Транспортер шнековый поперечный ШТН

Выбираем электродвигатель, для Р=11 кВт марки 4А132М4У3.

Определяем номинальный ток электродвигателя :

Максимальный ток электродвигателя равен :

I_мах = 20,4 · 7,5 = 153 А.

Максимальный ток электродвигателя с учетом условия пуска:

.

По полученным данным выбираем тип провода ВРГ-3х2,5.

Для автоматического выключателя ток срабатывания электромагнитного расцепителя определяется по формуле:

I_{ср.расц.эл.} ≥ 1,25 · I_ав =1,25 · 61,2 = 76,5 А.

Исходя из условий I_{ср.расц.эл.} ≥ 1,25 · I_мах и I_н.авт.≥ I_р выбираем автоматический выключатель марки АЕ 2000, с ном. током 63А,и магнитный пускатель марки ПМЕ 212 с ном. током 25А,напряжением 380В.

ЭД калорифера (привод вентилятора)

Выбираем электродвигатель, для Р=12 кВт марки 4А160S4У3.

Определяем номинальный ток электродвигателя:

Максимальный ток электродвигателя равен:

I_мах = 23,4 · 7,5 = 175,5 А.

Максимальный ток электродвигателя с учетом условия пуска:

.

По полученным данным выбираем тип провода ВРГ-3х2,5

Для автоматического выключателя ток срабатывания электромагнитного расцепителя определяется по формуле:

I_{ср.расц.эл.} ≥ 1,25 · I_ав =1,25 · 70,2 = 87,7 А.

Исходя из условий I_{ср.расц.эл.} ≥ 1,25 · I_мах и I_н.авт.≥ I_р выбираем автоматический выключатель марки АЕ 2000, с ном. током 100А,и магнитный пускатель марки ПМЕ 214 с ном. током 25А,напряжением 380В.

Проектирование системы электроснабжения внутренней силовой сети

Разделим все имеющиеся силовые приемники на 2 группы:

– группа 1:транспортер скребковый наклонный ТСН-3Б, ЭД вакуумного насоса доильной установки, транспортер шнековый продольный ШТН(2шт);

– группа 2: транспортер шнековый поперечный ШТН, ЭД калорифера (привод вентилятора).

Выбираем кабели для каждой группы от распределительного щитка до приемников [1]:

Группа 1: кабель ПсВГ 4 х 16 мм², А, А,

Группа 2: кабель ПсВГ 4 х 16 мм², А, А,

Выбираем распределительный щит, аппараты управления и защиты: Щит ПР – 1 – 0 74 У2 IP54;

Ввод: ВА47 – 100 4р, 100А, 10 кА УХЛ4 IP54;

Гр.1: ВА47 – 29 4р 6А, 4,5 кА УХЛ4 IP54;

Гр.2: ВА47 – 29 4р 13А, 4,5 кА УХЛ4 IP54;

Кабель от щита ПР до вводно – распределительного щита кабель ПсВГ 4 х 40 мм² с А.

В ходе расчетов нами были рассчитаны рабочие токи силовых электроприемников, подобраны провода и силовые кабели, удовлетворяющие рабочим характеристикам. При проектировании системы электроснабжения внешней сети электроприемники были разделены на 2 рабочие группы, питающиеся от распределительного щита ПР – 1 – 0 74 У2 IP54.

Рисунок 6.1 Схема электроснабжения фермы на 25 коров

3.3 Проектирование системы электроснабжения

Задаемся, что на расстоянии 100м от фермы имеется трансформаторная подстанция. Необходимо выбрать провода и опоры для подведения электроэнергии .

Выбор проводов

Выбираем в зависимости от нагрузки провод А16.

Выбранное сечение провода проверяем по допусти­мому нагреву, и по таблице 3.1.

Таблица 3.1 Допустимый ток провода по нагреву

Провод	А16	А25	А35	А50	А70	А95	А120
I доп, А

I _доп > I _max; (3.4) 105А > 104,6 А.

Условие выполняется. Принимаем провод А16.

Для выбранного провода выписываем сопротивления 1 км: активное r_o и индуктивное х_о.

Для определения х_о необходимо принять среднее геометрическое расстояние между проводами (для ВЛ 0,38 кВ чаще всего принимают Д_сp » 600 мм).

Выбираются r₀ и x₀ (D_ср чаще всего принимается 600 мм).

r₀ = 0,412 Ом / км;

х₀ = 0,145 lg (2×600) / 10,7 +0,016 = 0,313 Ом;

d_пр = 10,7 мм.

Рассчитываются потери напряжения в линии

, (3.5)

При этом должно выполняться условие D U _факт £ D U_доп .

< DU_доп = 10,0 %.

Условие выполняется, принимаем для линии провод А50.

Выбор опор

Примем расстояние между опорами 30 м. Тогда количество опор равно

N = 100/30+1 = 4 шт.

Выбираем марку опор ПН-3ДД.

Расчет мощностей

Общий ток, потребляемый силовым оборудованием:

Рассчитаем активную мощность:

Полная мощность вместе с освещением равна:

.

Полная реактивная мощность равна:

.

Полная мощность равна:

.

Выбираем ТП типа ТМ 100/10 Uкз=45%.

Мощность потерь холостого хода Рхх=0,365квт; короткого замыкания Ркз=1,97кВт.

3.4 Расчет электрических нагрузок фермы

При определении максимальной мощности, потребляемой силовыми энергоприемниками из сети, исходной для расчета является мощность Р_П, которая необходима для привода рабочей машины. Потери в передаточном механизме учитываются коэффициентом полезного действия передачи η_пер. Максимальную мощность Р_МАХ , рассчитывают с учетом КПД двигателя η_эд , коэффициентов каталожной неувязки К_к.н. и степени загрузки рабочей машины К_з.

Расчетная мощность Р_р для вентилятора, в паспорте которого указана потребная мощность Р_п, равна

(3.6)

где η_ПЕР – коэффициент полезного действия передачи, η_ПЕР = 1;

Р_п – мощность, которая необходима для привода рабочей машины, Вт.

Присоединенная мощность определяется по формуле

(3.7)

где Р_у – установленная мощность электродвигателя, Вт;

η_ЭД – КПД электродвигателя.

Коэффициент каталожной неувязки равен

Максимальная мощность определяется по формуле

Р_мах = Р_пр· К_к.н· К_з = 13,6· 0,96· 0,9 = 11,8 кВт.

Коэффициент мощности cosφ₃ берут из каталожных данных на электродвигатель для данного К₃ [6].

Реактивная мощность равна

Q = P_max· tg φ₃ = 11,8·0,48 =5,6 кВАр.

Годовое потребление электроэнергии определяется по формуле

А_год = Р_мах· Т_год , (3.8)

где Т_год – число часов работы установки в год;

А_год = 11,8· 2250 = 26550 кВт·ч/год.

Расчет остальных нагрузок аналогичный. Все данные заносим в таблицу 3.2.

Суточный график потребления активной нагрузки приведен на рисунке 3.1.

Таблица 3.2 Сводные данные электрических нагрузок

Оборудование	Потреб-ляемая мощ-ность Рп, кВт	КПД пере-дачи ηпер	Расчет-ная мощ-ность Рр, кВт	Установ-ленная мощ-ность Ру, кВт	КПД электро-двига-теля ηэд	Присоеди-ненная мощность Рпр, кВт	Коэффи-циент каталож-ной неувязки Кк.н
Вентилятор					0,88	13,6	0,96
транспортер скребковый наклонный ТСН-3Б	7,5	0,9	6,75	6,9	0,875	6,04	0,83
ЭД вакуумного насоса доильной установки			9,471	9,71	0,89	7,87	0,81
транспортер шнековый продольный ШТН		0,85	8,5	8,79	0,905	7,95	0,98
Транспортер шнековый поперечный ШТН		0,8	8,8	8,96	0,88	9,53	0,95
ЭД калорифера					0,88	13,6	0,96

Продолжение таблицы 3.2

Коэффициент загрузки Кз	Максимальная мощность Рмах, кВт	Коэффициент мощности cosφн	Реактивная мощность Q, кВАр	Число часов работы установки в год Тгод, ч	Годовое потребление электроэнергии Агод, кВт·ч/год
0,9	11,8	0,80	5,6
0,9	5,01	0,91	4,56		6359,9
0,8	7,64	0,88	6,72		6050,9
0,9	7,53	0,9	6,77		9453,9
0,9	9,05	0,9	8,15
0,9	11,8	0,80	5,6

Рисунок 3.1 График суточной нагрузки фермы

Из графика суточной нагрузки фермы на 25 коров видно, что постоянно в течении суток включенными не остаются ни одно из технологических оборудований. Основное же потребление электроэнергии приходится на утренние (с 6.00 ч. до 10.00) и вечерние (с 16.00 до 22.00) часы, когда происходят все технологические операции по кормлению, поению животных, а также процессы по уборке навоза. Главным потребителем электроэнергии являются вентиляторы и ЭД калорифера, так как там установлены электроприводы наибольшей мощности. Ступенчатость на графике говорит о том, что оборудование фермы работает в течении нескольких часов, затем делается перерыв, после чего оно опять начинает работать.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию – 5-е. изд. исп. – Ростов на/Д.: Феникс, 2004.- 480 с., ил.

2. Каталог электротехнической продукции фирмы «IEK», 2006.

3. Конюхов Е.А. Электроснабжение объектов: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. – М.: Мастерство, 2002.- 320 с., ил.

4. Методические указания к выполнению курсового проекта «Проектирование систем электрификации объектов сельского хозяйства». – Уфа: БГАУ, 2006. – 55 с., ил.

5. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Теплотехника». – Уфа: БГАУ, 2002. – 48 с., ил.

6. Справочник инженера – электрика сельскохозяйственного производства / Учебное пособие. – М.: Минформагротех, 1999. – 536 с.

7. Справочная книга по светотехнике / под ред. Ю.Б. Айзенберга – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1995. -528 с., ил.

8. Справочная книга по проектированию электрического освещения. Под ред. Т.М. Кнорринга. – Л.: Энергия, 1976. - 384 с., ил.

9. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода: Учебник для вузов. – 6-е изд., доп. и перераб. – М.: Энергоиздат, 1981. – 576 с., ил.