Разработка системы управления электроприводом

Схема электрическая принципиальная.dwg

Перечень элементов.pdf

Предохранитель ПК-45 ТУ 16-522.112-74
КК1КК2 Реле тепловое РТТ-111-630 (ТУ 16-90)
KM1-KM4 Пускатель магнитный ПМЛ-1100
Контактор постоянного тока МК1-20М
Реле времени РВП-72 3221 (ТУ 16-522)
Электродвигатель АИР90L2 P=3 кВт
Пусковой реостат ДПД-3 ТУ16-437-78
Резистор СП5-3 1кОм±10% ТУ26-87 ИГ.682.011
Выключатель кнопочный двухполюсный
КМ-2 (ТУ 16-526.04-78)
Выключатель кнопочный КМЕ 5110 УЗ
Выключатель кнопочный КМЕ 5101 УЗ
Выключатель автоматический ВА 47-29 3Р
VD1-VD4 Диод КД226А (ТУ22-87 ИГФР.687224.145)
ПДСУ 5.00.00.000 ПЭ3
Белорусско-Российский
университет гр.АЭПЗ-131

Сборочный чертеж.pdf

* Размеры для справок.
Обозначение элементов соответствует схеме
электрической принципиальной ПДСУ 5.00.00.000 Э3.
Концы проводов защистить на 15 мм лудить припоем ПОС-40
Перед монтажом на концы прововодников надеть поливинилхлоридные
трубки с маркировкой выполненной контрастными чернилами.
Пайку вести припоем ПОС-40 ГОСТ 21930-79.
Заземление корпуса шкафа управления выполнить согласно
требованиям ПУЭ и ПТБ.
Белорусско-Российский
университет гр.АЭПЗ - 131

Титульник.pdf

Министерство образования Республики Беларусь
Министерство образования и науки Российской Федерации
БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«Проектирование дискретных систем управления»
Курсовая работа по теме:
«Разработка системы управления электроприводом»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Пояснительная записка.pdf

Разработка схемы электрической принципиальной и её работа в
соответствии с вариантом
Выбор всех электрических аппаратов в соответствии со схемой
Разработка сборочного чертежа размещения электрооборудования
Разработка перечня элементов и спецификации
Список использованной литературы
Целью данной курсовой работы является закрепление основных
теоретических положений дисциплины «Проектирование дискретных систем
управления» и разработка схемы управления асинхронным двигателем
В курсовой работе необходимо разработать схему электрическую
принципиальную описать её работу выбрать все электрические аппараты
разработать сборочный чертеж размещения электрооборудования и
разработать перечень элементов и спецификацию.
В курсовой работе необходимо разработать схему управления
асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором мощностью двигателя
Pдв.=3 кВт. Электропривод состоит из двух асинхронных двигателей с к.з.
ротором. Одновременная работа двигателей исключена. Пуск прямой но в
цепь статора одного из двигателей на время t вводится ступень пускового
реостата. При отключении для обоих двигателей использовать
электродинамическое торможение. Предусмотреть возможность реверса для
двигателя без пускового реостата. Предусмотреть в схеме необходимые
Силовая часть схемы представляет собой трёхфазную пятипроводную
сеть (3 фазы нулевой провод и провод заземления). Для выполнения защиты
необходимо предусмотреть защиту от токов короткого замыкания и токов
Автоматический выключатель QF1 обеспечивает защиту от токов
короткого замыкания отключая при срабатывании от питающей сети
силовую цепь и цепь управления. Тепловые реле КК1 и КК2 предназначены
для защиты двигателей в режиме перегрузки по току. Исходя из условий
пуска и режима работы в силовую цепь двигателя (М1) были включены
силовые контакты магнитных пускателей KM1 и KM2 (для обеспечения
пуска и продолжительной работы). В цепь двигателя (М2) были включены
силовые контакты магнитных пускателей KM3 и KM4 (для обеспечения
пуска и продолжительной работы) а также по условию задания включены
резисторы. Для электродинамического торможения в силовую цепь были
включены резисторы R4 и R5 и силовой контакт контактора постоянного
Предохранитель FU1 обеспечивает защиту от токов короткого
замыкания и токов перегрузки отключая при срабатывании от питающей
сети цепь управления.
Схема управления состоит из двух основных частей.
Первая ветвь – размыкающий контакт магнитного пускателя КМ3 затем
ветвь делится еще на две параллельных ветви. Первая параллельная ветвь
состоит из: замыкающего контакта кнопки SB2 (кнопка «Пуск»)
параллельно кнопке SB2 подключен блок-контакт магнитного пускателя
КМ2 нормально разомкнутый; нормально замкнутого контакта кнопки
нормально замкнутого контакта теплового реле КК1 и катушки магнитного
пускателя КМ2. Вторая параллельная ветвь состоит из: нормально
замкнутого контакта кнопки замыкающего контакта кнопки SB3
принципиальной и её работа в
Белорусско-Российский
(кнопка «Пуск») параллельно кнопке SB3 подключен
магнитного пускателя КМ1 нормально разомкнутый; нормально замкнутого
контакта теплового реле КК1 и катушки магнитного пускателя КМ1.
Вторая ветвь - размыкающие контакты катушек магнитных пускателей
КМ1 и КМ2 замыкающий контакт кнопки SB4 (кнопка «Пуск») параллельно
кнопке SB4 подключен блок-контакт магнитного пускателя КМ3 нормально
разомкнутый; нормально замкнутый контакт теплового реле КК2 и катушка
магнитного пускателя КМ3. Параллельно магнитному пускателю КМ3 и
контакту теплового реле КК2 включено реле времени КТ1. Параллельно реле
времени КТ1 подключаем нормально разомкнутый контакт реле времени
КТ1 и катушку магнитного пускателя КМ4.
Вторая часть состоит из: замыкающего контакта кнопки SB1
параллельно кнопке SB1 подключен блок-контакт магнитного пускателя
КМ5 нормально разомкнутый; нормально замкнутого контакта кнопки
диодного моста; катушки магнитного пускателя КМ5. Катушка подсоединена
на выходы диодного моста.
Описание работы схемы
При нажатии кнопки SB2 срабатывает магнитный пускатель КМ2 и
запускается двигатель М1. При нажатии кнопки SB3 отключается питание
магнитного пускателя КМ2 срабатывает магнитный пускатель КМ1 и
двигатель М1 начинает вращаться в другую сторону. При нажатии кнопки
SB4 срабатывает магнитный пускатель КМ3 тем самым исключая
срабатывание магнитных пускателей КМ1 и КМ2; запускается двигатель М2;
ток проходит через пусковые реостаты; реле времени КТ1 через отсчет
времени подключает магнитный пускатель КМ4 и тем самым выводит из
работы пусковые реостаты. При нажатии кнопки SB1 отключается цепь
управления двигателями происходит электродинамическое торможение то
есть начинает работу диодный мост и срабатывает контактор постоянного
тока КМ5. Кнопка SB5 отключает электродинамическое торможение.
По задания номинальная мощность двигателя 3 кВт. Выбран
асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором АИР90L2 со
следующими параметрами [2]:
- номинальная мощность
- синхронная частота вращения
- номинальное скольжение
- коэффициент мощности
- кратность пускового тока
- кратность пускового момента
Рассчитаем ток в силовой части установки по формуле [3]:
Магнитные пускатели КМ1-КМ4 выбираются по следующим условиям
- по номинальному току нагрузки IН.П.≥IН
- по номинальному напряжению катушки аппарата UН=UФ
- по номинальному напряжению контактов аппарата UН.КОНТ≥UЛ.
В данном случае режим работы АС3 так как производиться пуск
асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Номинальный ток
нагрузки вычислен IН =6.1 A. Из стандартного ряда выбирается номинальный
ток магнитного пускателя IН.П. = 10А. Напряжение питания в схеме
управления UФ= 220В т.е. UН = 220В. Напряжение сети силовой части UЛ =
0В следовательно UН.КОНТ ≥ 380В.
Был выбран магнитный пускатель ПМЛ-1100 (ТУ 16-523.549-82) со
следующими параметрами:
номинальный ток нагрузки
номинальное напряжение катушки
Выбор всех электрических
аппаратов в соответствии со
номинальное напряжение контактов
Выбор реле времени КТ1 осуществляется по:
- номинальному напряжению сети равному номинальному напряжению
катушки аппарата UН=UФ ;
- по току коммутируемому контактами IКОНТ≥Iупр
- по номинальному напряжению контактов аппарата UН.КОНТ ≥UЛ
- по числу и исполнению контактов.
Было выбрано реле времени РВП-72 3221 (ТУ 16-522) с параметрами:
- номинальное напряжение катушки UН = 220 В
- номинальное напряжение контактов UН.КОНТ = 220 В
- диапазон регулирования
- погрешность отработки
- управляется подачей и снятием напряжения
- номинальный ток контактов
- мощность включения и удержания не более 30 ВА.
Тепловое реле КК1 и КК2 выбирается по условиям:
- ток вспомогательных контактов
IКОНТ.Н ≥ IРАБ.МАКС.
Выбор теплового реле РТТ-111-630 (ТУ 16-90). Его параметры :
- номинальное напряжение
- диапазон регулирования номинального тока несрабатывания 535-723
- мощность потребляемая одним полюсом не более 2.1 Вт
- число контактов 1р.
Выбор автоматического выключателя QF1.
В качестве защиты от короткого замыкания применим автоматический
выключатель QF1. Он выбирается для двигателей с короткозамкнутым
ротором по следующим условиям:
где: - UНом. Авт. — номинальное напряжение автомата
- UЛ — номинальное напряжение линии сети(380 В)
IНом. т.р. ≥(115 125)IНом. Нагр
где: - IНом. т.р. — номинальный ток установки теплового расцепителя;
- IНом. Нагр — номинальный ток нагрузки (длительный расчетный ток
Iсрб.эм.расц. ≥ 125*IПуск.
где: - Iсрб.эм.расц. — ток срабатывания электромагнитного расцепителя;
IПуск — пусковой ток двигателя: IПуск=61*7=427 А.
Условия работы автоматического выключателя QF1[5]:
Iсрб.эм.расц.≥ 427 A.
Выбираем автоматический выключатель ВА 47-29 3Р со следующими
характеристиками (ТУ 16-522.064-82):
- номинальное напряжение автомата (при 50 Гц)
- номинальный ток автомата Iном. авт. =10 A
- Номинальная отключающая способность = 4500 А
- количество максимальных электромагнитных расцепителей тока - 3
- износостойкость: общее количество циклов включения и
Кнопочные выключатели SB1-SB5 выбирается по условиям [6]:
I max пуск = PKM 3U+ PKT 1 = 0 . 66 A
В нашем случае UН ≥ 220 В а ток IН ≥ IВкл. Макс т.е. IН ≥ 066 А.
Выбираем кнопочные выключатели серии КМ2-1 (для SB1 SB2 SB3
двухполюсные) с параметрами [11] (ТУ 16-526.094-78):
- номинальное напряжение контактов 220 В
- потребляемая мощность
- коммутационная износостойкость 1 млн. циклов
- механическая износостойкость 10 10 млн. циклов.
Выбираем кнопочные выключатели серии КМЕ5101 У3 (для SB5
размыкающий контакт) и КМЕ5110 У3 (для SB4 замыкающий контакт) с
параметрами (ТУ 16-526.094-78):
- номинальное напряжение контактов
Контактор постоянного тока КМ5 выбирается по тем же критериям что
и магнитный пускатель.
Был выбран двухполюсный контактор МК1-20М УХЛ3 (ТУ 16-644.01085) с параметрами:
потребляемая мощность
механическая прочность
коммутационная прочность
номинальный ток вспомогат. контактов
кол-во вспомогательных контактов
время срабатывания: при вкл.
Выбор предохранителя FU1в цепи управления осуществляется по
следующим соотношениям:
- Iн.вст ≥ Iраб.макс+01*Iвкл.макс.
Номинальный ток плавкой вставки
Iн.вст ≥ 066 + 01·066 = 0726(A)
Был выбран предохранитель ПК-45 с параметрами (ТУ 16-522.112-74):
- номинальный ток основания
с плавкой вставкой ВП1-2 со следующими параметрами (ТУ16-522.11274):
- номинальный ток плавкой вставки
- предельная отключающая способность 100 А.
Остальные элементы выбираются из [7]:
Полупроводниковый диод выбран КД226А (ГОСТ 19613-80).
Пусковой реостат выбран ДПД-3 (ГОСТ 1785-83).
Пусковые реостаты R1 – R3 выбраны ДПД-3 (ГОСТ 1785-83).
Резисторы R4 и R5 выбраны СП5-3 1кОм±10% (ГОСТ 10318-80).
Внутри корпуса шкафа управления монтируются следующие элементы:
предохранитель FU1 реле тепловое KК1KК2 пускатели магнитные
KМ1 KМ4 контактор постоянного тока KМ5 реле времени KТ1
автоматический выключатель QF1 пусковые реостаты R1 R3 резисторы
R4R5 диоды VD1 VD4. Элементы внутри шкафа монтируются на
монтажную DIN-рейку.
На передней панели шкафа устанавливается кнопки SB1 SB5.
Через зажим наборный XT1 к шкафу управления подключается
питающее напряжение . Через зажим наборный XT2 к шкафу управления
подключаются электродвигатели М1 и М2.
Сборочный чертёж представлен на листе графической ПДСУ 5.00.00.000
Разработка сборочного
На основе схемы электрической принципиальной составлен перечень
элементов. Перечень элементов приведен в проектной документации
ПДСУ 5.00.00.000 ПЭ3.
В перечне элементов в первой колонке указывается обозначение
элемента на схеме ПДСУ 5.00.00.000 Э3. Элементы располагаются по
английскому алфавиту Во второй колонке маркировка элемента и его
параметры. В третьей колонке указано количество штук элементов. В
четвертой – фирма изготовитель.
Спецификация состоит из следующих разделов:
- документация (к ней относятся: сборочный чертёж схема
электрическая принципиальная документы прочие перечень элементов
пояснительная записка);
- сборочные единицы(к этому разделу относится шкаф управления);
- детали (к этому разделу относится панель управления);
- прочие изделия (сюда относятся прочие изделия);
- материалы (к материалам относятся: канифоль сосновая кисть и
краска необходимые для маркировки платы припой).
Разработка перечня элементов
В данном курсовом проекте была разработана схема удовлетворяющая
заданию на курсовую работу и позволяющая осуществлять работу ЭП
состоящего из двух АД с к.з. ротором одновременная работа которых
исключена. Пуск прямой но в цепь статора одного из двигателей на время t
вводится ступень пускового реостата. При отключении для обоих двигателей
возможность реверса для двигателя без пускового реостата.
Был произведен выбор необходимых электрических разработан
сборочный чертеж размещения электрооборудования разработан перечень
элементов и спецификация.
Коваль А.С. Проектирование дискретных систем управления.
Методические указания к выполнению курсовой работы. Могилев: ГУ ВПО
«Белорусско-Российский университет» 2009.-30с.
Справочник по электрическим машинам: В 2 т.С74 Под общ. ред. И. П.
Копылова и Б. К. Клокова. Т. 1.-М.: Энергоатомиздат 1988.-456 с.: ил.
Коваль А.С. Выбор низковольтных аппаратов. Методические указания
к выполнению курсовой работы. Могилев: ГУ ВПО «Белорусско-Российский
университет» 2004.-30с.
общего развития 1993 – 160 с.
Информэлектро. Выключатели автоматические низкого напряжения на
Информэлектро. Посты кнопочные управления. Промышленный
Электрические аппараты. Справочник. Под общ. ред. И.И. Алиев М.Б.
Абрамов.: Радиософт 256с.: ил.

Спецификация.pdf

ПДСУ 5.00.00.000 ПЭ3
Винт А.М8-6g×30.48 ГОСТ1491-80
Шайба 6.02 ВСт3.029 ГОСТ11371-78
Б236-4.0 П6.3-В2СУЗ-10
ТУ16-87 ИГФР.687224.011
Выключатель автоматический
Белорусско-Российский
университет гр.АЭПЗ-111
Выключатель кнопочный
двухполюсный КМ-2 (ТУ 16-526.04-78)
Выключатель кнопочный КМЕ5110
Выключатель кнопочный КМЕ 5101
УЗ (ТУ 16-526.094-78)
ТУ22-87 ИГФР.687224.145
Контактор постоянного тока
МК1-20М ТУ 16-644.010-85
Предохранитель ПРС-6
ПМЛ-1100 ТУ16-526.437-78
Резистор СП5-3 1кОм±10%
ТУ26-87 ИГФР.687224.011
Реле времени РВП-72-3221
Реле тепловое РТЛ-3060
Реостат пусковой ДПД-3
Припой ПОС-40 ГОСТ 21930-79
Провод МГШ 2.0 черный
Провод МГШ 4.0 красный