Проектирование электрического оборудования для цеха

Содержание

Задание

Введение

1. Проектирование электрического оборудования для цеха

2. Проверка двигателя на перегрузочную способность

3. Выбор плавких предохранителей, марки и сечений проводов силовой сети

4. Расчет осветительной установки цеха

5. Определение нагрузки цеха на шины питающей подстанции

6. Расчет компенсирующего устройства силовой установки цеха

7. Электробаланс

8. Выбор трансформаторов

Заключение

Список примененных источников

Задание

 

1. Силовые установки:

выбрать род тока

произвести выбор элетродвигателей (по току, мощности, частоте вращения,

конструктивному исполнению) для производственных механизмов

выбрать пускорегулирующую аппаратуру (ПРА) для всех двигателей

нанести на план цеха двигатели, пусковые аппараты, систему питания элетродвигателей,

схему силовой сети

выбрать плавкие предохранители

. Осветительные установки

вычертить план цеха в масштабе (без силового оборудования)

выбрать схему освещения, тип светильников, мощность и напряжение ламп

произвести расчет освещения цеха по выбранной норме освещенности

нанести на план цеха распределительные щитки, светильники и осветительную подводку

выбрать предохранители, способ прокладки проводов, их марку и сечение

выбрать понижающий трансформатор для аварийного (ремонтного) освещения

. Определение нагрузки цеха на линии питающей подстанции

определить потребную цеху активную и реактивную мощности с учетом коэффициента

спроса

определить средний коэффициент мощности силовых установок цеха

определить мощность потребную осветительным установкам цеха с учетом

коэффициента одновременности горения ламп и мощность потерь в проводах

рассчитать компенсирующее устройство для повышения коэффициента мощности

до определенной величины

. Электробаланс

определить суммарную активную и реактивную мощность потребную всем

цехам предприятия и средний коэффициент мощности предприятия

рассчитать реактивную мощность установки для повышения коэффициента

мощности всего предприятия

подобрать трансформаторы для покрытия всех потребностей

электроустановок предприятия.

электрооборудование цех силовая установка

Введение

 

Лесные склады предназначены для приемки, хранения и отгрузки круглого леса, пиломатериалов и щепы с целью дальнейшей транспортировки и передачи потребителям или в соответствующие цеха деревообрабатывающих и перерабатывающих предприятий. Склады разделяются на лесоперевалочные базы, лесные порты, склады потребителей, нижние склады лесозаготовительных предприятий.

Производственный процесс современных лесозаготовительных предприятий характеризуется перенесением основных технологических функций на нижние лесные склады. В связи с этим функции нижних складов расширились, и сам термин склад утратил свое значение. Современные нижние склады превратились в сложные высокомеханизированные предприятия, на которых осуществляется заготовка и первичная обработка сортиментов, их укладка, хранение и отгрузка потребителям.

Одним из показателей работ на нижнем складе является грузооборот, который определяет количество древесины, поступающей или отгружаемой со склада в течение определенного промежутка времени. Для оптимального использования нижнего склада необходимо, чтобы грузооборот был равен его расчетной пропускной способности. При малом грузообороте работа нижнего склада не эффективна из-за частичной загрузки узлов и механизмов. При этом увеличивается себестоимость готовой продукции. При повышенном грузообороте будет нарушен нормальный технологический режим предприятия, что негативно сказывается на качестве продукции и сроке службы оборудования.

Одной из задач лесозаготовительной промышленности является увеличение производства продукции за счет максимально полного комплексного использования лесного фонда и заготовляемой древесины. Поэтому одним из показателей, характеризующим работу нижнего склада, является степень использования низкокачественной древесины и отходов. С этой целью в шпалорезный цех была установлена линия по переработке горбылей на мелкие пиломатериалы и технологическую щепу.

Большая часть леспромхозов Карелии представляет собой крупные промышленные предприятия, оснащенные новой лесозаготовительной техникой.

Электрические машины и механизмы широко применяются во всех фазах процесса лесозаготовки. Подавляющее большинство механизмов имеет электропривод. Это создает условия для комплексной механизации и автоматизации технологических процессов.

Наибольшее количество потребителей электрической энергии располагается на нижних складах. Модернизация автоматических и полуавтоматических линий по разделке, окорке, раскряжевке, брикетированию отходов и др. приводит к увеличению спроса электрической энергии на лесозаготовительных предприятиях. Для многих лесозаготовительных и деревообрабатывающих машин и механизмов характерным является резко переменный режим работы. Резко переменный характер нагрузки требует специальных мер по поддержанию постоянства напряжения и частоты тока. В ряде случаев для механизмов с переменными нагрузками целесообразно подбирать двигатели с повышенной перегрузочной способностью.

Проектирование электрической сети связано с определением мест расположения потребителей энергии, величины нагрузок, выбором напряжения, подбором сечений и марок проводов, обеспечивающих надежность электроснабжения и пожаробезопасность. Важными условиями безопасной эксплуатации и возможностью дальнейшего развития электросети без коренного переустройства являются правильный выбор конструкции трансформаторной подстанции и распределительной сети.

Главной задачей курсового проекта является выбор оптимального варианта питания всех электроустановок, машин, освещения, а так же повышения коэффициента мощности всего предприятия. Для обеспечения высокопроизводительной и безопасной работы в каждом цехе необходимо произвести расчет силовой и осветительной сетей, защитного заземления, а так же обеспечить применение технических средств, повышающих коэффициент мощности.

 

Проектирование электрического оборудования для цеха

 

Выбор рода тока и величины напряжения для силовых установок цеха

Род тока для силовых установок определяется электрическим типом применяемых двигателей. Требованиям технологического оборудования лесозаготовительных предприятий удовлетворяют трехфазные асинхронные двигатели. Поэтому для работы электрооборудования выбран трехфазный переменный ток и напряжение 380/220 В, допускающее питание силовых и осветительных токоприемников от общего трансформатора (четырех проводная система).

Выбор электродвигателей

При выборе двигателя по мощности исходными данными служат характер нагрузки двигателя и режим работы механизма, для которого выбирается двигатель. Для нормальной работы станка необходимо, чтобы мощность двигателя превышала или была равна мощности станка. При выборе конструктивного типа двигателя исходят из условий окружающей среды, в которой он будет работать. Кроме того учитываем, что при работе в цехе деревообрабатывающего предприятия двигатель должен быть защищен от попадания в него пыли и стружек. По условиям работы выбираем двигатели закрытого обдуваемого типа.

Для привода механизмов, работающих в нормальных условиях, выбираем двигатели серии 4А основного исполнения со степенью защиты IP44 и IP54, способ охлаждения ICA0141 (шпалорезный станок ЦДТ-6-3 и устройство по переработке горбылей на мелкие пиломатериалы и технологическую щепу).

Для привода механизмов, работающих в повторно - кратковременных режимах с частыми пусками или пульсирующей нагрузкой (крановые механизмы, подающий транспортер) выбираем двигатели с повышенным скольжением (двигатели АС).

 

Таблица 1

 Механизм        Мощность механизма, кВт       Марка двигателя        Мощность двигателя, кВт        Скольжение, %           Частота вращения, ^об/_мин КПД, % сos φ

Питатель ЛТ-79	7,5	4А132М6УЗ	7,5	3,2	870	85,5	0,81	2,5	2,0	6,5
Транспортер Б-22У	18,5	4АС180М6УЗ	19	6,0	940	84,5	0,90	2,1	1,9	6,5
Бревносбрасыватель СБР-4-2	2,8	4А112МА6УЗ	3	5,5	955	81,0	0,76	2,5	2,0	6,0
Поперечный транспортер	15	4А160М6УЗ	15	3	975	87,5	0,87	2,0	1,2	6,0
Рольганг ЛТ-149.03	5,5	4А132S6УЗ	5,5	4,1	965	85	0,80	2,5	2,0	6,5
Окорочный станок 2ОК-80	115	4А280М6УЗ	90	2,0	985	92,5	0,89	1,9	1,2	7
		4А200L6УЗ	30	2,3	980	90,5	0,90	2,4	1,3	6,5
Скребковый транспортер ТОЦ-16-5	5,5	4А132S6УЗ	5,5	4,1	965	85	0,80	2,5	2,0	6,5
Раскряжевочная установка ЛО-50	9,2	4А132М4УЗ	11	2,8	1460	87,5	0,87	3,0	2,2	7,5
Шпалорезный станок ЦДТ-6-4	96,4	4А280S6УЗ	75	2	985	92,0	0,89	2,2	1,4	5,5
		4А200М6УЗ	22	2,5	975	90,0	0,90	2,4	1,3	6,5
Разделитель потоков ЛТ-149.4	3,4	4А112МВ6УЗ	4	5,1	950	82,0	0,81	2,5	2,0	6,0
Рольганг для шпал ЛТ-149.05	7	4А132М6УЗ	7,5	3,2	870	85,5	0,81	2,5	2,0	6,5
Линия сортировки шпал ЛТ-107	7,5	4А132М6УЗ	7,5	3,2	870	85,5	0,81	2,5	2,0	6,5
Кран-балка	15	4АС160М6УЗ	16	6,0	940	84,0	0,85	2,1	1,9	6,5
	7	4АС132М6УЗ	8,5	6,0	940	84,0	0,85	2,1	1,9	6,5
Поперечный транспортер	10	4А160S6УЗ	11	3	975	86,0	0,86	2,0	1,2	6,0
Обрезной станок Ц2Д-7А	53,8	4А250М6УЗ	55	1,5	985	91,5	0,89	2,1	1,2	6,5
Ребровый станок ЦР-4А	32,6	4А225М6УЗ	37	2	980	91,0	0,89	2,3	1,2	6,5
Обрезной станок Ц2Д-5А	43,5	4А250S6УЗ	45	1,5	985	91,5	0,89	2,1	1,2	6,5
Торцовочный станок ЦКБ-40	8,5	4А160S6УЗ	11	3	975	86,0	0,86	2,0	1,2	6,0
Рубительная машина МРНГ-206-1	75	4А280S6УЗ	75	2	985	92,0	0,89	2,2	1,4	5,5
Сортировка щепы СЩ-1	4	4А112МВ6УЗ	4	5,1	950	82,0	0,81	2,5	2,0	6,0
Пневмотранспортная установка ПНТУ-2М	34	4А225М6УЗ	37	2	980	91,0	0,89	2,3	1,2	6,5
Шпалорезный станок ЛО-44А	85	4А280М6УЗ	90	2	985	92,5	0,89	1,9	1,2	7

2. 2. Проверка двигателя на перегрузочную способность

 

По заданному графику изменения момента механизма, приведенному к валу двигателя, необходимо определить мощность двигателя, необходимую для привода станка, а так же произвести проверку его на перегрузочную способность.

Проверим на перегрузочную способность двигатель шпалорезного станка мощностью Р = 75 кВт, с частотой вращения n = 985 об/мин.

 

Нагрузочная диаграмма двигателя шпалорезного станка

 

Pi, кВт	4	12	110	4	12	110	4	12	110	4
Тi, с	6	1	3,4	5,6	1	3,4	2	0,5	4,1	4

 

Номинальный момент двигателя определяем по формуле:

 

 

Максимальный (критический) момент:

 

 

При пилении двигатель работает с перегрузкой и значительно снижает частоту вращения. Согласно механической характеристике, она составляет n_max = 985 об/мин. Таким образом, при пилении двигатель развивает момент:

 

 

При проверке двигателя на перегрузочную способность необходимо чтобы выполнялось условие:

 

 <

 

Это условие выполняется: 1066 < 1439

Для запуска и управления двигателями выбираем магнитные пускатели серий П и ПТУ защищенного исполнения. Выбор магнитного пускателя производится по номинальной мощности и номинальному току (например, для двигателя 4А225М5УЗ с номинальной мощностью 34 кВт и номинальным током 69 А подходит пускатель П-522).

 

Схема магнитного пускателя

 

При нажатии кнопки "Пуск" включается реле Р, контактами Р₁ замыкая цепь питания катушки магнитного пускателя МП. Магнитный пускатель срабатывает и контактами МП₁ включает электродвигатель. При выключенном двигателе дополнительное реле Р обесточено. При обрыве линейных проводов В или С отключается реле Р, при обрыве проводов А или С отключается магнитный пускатель МП. В обоих случаях электродвигатель отключается контактами магнитного пускателя МП₁.

 

Схема размещения силовых установок цеха