Условиями выбора муфты являются 4 страница

Для снижения коммутационных перенапряжений применяют различные схемные решения, которые заключаются в разряде возникающей ЭДС самоиндукции через электрические цепи, подключенные параллельно катушке. Для этого параллельно катушке электромагнитного аппарата включают RC-цепочку, конденсатор, резистор, диод или диод и резистор (рисунок 3). Последние два схемных решения (рисунок 3, б и в) применяют в цепях постоянного тока: диод при этом включают в непроводящем направлении относительно источника питания.

а) б) в) г) д)

Рисунок 3 – Схемы защиты обмоток электромагнитных аппаратов.

7 ВЫБОР ТИПА И СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ

Области применения кабелей и проводов должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий на кабели и провода, а также правил устройства электроустановок.

Допускается использовать контрольные кабели для подключения до двух электроприёмников напряжением до 1 кВ и мощностью до 10 кВт, относящихся к одному агрегату или одной технологической линии.

Для присоединения к неподвижным электроприёмникам, как правило, следует применять кабели и провода с алюминиевыми жилами. Кабели и провода с медными жилами следует применять для присоединения к переносным, передвижным и установленным на виброизолирующих опорах электроприёмникам, а также в случаях, оговоренных ПУЭ. Кабели и провода, присоединяемые к переносным, передвижным и установленным на виброизолирующих опорах электроприёмникам, должны быть гибкими.

Электропроводки станков и машин выполняют проводами и кабелями преимущественно в полихлорвиниловой изоляции. Согласно общим техническим условиям для проводок станков и машин могут применяться медные провода сечением не менее 1 мм², и лишь в цепях усилительных устройств разрешается применять непосредственно на станках и машинах провода сечением 0,75 мм², а на панелях и в блоках – 0,5 и 0,35 мм². На кранах не допускается сечение проводов меньше 2,5 мм² и с изоляцией на напряжение ниже 500 В.

Выбор сечения проводов и кабелей производится:

а) по условию нагрева длительным расчётным током

(7.1)

где I_доп – длительно допустимый ток провода, А;

I_дл – длительный ток линии, А;

k_попр – поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей;

б) по условию соответствия выбранному аппарату максимально-токовой защиты

(7.2)

где k_з – коэффициент защиты или кратность защиты;

I_з – номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата, А.

Величины коэффициентов принимаются: k_попр по таблице 1.3.3 [11, с.19], k_з по таблице 2.10 [13, с.46].

Изоляция выбранного провода или кабеля должна соответствовать условиям эксплуатации и уровню применяемого напряжения.

8 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении необходимо перечислить основные результаты, характеризующие степень достижения целей проекта и подытоживающие его содержание:

а) краткие выводы по итогам выполненной работы;

б) примененные технические решения и ожидаемые результаты их внедрения;

в) оценка полноты решений поставленных задач.

Результаты следует излагать в форме констатации фактов, используя слова: «изучены», «разработана», «предложена», «подготовлены», и т. п.

Объем заключения не должен занимать более одной-двух страниц пояснительной записки.

После заключения приводится список литературы, использованной при выполнении курсового проекта. Ссылки на литературу в тексте пояснительной записки обязательны.

На курсовой проект выполняется ведомость курсового проекта (согласно приложению Б) и вшивается в записку после задания на курсовое проектирование. Ведомость курсового проекта в записке не нумеруется.

9 ДОКЛАД К ЗАЩИТЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Доклад к защите курсового проекта необходимо составить заранее.

Примерный план доклада:

- тема курсового проекта;

- назначение технологической установки и особенности ее работы;

- требования к электроприводам;

- примененные системы привода и критерии их выбора;

- основные расчеты, произведенные в проекте;

- общая характеристика электрооборудования;

- режимы работы установки;

- работа установки в одном из возможных режимов (предпочтительнее – в автоматическом);

- пояснение принципов разработки схемы соединений.

Доклад к защите должен отражать суть курсового проекта и его продолжительность должна составлять до 15 минут.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гурин, Н.А., Янукович, Г.И. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. – Минск: Вышэйшая школа, 1990.

2. Электротехнический справочник: в 4 т. Т.4. Использование электрической энергии/Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г.Герасимова и др. – М. : Издательство МЭИ, 2004.

3. Москаленко, В.В. Электрический привод. – М.: Высшая школа, 1991.

4. Гейлер, Л.Б. Основы электропривода. – Минск: Вышэйшая школа, 1972.

5. Вешеневский, В.В. Характеристики двигателей в электроприводе. – М.: Энергия, 1977.

6. Фираго, Б.И. Расчеты по электроприводу производственных машин и механизмов. – Минск: Техноперспектива, 2012.

7. Анхимюк, В.Л., Опейко, О.Ф. Проектирование систем автоматического управления электроприводами. – Минск: Вышэйшая школа, 1986.

8. Тиристорные преобразователи напряжения для асинхронного электропривода/ Петров, Л.П., Андрющенко, О.А., Капинос, В.И. и др. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

9. Вараксо, Л.С., Родионов, А.С. Основы проектирования электрооборудования металлорежущих станков. – М.: Машиностроение, 1984.

10. Дьяков, Р.И. Типовые расчёты по электрооборудованию. – М.: Высшая школа, 1991.

11. Зимин, Е.Н., Преображенский, В.И., Чувашов, И.И. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. – М.: Энергоиздат, 1981.

12. Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

13. Липкин, Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.– М.: Высшая школа, 1990.

Приложение А

(обязательное)

Форма титульного листа пояснительной записки

Пробельная строка – 12 пт

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Пробельная строка – 16 пт

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Пробельная строка - 6 пт

«БОБРУЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

Пробельная строка - 6 пт

МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 16 пт

ДИСЦИПЛИНА: ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ

Пробельная строка - 6 пт

И ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

Пробельная строка - 6 пт

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 16 пт

Тема курсового проекта

Пробельная строка - 16 пт

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

ГЛАВНОГО ПРИВОДА

УНИВЕРСАЛЬНОГО КАЛАНДРА

3×710×1250

Пробельная строка – 24 пт

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Пробельная строка - 16 пт

КП.2-36 03 31-01.065.1234.ПЗ

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 16 пт

РАЗРАБОТАЛ И.С. ИВАНОВ

Пробельная строка - 16 пт

РУКОВОДИТЕЛЬ О.С.КЕД

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 16 пт

Пробельная строка - 12 пт

Приложение Б

(обязательное)

Пример оформления ведомости курсового проекта

№ строки

Формат

Обозначение

Наименование

Кол. листов

№ экз.

Примечание

КП.2-36 03 31-01.064.3855.ПЗ

Пояснительная записка

А1

КП.2-36 03 31-01.064.3855.01.Э3

Схема электрическая

принципиальная

А1

КП.2-36 03 31-01.064.3855.02.Э4

Схема электрических

соединений

КП.2-36 03 31-01.064.3855.ПЭ

Перечень элементов

КП.2-36 03 31-01.064.3855

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Разраб.

Климович

Ведомость курсового проекта

Лит.

Лист

Листов

Провер.

Кед

У

-

ГУО «БГМТК»

Н. контр.

Утв.

Приложение В

(справочное)

Передаточные числа механических передач

Таблица В.1 – Рекомендуемый диапазон значений передаточных чисел u механических понижающих передач

Тип передачи	u
Зубчатая закрытая цилиндрическая передача	3÷6
Зубчатая закрытая коническая передача	2÷3
Зубчатая открытая передача	3÷7
Червячная закрытая передача	10÷80
Червячная открытая передача	40÷80
Фрикционная передача	2÷4
Цепная передача	2÷3
Плоскоременная передача	2÷3
Клиноременная передача	2÷3

Таблица В.2 – Значения передаточных чисел u механических передач

Тип передачи	Ряд значений u
Зубчатая передача	Ряд 1: 1,00;1,25;1,60; 2,00;3,15; 4,00; 5,00; 6,30; 8,00; 10,00
Ряд 2: 1,12; 1,40; 1,80; 2,24; 2,80; 3,55; 4,50;5,60; 7,10; 9,00
Червячная передача	Ряд 1: 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0
Ряд 2: 9,0; 11,2; 14,0; 18,0; 22,4; 28,0; 35,5; 45,0; 56,0; 71,0
Ременная передача (плоским и клиновым ремнем)	1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60; 1,80; 2,00; 2,24; 2,50; 2,80; 3,00; 3,15; 3,55; 4,00; 4,50; 5,00; 5,60; 6,30
Цепная передача	1,0; 1,6; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0
Примечание: при выборе передаточных чисел зубчатых и червячных передач значения первого ряда предпочтительны.

При большом значении общего передаточного числа привода его целесообразно реализовать посредством нескольких передач. При этом общее передаточное число u_Σ равно произведению передаточных чисел последовательно присоединенных передач (ступеней)

,

где u₁, u₂, u_i – передаточные числа последовательно включенных передач.

При выборе типа передач для привода следует учитывать, что передачи с гибкой связью (ременные и цепные) нецелесообразно применять, если межосевое расстояние не определяется условиями компоновки. Габаритные размеры передач с гибкой связью больше, чем у зубчатых и червячных передач, а оптимальное значение передаточного числа не превышает четырех. Ременные передачи целесообразны тогда, когда заданы большие межосевые расстояния и не предъявляются жесткие требования взаимного расположения ведущего и ведомого валов. Замена зубчатых передач цепными передачами эффективна, если от одного ведущего вала необходимо привести в движение несколько параллельно расположенных валов, находящихся на значительных расстояниях.

По сравнению с зубчатыми передачами у червячных передач имеются следующие недостатки: низкий КПД, повышенный износ, более высокая стоимость, значительные эксплуатационные расходы. Потери на трение в червячных передачах в 3÷4 раза превышают потери в заменяющих их двухступенчатых зубчатых передачах. Поэтому червячные передачи применяют тогда, когда это необходимо по условиям компоновки, при повышенных требованиях к плавности и бесшумности, а также при использовании эффекта самоторможения.

От распределения общего передаточного числа по ступеням в значительной степени зависят масса, габаритные размеры и условия эксплуатации.

Если механическая передача состоит из ременной передачи и одноступенчатого редуктора, то на ременную передачу рекомендуется выделять максимально возможное рекомендуемое передаточное число, а оставшуюся часть – на редуктор. В случае, если вместо одноступенчатого редуктора используется двухступенчатый редуктор, то передаточное число разбивают на две ступени – быстроходную и тихоходную. Для цилиндрических редукторов рекомендуется следующее соотношение между передаточными числами ступеней

где u_р – передаточное число редуктора;

u_т, u_б – передаточные числа тихоходной и быстроходной ступеней редуктора соответственно.

Для коническо-цилиндрических редукторов

Зубчато-червячные редукторы применяют при передаточных числах u_р=150 и из условия оптимальной компоновки редуктора u_б=2,0-2,5 (быстроходной является цилиндрическая передача). Червячно-зубчатые редукторы применяются при передаточных числах u_р≤250, при этом передаточное число тихоходной цилиндрической зубчатой ступени u_т≤4.

В двухступенчатых червячных редукторах при общих передаточных числах u_р≤2500 распределение общего передаточного числа по ступеням приблизительно одинаковое: .

При выборе частоты вращения двигателя нужно учитывать следующее. Разные двигатели могут иметь одинаковую номинальную мощность при различных частотах вращения. Чем больше число пар полюсов, тем меньше коэффициент мощности, частота вращения вала двигателя и больше его размеры, масса и стоимость. В то же время применение высокооборотных электродвигателей приводит к увеличению передаточного числа, а следовательно, стоимости и габаритов механической части привода.

Приложение Г

(справочное)

Рекомендации по применению преобразователей частоты

Системы автоматического управления (САУ) частотными приводами переменного тока можно разделить на скалярные и векторные. Скалярные САУ формируют в обмотке статора амплитуду и частоту напряжения или тока. В случае управления по вольт-частотной характеристике (U/f) САУ формирует в обмотке статора напряжение с амплитудой U и частотой f. В случае частотно-токового управления в обмотке статора формируются амплитуда тока I и частота f.

САУ с векторным управлением предполагает формирование в обмотке статора амплитуды напряжения или тока, частоты напряжения или тока и угла между вектором магнитного потока асинхронного двигателя и вектором тока или напряжения. Т.е. в обмотке статора формируется не амплитуда тока или напряжения, а их мгновенные значения.

Векторные САУ можно подразделить на САУ с регулированием напряжения (преобразователь частоты (ПЧ) в режиме источника напряжения) и с регулированием тока (ПЧ работает режиме источника тока). Наиболее часто на практике используют векторные САУ с регулированием тока.

По типам используемых в САУ обратных связей для определения магнитного потока и скорости вращения ротора векторные САУ можно разделить:

― САУ с обратными связями по магнитному потоку и скорости вращения ротора (прямой метод измерения потока, прямой метод измерения скорости);

― САУ с обратной связью по скорости вращения ротора (косвенный метод определения магнитного потока, прямой метод измерения скорости);

― бессенсорные САУ (косвенный метод измерения магнитного потока и косвенный метод определения скорости вращения ротора).

Самые лучшие динамические характеристики при прочих равных условиях, могут быть получены в САУ с прямым определением магнитного потока и скорости ротора, но из-за того, что прямое измерение магнитного потока сопряжено с определенными трудностями (встраивание датчиков Холла в обмотки статора) эти САУ используются только для высокоточных электроприводов.

Самыми распространенными САУ в настоящее время являются системы с использованием косвенных методов определения магнитного потока, причем более динамично развиваются бессенсорные САУ.

ПЧ устанавливаются для достижения следующих целей:

― энергосбережение (центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры);

― замена регулируемого привода с двигателем постоянного тока на регулируемый привод с ПЧ и асинхронным двигателем;

― замена регулируемого привода с механическим вариатором на регулируемый привод с ПЧ.

Если ПЧ используется в качестве регулятора производительности насосной, вентиляторной или компрессорной установки, то в этом случае нужно использовать ПЧ работающий по вольт-частотной характеристике U/f. Т.е. для этих устройств не требуется векторное регулирование, более того при использовании в ПЧ векторного регулирования энергосберегающий эффект ПЧ уменьшается. Исключением является случай использования ПЧ в качестве регулятора производительности винтового насоса для перекачивания легко затвердевающих веществ, например, серы. Для такого насоса необходимо использовать ПЧ с высоким стартовым моментом практически с 0 Гц, а это возможно только в ПЧ с векторным регулированием.

При небольших диапазонах регулирования (16:1 и менее) можно использовать ПЧ, работающий по вольт-частотной характеристике. При этом частота на выходе инвертора будет меняться от 3 Гц до 50 Гц (от 180 до 3000 об/мин). При диапазонах регулирования 50:1 можно использовать бессенсорное векторное регулирование (от 60 до 3000 об/мин). При диапазонах регулирования больше 50:1 необходимо использовать обратную связь по скорости. Возможны два варианта:

― использование тахогенератора и встроенного в ПЧ ПИД-регулятора;

― использование импульсного датчика положения (скорости) и дополнительной платы.

Для установок с тяжелыми условиями пуска желательно использовать ПЧ в режиме векторного регулирования.

Статические характеристики производственных механизмов влияют на выбор преобразователя частоты следующим образом:

а) постоянный момент при изменении скорости (подъемные механизмы, конвейерное оборудование, прокатные станки, насосы и др.) – необходимо обеспечить высокий пусковой момент, ПЧ должен иметь резерв по перегрузке. Если привод будет работать на малых частотах в продолжительном режиме, двигатель должен иметь независимое охлаждение;

б) момент увеличивается пропорционально скорости (бумагоделательные машины) – выбор инвертора определяется максимальной скоростью, пусковой момент можно не учитывать;

в) момент нагрузки увеличивается пропорционально квадрату скорости (вентиляторы, центробежные насосы, центрифуги, смесители) – выбор инвертора определяется максимальной скоростью, пусковой момент можно не учитывать;

г) постоянная мощность при изменении скорости (намоточные машины, сверлильные станки, резательные машины) – инвертор выбирается по моменту при минимальной скорости. Если низкая скорость используется для продолжительного режима, то необходима принудительная вентиляция.

Основная функция ПЧ – это регулирование скорости приводов. Чтобы ускорить привод до большей скорости, двигатель должен обеспечить как статический момент нагрузки, так и дополнительный динамический момент для ускорения привода. Параметры, которые влияют на увеличение момента на валу двигателя при ускорении:

― высокий статический момент нагрузки;

― большой момент инерции;

― большой перепад скорости;

― малое время ускорения.

При задании скорости и времени ускорения необходимо ограничивать ток двигателя не выше, чем максимальный ток инвертора. В противном случае это может привести к поломке привода или инвертор выдаст ошибку перегрузки или перейдет в режим токоограничения. Необходимо вводить коэффициент безопасности при динамическом процессе.

Приложение Д

(справочное)