход нажимного механизма мм 210
Скорость нажима мммин 30
Диаметр ролика мм 300
С помощью маркировщика барабанного типа производится маркировка индекса смены и номера партии. Оператор отрезного станка при подходе стыка рулона новой плавки производит установку нового номера партии на незадействованном барабане маркировщика.
В начале смены устанавливается индекс смены. Перед индексом смены устанавливается цифра: цифра 1 соответствует первым 200 трубам цифра 2 соответствует следующим 200 трубам данной плавки цифра 3 соответствует последующим оставшимся трубам данной плавки.
Маркировка производится светлой краской.
) Трубоотрезной станок
Автоматическая порезка непрерывно движущейся бесконечной трубы на мерные длины осуществляется летучим отрезным станком.
Станок состоит из тележки с режущей головкой рельсов входного и выходного зажимов входного и выходного поддерживающих роликов и механизма для передвижения тележки.
Разрезка трубы осуществляется четырьмя режущими дисками вращающимися вокруг трубы и имеющими одновременное радиальное перемещение. Зажим трубы осуществляется кулачками перемещающимися через рычажную систему от гидроцилиндра.
Точность порезки трубы 5 мм длина порезанных труб составляет 95-13 м. Деформация конца трубы при порезке дисковыми ножами не должна превышать 5мм.
Ход перемещения суппорта м75
Скорость перемещения суппорта ммин:
Количество режущих дисков шт4
Диаметр режущих дисков мм160
Толщина режущих дисков мм6
Ход режущих дисков мм65
На косовалковой правильной машине осуществляется правка труб. Она имеет три пары приводных валков и один холостой. Поворот валков на заданный угол а также подъем и опускание валков обеспечивается от индивидуальных двигателей переменного тока.
Правка труб на правильной машине осуществляется знакопеременным изгибом который получают за счет смещения средней пары валков относительно двух опорных пар валков в сочетании со знакопеременным сплющиванием.
Все трубы подвергаются визуальному контролю кривизны и должны быть достаточно прямыми. Кривизна на каждом из концов труб на длине 15 метра от торца не должна превышать 32 мм.
Трубы с кривизной превышающей допустимые значения передаются электромостовым краном на стеллаж перед правильной машиной для повторной правки.
Скорость правки ммин60
диаметр валка в серединной вогнутой части340
Диапазон регулирования угла разворота град30±5
4 Обоснование необходимости модернизации
Петлевое устройство (накопитель) служит для обеспечения непрерывного технологического процесса цеха.
Петлеобразующая тележка – электромеханическое оборудование посредством которой штрипс тянется на формовку. Петлеобразующая тележка является одним из основных электромеханических составляющих петлевого устройства.
По прошествии определённого интервала времени у электропривода ухудшились определённые технические показатели. Полный физический и моральный износ двигателя приводит к неспособности обеспечивать непрерывный технологический процесс цеха так как действующие величины оказались ниже чем паспортные. А так как двигатель является единственным в петлевом устройстве то тележка петлеобразователя посредством редуктора получает питание только от этого двигателя. В случае неисправности двигателя или несоответствия скорости заданной по параметрам технологического процесса петлеобразующая тележка не способна приподнять и подтянуть штрипс который далее будет направляться на формовочные клети. Это способствует уменьшению часовой производительности уменьшению количества выпускаемой продукции а также прибыли цеха в целом. Поэтому модернизация электропривода петлеобразующей тележки выполняется с целью увеличения объёма выпускаемой продукции.
В последнее время у ТЭСК МСД появляются заказы на изготовление труб другого сортамента с увеличением толщины стенки штрипса от 12 миллиметров. Так как двигатель типа SS-CF-250AS неспособен обеспечивать непрерывный технологический процесс с толщиной стенки 7-8 миллиметров то с толщиной стенки в 135 миллиметров неспособность к обеспечению непрерывного технологического процесса по-прежнему сохранится. Недостатком схемы такого привода является малая автоматизированность и полный его износ как оборудования.
Демонтированный двигатель постоянного тока имеет следующие паспортные параметры: номинальная мощность 55000 ватт номинальное напряжение 400 вольт номинальный ток двигателя 155 ампер число оборотов в минуту от 850 по 1700. В этом двигателе предусматривается обратная связь по скорости под воздействием тахогенератора. Регулирование скорости обеспечивается изменением тока якоря и тока возбуждения под воздействием тахогенератора и тиристорного преобразователя. Довольно часто стали появляться искажающие электромагнитные поля и обрывы фаз которые затрудняют работу двигателя.
Монтированный ЭП является комплектным с микропроцессорной системой управления. ЭП включает в себя двигатель постоянного тока SIEMENS 1GH6 P = 123 кВт U = 400 B I = 214 A n = 1020 обмин преобразователь SIEMENS SIMOREG в шкафном исполнении U = 400 B I = 250 A редуктор SEW-EURODRIVE пост управления и панель кроссовая. ЭП обеспечивает 100% нагон полосы толщиной 135мм шириной 350-850мм. Скорость загона полосы 110 ммин. Кроме основного шкафа установлен пост управления служащий для питания электродвигателя вентилятора. При помощи панели оператора OP1S с ЖК-дисплеем есть возможность параметрирование преобразователя. 1020 оборотов в минуту – основная скорость этого двигателя. Её можно увеличит до 1970 оборотов в минуту путём ослабления магнитного поля. Для контроля сигналов обратной связи по скорости и положению тележки к валу двигателя присоединены аналоговый тахогенератор TDPZ 02 LT4 фирмы Baumer Hurben Cmbh и энкодер ROQ 425. Уровень сигнала с тахогенератора 60 Вольт при максимальных оборотах. Энкодер выдаёт сигнал положения тележки в цифровом формате. Для обеспечения необходимой температуры двигателя в процессе работы предусмотрена система обдува включающая в себя вентиляционный канал канальный вентилятор с сухим фильтром питающихся от двигателя вентилятора.
Наибольшее применение имеют двигатели постоянного тока область применения и диапазон которых достаточно высокий (от нескольких ватт до нескольких тысяч киловатт). Двигатели постоянного тока часто используют в качестве тяговых двигателей. Основные их преимущества по сравнению с двигателями переменного тока – это хорошие пусковые и регулировочные свойства возможность получения частоты вращения более 3000 оборотов в минуту.
4 Требования к проектированию электрического привода согласно ПУЭ и ПТЭЭП
Питание электроприёмников должно предусматриваться от сети напряжением 380 Вольт с глухозаземлённой нейтралью. В особенных случаях допускается питание от сети выше 380 с глухозаземлённой нейтралью.
Электродвигатели и их коммутационные аппараты должны быть выбраны и установлены таким образом чтобы температура их при работе не превышала допустимой.
Электродвигатели и аппараты должны быть установлены таким образом чтобы они были доступны для осмотра и замены а также по возможности для ремонта на месте установки. Если электроустановка содержит электродвигатели или аппараты массой 100 кг и более то должны быть предусмотрены приспособления для их такелажа.
Вращающиеся части электродвигателей и части соединяющие электродвигатели с механизмами (муфты шкивы) должны иметь ограждения от случайных прикосновений. Исполнение электродвигателей должно соответствовал условиям окружающей среды.
Электрические и механические параметры электродвигателей (номинальные мощность напряжение частота вращения относительная продолжительность рабочего периода пусковой минимальный максимальный моменты пределы регулирования частоты вращения и т. п.) должны соответствовать параметрам приводимых ими механизмов во всех режимах их работы в данной установке.
Электродвигатели должны быть выбраны и установлены таким образом чтобы была исключена возможность попадания на их обмотки и токосъемные устройства воды масла эмульсии т. п. а вибрация оборудования фундаментов и частей здания не превышала допустимых значений.
Шум создаваемый электродвигателем совместно с приводимым им механизмом не должен превышать уровня допустимого санитарными нормами.
Электродвигатели должны быть установлены на расстоянии не менее 1 м от конструкций зданий.
Кабели и провода присоединяемые к электродвигателям установленным на виброизолирующих основаниях на участке между подвижной и неподвижной частями основания должны иметь гибкие медные жилы.
Для защиты электродвигателей от коротких замыканий должны применяться предохранители или автоматические выключатели.
Защита электродвигателей от перегрузки должна устанавливаться в случаях когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам а также когда при особо тяжелых условиях пуска или самозапуска необходимо ограничить длительность пуска при пониженном напряжении. Защита должна выполняться с выдержкой времени и может быть осуществлена тепловым реле или другими устройствами.

2Краткая характеристика проектируемого обьекта.docx

ДП 140613.05.000.00 ПЗ
2 Краткая характеристика проектируемого объекта
Петлевое устройство предназначено для образования запаса штрипса необходимого для обеспечения непрерывного процесса формовки и сварки труб при остановке на стыковку полоса направляется в петлевое устройство.
Петлеобразователь горизонтальный расположенный под полом с регулируемым натяжением петли.
Заправка петлевого устройства выполняется при снятом барабане. После припуска полосы через тянущие ролики барабан опускают на провисшую полосу и крепят к передвижной тележке. Передвижение тележки осуществляется от электродвигателя канатом наматываемым на барабан лебедки.
Ход передвижения тележки м; 110
Скорость передвижения тележки ммин; 55

3 ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЭП.docx

1.3 Требования к проектированию ЭП согласно ПУЭ и ПТЭЭП
Электродвигатели и аппараты должны быть установлены таким образом чтобы они были доступны для осмотра и замены а также по возможности для ремонта на месте установки. Если электроустановка содержит электродвигатели или аппараты массой 100 кг и более то должны быть предусмотрены приспособления для их такелажа.
Электродвигатели и их коммутационные аппараты должны быть выбраны и установлены таким образом чтобы температура их при работе не превышала допустимой.
Питание электро-приёмников должно предусматриваться от сети напряжением 380 Вольт с глухо-заземлённой нейтралью. В особенных случаях допускается питание от сети выше 380 с глухо-заземлённой нейтралью.
Вращающиеся части электродвигателей и части соединяющие электродвигатели с механизмами (муфты шкивы) должны иметь ограждения от случайных прикосновений. Исполнение электродвигателей должно соответствовал условиям окружающей среды.
Электрические и механические параметры электродвигателей (номинальные мощность напряжение частота вращения относительная продолжительность рабочего периода пусковой минимальный максимальный моменты пределы регулирования частоты вращения и т. п.) должны соответствовать параметрам приводимых ими механизмов во всех режимах их работы в данной установке.
Электродвигатели должны быть выбраны и установлены таким образом чтобы была исключена возможность попадания на их обмотки и токосъемные устройства воды масла эмульсии т. п. а вибрация оборудования фундаментов и частей здания не превышала допустимых значений.
ДП 140613.05.000.00 ПЗ
Шум создаваемый электродвигателем совместно с приводимым им механизмом не должен превышать уровня допустимого санитарными нормами.
Электродвигатели должны быть установлены на расстоянии не менее 1 м от конструкций зданий.
Кабели и провода присоединяемые к электродвигателям установленным на виброизолирующих основаниях на участке между подвижной и неподвижной частями основания должны иметь гибкие медные жилы.
Для защиты электродвигателей от коротких замыканий должны применяться предохранители или автоматические выключатели.
Защита электродвигателей от перегрузки должна устанавливаться в случаях когда возможна перегрузка механизма по технологическим причинам а также когда при особо тяжелых условиях пуска или самозапуска необходимо ограничить длительность пуска при пониженном напряжении. Защита должна выполняться с выдержкой времени и может быть осуществлена тепловым реле или другими устройствами.