Удосконалення автоматичної системи зволоження зерна на виробничій фірмі "Сузір’я"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Зміст

Вступ

1. Характеристика об'єкту автоматизації

1.1 Короткий опис технологічного процесу

1.2 Опис типу технологічного устаткування і його основних характеристик

1.3 Вимоги технології до автоматизації об'єкту

2. Основні рішення по автоматизації технологічних процесів

2.1 Короткий аналіз існуючих схем автоматизації і обґрунтування вибору прийнятої схеми

2.2 Розробка і опис функціональної схеми автоматизації

2.3 Розробка і опис скелетної схеми блокувань

2.4 Розробка і опис принципової електричної схеми ділянки СДАУ

3. Матеріально - технічні засоби автоматизації

3.1 Обґрунтування і вибір приладів і засобів автоматизації

3.2 Обґрунтування і вибір типів щитів, пультів

4.1 Розрахунок потужності електроприводів і вибір електродвигунів

4.2 Розрахунок і вибір пускозахисної апаратури

4.3 Розрахунок електропроводів і кабелів

4.4 Розрахунок блоку живлення.

4.5 Розрахунок налаштувань автоматичного регулятора

5.1 Розробка загального вигляду щита/пульта управління

5.2 Розробка монтажної схеми щита/пульта управління

5.3 Розробка схеми зовнішніх з'єднань ділянки СДАУ

5.4 Розробка схем підключення панелей управління

5.5 Розробка схем підключення релейних панелей

6. Рекомендації по монтажу і наладці

7. Охорона праці і техніка безпеки

8. Технико-економічне обґрунтування проекту і кошторисна вартість капітальних витрат

Висновок

Доповнення

Література

Вступ

автоматизація зволоження зерно

Автоматизація технологічних процесів є одним з найважливіших, і чи не основним, засобом підвищення продуктивності праці, скорочення витрат матеріалів, енергії і втрат сировини, поліпшення якості продукції, і підвищення надійності роботи. Автоматизація виробництва полегшує роботу обслуговуючого персоналу, дає можливість своєчасно отримувати всю необхідну інформацію про об'єкт управління.

Автоматизація - це комплекс заходів по заміні розсудливої та інтелектуальної діяльності людини, при управлінні промисловими процесами, діяльністю технічних засобів наділених такими властивостями: ефективність автоматизації вище ніж рівень інтелекту технічного засобу управління.

Переважною тенденцією при автоматизації сучасних промислових об'єктів є впровадження ієрархічно розподілених систем керування, на основі новітніх технологій створюються контролери та допоміжні засоби які об'єднуються в багаторівневі системи управління. Створення і впровадження таких систем у виробництво включає декілька етапів: проектування, монтаж, наладка і експлуатація. Основні переваги автоматичного управління перед ручним (механічним) управлінням це:

Відсутність суб'єктивних факторів, що підвищує ефективність роботи об'єкта управління, адже грубі помилки можуть призвести до тяжких наслідків.

Підвищуючи інтелектуальний рівень технічних засобів, можливо управляти об'єктом як це міг би робити ідеально підготовлений розуміючий всі особливості об'єкта людина-оператор. Тобто заміна реальної людини з усіма її недоліками можна розглядати як залучення на роботу оператора найвищої кваліфікації,у вигляді технічного засобу котрий не потребує відповідної заробітної плати.

Автоматизація дозволяє спрощувати технологічні схеми, компоновку обладнання, будівельні рішення, що, в свою чергу, впливає на зменшення складності схемних рішень автоматики. Якщо ці факти не враховувати, автоматизація недостатньо ефективна, або навіть погіршує роботу виробництва. На даний час дуже багато підприємств перейшли на такий спосіб управління. Але особливе значення приймає автоматизація технологічних процесів у галузях агропромислового комплексу в зв'язку з застарілістю обладнання, та методів керування.

1. Характеристика об'єкту автоматизації

1.1 Короткий опис технологічного процесу

Тема отриманого мною дипломного проекту звучить так - «Удосконалення автоматичної системи зволоження зерна на виробничій фірмі Сузір'я»

На підприємстві використвуюється машина для мийки зерна КВД-1, але для теми дипломного проекту вона не підходить, тому я удосконалив систему зволоження, використавши шнек який виконує функцію по сортового зволоження зерна.

Перед початком роботи, оператор вмикає сигналізацію, з інтервалом утримання в 10 секунд, яке повідомляє про початок руху маршруту.

Після сигналізації, починає працювати аспіраційна мережа, яка вилучає з повітря пил, який поширюється в результаті руху зерна.

Використовується одна аспірацій на мережа. Вона складається з трубопроводів, циклону, та вентилятора. По трубопроводу за допомогою вентилятора всмоктується повітря, в циклоні очищується, пил виводиться через шлюзовий затвор, а очищене повітря виводиться в атмосферу.

Після аспірації оператор запускає маршрут. Після того як пройшов процес очистки зерна від сорних домішок зерно повинно підтягтись ретельним зволоженням.

З норії №6. Далі зерно по сомо точній трубі поступає до гвинтового шнеку. Далі вона потрапляє до шнеку де зерно і зволожують до отриманого значення. Після обробки, зерно потрапляє до реверсивного шнекового конвеєра та по само точним трубам потрапляє до відволожу вальних бункерів.

1.2 Опис технологічного устаткування

Гвинтовий конвеєр (шнек) УШ2-Ч-1612

Мал.. 1.2.1. Гвинтовий конвеєр

Складається з наступних вузлів і деталей: корпус (1), що подає гвинт (шнек) (2), підшипник опор (3), завантажувальний і розвантажувальний патрубок (4) монтажний фланець (5), редуктор (6) і приводний електродвигун (7) (Мал. 1). При обертанні падаючого гвинта транспортується матеріал переміщається від завантажувального вікна до розвантажувального.

Призначений для транспортування зерна і продуктів його переробки в горизонтальному напрямі і під нахилом до 20°. Принцип дії транспортера заснований на переміщенні продукту гвинтом, що обертається в жолобі.

Керуючі параметри: подача живлення на приводний електродвигун (ПЭД).

Контрольовані параметри: швидкість обертання валу, підпір кришки жолоба.

Основні технічні дані: продуктивність - 5,3 - 14,0 т/год., діаметр гвинта - 200 мм, крок гвинта - 200 мм, швидкість обертання гвинта 35,3 - 140 об./хв., потужність двигуна 1,0 кВт.

Таблиця 1.2.1. Технічні характеристики шнека РЗ-БКШ-200

Діаметр / крок гвинта, мм.	200 / 200
Частота оберту гвинта, об./хв.	35,3…140
Потужність привода, кВт	0,75…1,5
Виробничість по зерну, т./год.	5,3 - 14,0
Максимальна довжина транспортування, м.	30

Стрічкова норія НЗ-3

Мал.. 1.2.3 Стрічкова норія

Стрічкові норії призначені для транспортування сипучих вантажів по вертикалі знизу догори. Тяговим органом норії є гумовотканева стрічка (ремінь, а робочим - ковши. Норія має два барабани: верхній приводний та нижній натяжний. На барабани натягується безкінцева стрічка, на яку болтами закріплюються ковши. Верхній барабан приводиться у рух електродвигуном через редуктор. Завдяки тертю між барабаном і стрічкою вона рухається, а разом з нею пересуваються і ковши із зерном. Нижній барабан також обгортається завдяки тертю між стрічкою і саммим барабаном. Силу тертя регулюють шляхом натягу стрічки спеціальним пристроєм.

В приймальні носки норії засипають продукт. Ковшами він піднімається догори, де під впливом сили тяжіння і центробіжної сили висипається через розвантажувальний патрубок норіїї в самотечну трубу.

Верхню частину норії називають голівкою, а нижню - башмаком. Голівка та башмак з'єднані вертикальними трубами, в яких рухається стрічка з ковшами.

Голівка норії призначена для розташування в ній вузлів приводу і розвантаження норії.

Башмак норії призначений для розташування в ньому натяжних та завантажувальних пристроїв.

Ковші призначені для захвату, піднімання та вивантаження продукту. Форма ковшів залежить від швидкості стрічки та особливостей продукту.

Призначення норійних труб - не допускати розсипу та запорошування продукту при його пересуванні.

1 - привідний барабан; 2 - розвантажувальний патрубок; 3 - стрічка; 4 - ківш; 5 - труба; 6 - натяжний барабан; 7,8 - приймальні носки; 9 - електродвигун. 10 - датчики завалу норії (мембранні); 11 - датчик швидкості руху стрічки.

Стрічкова норія призначена для підйому сипких матеріалів у вертикальному напрямі. Використовуються в зернопереробній промисловості.

Керовані параметри: подача живлення на приводний електродвигун.

Контрольовані параметри: ступінь завантаження норії, ступінь заповнення норії.

Основні тех. данні - Производительность, т/ч - 3. Швидкість стрічки - 1,6 м/с. Висота - 30 м. Потужність двигуна - 2,2 кВт.

1.3 Вимоги технології до автоматизації об'єкту

При проектуванні систем автоматизації на технологічних ділянках підготовки зерна до переробки основна увага приділяється розробці систем диспетчерського автоматизованого керування електроприводами технологічного і транспортного устаткування, сигналізація про стан устаткування, контроль вхідних, проміжних і вихідних параметрів зерна і технологічного процесу. При проектуванні систем автоматизації з потрібного диспетчерського керування, необхідно: з вимогами технології установити апаратуру контролю рівня продукту в бункерах, контролю положення виконавчого механізму, вимір тиску, вологості й інших параметрів. Відповідно до вище зазначеного керування електроприводом у системі дистанційного автоматизованого керування, пред'являються наступні основні вимоги:

1. Система АСУ ТП повинна бути побудована так, щоб надалі можна було перейти до більш складного, а кожна більш складна система повинна мати складовою частиною менш складні системи.

2. Поряд з автоматичним електроприводом обов'язкова наявність місцевого керування.

3. При керуванні електроприводом з декількох місць або при наявності декількох режимів правління необхідно передбачати апарати (вимикачі, перемикачі), що виключають можливість дистанційного чи автоматичного пуску механізмів, зупинених на ремонт (для цього можна використовувати кнопки з фіксацією положення «Стоп»). При роботі в автоматичному режимі необхідно виключити можливість включення в режимі місцевого керування.

4. Електродвигун засувки, через яку надходить продукт на механізм, повинний включатися на відкриття засувки тільки після включення механізму, а на закриття - перед зупинкою механізму.

5. При наявності ДУ і ДАУ, згідно вимогою ПУЕ, біля електродвигуна або механізму, що приводиться, для попередження нещасливих випадків треба встановлювати апарат аварійного відключення, що відключає електропривод у будь-якому режимі і не дозволяє виключити його при ремонтних роботах.

6. Ланцюги керування захищають запобіжником або автоматичним вимикачем. При однаковому перетині силових приводів і ланцюгів керування захисний апарат може бути загальним.

7. При напрузі ланцюга керування 220 В ланцюг виконують так, щоб були усі контактні елементи (кнопки керування, ключі контакти реле й інші).

8. Неприпустимий дистанційний пуск механізму без попереджуючої звукової сигналізації.

9. Для інформації або наступних команд сигнал про роботу електродвигуна повинний зніматися безпосередньо з пускача або реле контролю швидкості.

10. При включенні механізмів, нормальна робота якого забезпечується при його аспірації, одночасно з ним повинний включатися вентилятор аспіраційної мережі, або механізм пускають без продукту. При пуску механізму з продуктом вентилятор аспіраційнної мережі повинний бути включений раніш.

11. Зупиняти вентилятор потрібно з витримкою часу після зупинки аспірируючого механізму. Технологічну зупинку механізму виконують без продукту.

12. Для контролю аварійних параметрів або граничних положень механізму застосовують датчики, що аварійно вимикають електропривод при досягненні визначених положень, «завалі» продукту, перегріві електродвигуна.

13. Диспетчер повинний одержувати необхідну інформацію про роботу механізму: сигналізацію про вмикання-відключення, ступінь завантаження, положенні деяких робочих органів і т.п.

14.Комплекс механізмів, передбачених для переробки і транспортування продукту, поєднують в одному технологічному процесі по так названій поточно-транспортній системі, що складається з одного чи декількох маршрутів. Маршрут-група машин, зв'язаних загальним технологічним процесом і виконуючих самостійний технологічний процес переробки або транспортування продукту. Границями маршруту звичайно є силоси, бункера.

15. У маршруті всі машини або механізми блокують для забезпечення послідовності автоматичного включення в порядку, зворотному послідовності проходження продукту. Кожна наступна машина маршруту автоматично включається послідовно, після розгону попередньої.

При аварійній зупинці якої-небудь машини автоматично повинні зупиняться всі попередні машини і припинитися подача продукту.

2. Основні рішення існуючих схем автоматизації

2.1 Короткий аналіз існуючих схем автоматизації

Система автоматизації зволоження зерна на млин заводі м. Йокшар-Ола призначена для вирішення одного з найважливіших завдань управління технологічними режимами на млині. Не вдаючись до тонкощів, підкреслимо, що від абсолютного значення вологості зерна перед подрібненням і від стабільності вологості в дуже вузькому діапазоні значень (не більше /- 0.5 % абсолютних) вирішальним чином залежать рентабельність роботи млина і конкурентоспроможність борошна з точки зору стабільності її хлібопекарських достоїнств.

На переважній більшості млинів, із-за природних коливань вологості початкової сировини, витрат зерна і води в лініях обробки при ручному управлінні процесом відхилення вологості зерна перед помелом досягають /- 1.5 - 1.7%.0 Тому автоматичні системи стабілізації вологості зерна належать найбільш затребуваних у борошномельній промисловості. Попит на них, в основному, задовольнявся дуже дорогим імпортом від 3-4-х зарубіжних фірм, що володіють секретами точного виміру вологості зерна.

У вітчизняних розробках прогрес в цій області в першу чергу пов'язаний з появою на ринку доступних після ціни і досить точних СВЧ-влагомеров. Однією з таких розробок є ця система. Її застосування дозволяє скоротити розмах коливань вологості зерна після підготовки до помелу до /-0.3%, т.е в 3-4 рази. При цьому окупність витрат не перевищує декількох місяців.

Структурна схема об'єкту управління і розташованих безпосередньо в цеху складових частин АСУ показана на мал. 1. До складу об'єкту входять чотири зволожувачі, що є високошвидкісними шнековими транспортерами, що перемішують безперервні потоки зерна і води. Дві машини 1-го етапу зволоження працюють паралельно, машини 2-го і 3-го етапів забезпечені однаковими засобами автоматики.

Агрегат перетворювачів перед машинами 1-го етапу забезпечує експозицію вхідного потоку зерна в датчику НВЧ вологоміра (виробництво ФРН), точне ділення потоку між машинами і вимір масової витрати зерна в кожен зволожувач за допомогою тензометрического лоткового перетворювача. Для цих цілей у бункері агрегату вимагається стабілізувати рівень заповнення. Витрата зерна в машини 2-го і 3-го етапів вимірюється індивідуальними витратомірами.

Вода подається в машини за допомогою уніфікованих систем автоматичного регулювання, побудованих на апаратурі фірми Бюркерт (ФРН). Системи мають жорстко запрограмований Пі-контроллер із струмовим входом для зовнішнього задатчика.

Мал. 2.1.1. структурна схема машин для зволоження зерна.

Завдання управління зволожувачами - регулювання заданого співвідношення витрат зерна і води, з яких перший є провідним параметром. На 1-му етапі це співвідношення додатково коригується по поточній вологості вхідного потоку зерна так, щоб стабілізувати вихідну вологість на заданому рівні. Комп'ютер, розташований в центральному пункті управління млином, виконує функцію супервізора по відношенню до регуляторів витрати води.

Оператор-технолог задає комп'ютеру необхідну вологість після 1-го етапу і приріст вологості (тобто коефіцієнт співвідношення) для інших етапів. Обробляючи дані з вологоміра і витратомірів зерна, програма формує і передає поточні завдання контурам витрати води. Додатковою функцією програми, що управляє, є НЦУ рівнем у бункері агрегату перетворювачів.

Незважаючи на зовнішню простоту, це завдання зажадало застосування спеціально розробленого за допомогою мов FBD і техно- IL алгоритму регулювання зі змінною структурою і логічно керованими налаштуваннями, оскільки рівень у бункері контролювався дискретно і мав дуже малу інерційність по каналу обурень стоку/припливу.

У функції комп'ютера також входять: інтерактивне налаштування процесу, централізований контроль аналогових і дискретних параметрів устаткування, аварійне блокування і сигналізація, протоколювання подій і архівація змінних, напівавтоматичне калібрування вимірювальних каналів, діагноста елементів системи, вбудована підтримка технолога і налагоджує. Робоча програма написана в професійній версії TRACE MODE 5 (релиз 14), функціонує в ОС Win2000 з МРВ на 128 точок, містить вбудовану математичну модель процесу.

Операторський інтерфейс системи - головний екран приведений на мал. 2.1.2.



Мал. 2.1.2. Операторський інтерфейс системи

ПТК системи (мал. 2.1.3) побудований на модулях серії I - 7000 і промисловому комп'ютері з процесорним модулем NuPRO - 760VL. Для цілей контролю працездатності системи в ISA -слот комп'ютера встановлений адаптер DIO P8R8. Довжина шлейфу RS - 485 - близько 150 м, швидкість зв'язку 57600 кБод.

Мал. 2.1.3. Схема структурна ПТК АСУТП зволоження зерна

Розробка, програмування і постачання на об'єкт ПТК, а також спеціального устаткування системи були завершені впродовж неповних 4-х місяців. Нині система знаходиться в дослідній експлуатації на млині ВАТ "Йошкар-олинский комбінат хлібопродуктів" в республіці Марий-Эл.

2.2 Розробка функціональної схеми автоматизації

Так як схема мого дипломного проекту є зволоження тому я замість миючої машини використав шнековий конвеєр який виконує функцію зволоження зерна по сортах. Розроблена функціональна схема автоматизації (ФСА) виконана відповідно ДСТУ, вона відображає всі прийняті рішення по автоматизації технологічного процесу.

З ФСА видно, що помісцю встановлено кнопки аварійної зупинки H для кожного з електродвигунів: норій, шнекових конвеєрів, а також по місцю встановлені прилади для вимірювання рівню LS в бункері та башмаку норії.

В розподільчому пункті встановлено магнітні пускачі NS для кожного з електродвигунів: норій, шнекових конвеєрів. Також встановлено реле контролю швидкості SS норій. Та первинний вимірювальний перетворювач для вимірювання сили струму ЕЕ.

На Пульті оператора встановлена кнопка пуск H яка вмикає сигналізацію.

Для вдосконалення технологічного процесу я пропоную встановити модулі контролера, який може замінити оператора, у виконанні багатьох дій. Ці модулі можуть реєструвати, сигналізувати про роботу, керувати, та управляти вхідними параметрами

З ФСА видно які параметри технологічного процесу підлягають регулюванню, а саме: рівень продукту в бункері, положення засову; швидкість руху шнека конвеєра, під силосного конвеєра; швидкість руху стрічки норії; підпор башмака та голівки норії; положення шлюзового затвору циклону. А які контролю: подача живлення на електродвигун засову; подача живлення на привідний двигун норії; подача живлення на привідний двигун шнекового конвеєра; подача живлення на двигун шлюзового затвору; подача живлення на двигун вентилятора.

Регестрації та сигналізації підлягають всі вище перераховані параметри. Чим повніша картина роботи тим краще можна спостерігати. За всіма найменшими змінами в роботі устаткування.

А тепер розглянемо роботу типових функціональних груп. Необхідно сказати, що при запуску маршруту машини вмикаються на зустріч продукту для перевірки справності всього обладнання.

Спочатку оператор вмикає попереджувальну сигналізацію на всіх поверхах (лінія зв'язку під номером 0), яка в разі несправності будь-якої з машин маршруту одразу сповіщає про це, лінію її блокування можна прослідкувати на ФСА. Наступною вмикається аспіраційна мережа двигун шлюзового затвору блокується, двигуном, та датчиком швидкості його відкриття.

Зерно проходить очистку від сорних примісей, далі через норію №6 по само точним трубам зерно поступає до шнеку звідти поступае до шнеку який виконує функцію до зволоження зерна та дообладнаний датчиком наявності зерна на вході та системою розпилення води над потоком зерна.



Мал. 2.2.1. Функціональна схема зволоження зерна

Суть обробки зерна полягає в тому щоб зволожити і зробити більш пластичним зовнішню оболонку зерна, для того щоб при розмелі утворювались менше дрібних часточок оболонки, які складно відділити від основної маси продуктів розмолу, які в результаті впливають на «сірість муки». В промислових системах зволоження кількість води необхідна для обробки зерна визначається за формулою:

Qводи = (Qзерна * (Mзад. - Mфакт.)) / (100 - Mзад.) (2.2.1)

Сигнали необхідні для побудови локальної АСР (зволоження, слід отримати вимірюючи характеристики потоку зерна на вході зволожувальної машини, для розрахунку кількості води використовується сигнал від вологоміра зерна (початкова вологість та витратоміра) по цим сигналам розраховується необхідна кількість води.

Див формулу 2.2.1. в якості коректуючи використовується сигнал від датчика температури зерна, а в деяких системах від приладу що визначає і щільність води. Для стабілізації кількості води необхідно мати сигнал про її фактичну витрату, для чого і використовують витратомір води.

АСУ працює наступним чином: сигнал від датчиків вологості (МЕ), розходу (FE), поступають на вхід регулятора вологості МІС який по формулі розраховує кількість води необхідної для зволоження зерна (даного). Вихідний сигнал приладу є завданням для другого контуру регулювання величини витрати води, який створено на основі приладу FIC, даний прилад порівнює задане значення розходу води від приладу МІС з поточним значенням, яке отримує від витратоміра (FE) і якщо воно відповідає зданому коректує разход керуючи виконавчим механізмом ВП1.

Станція для управління цим ВП складається з перемикача роботи HS та кнопок управління позначених Н. Для місцевого блокування подачі води при відсутності потоку зерна датчик наявності зерна LS зв'язаний з ВМ2 (клапаном подачі води який і закриває подачу при відсутності зерна на вході машини.

Після зволоження зерно по само точним трубам потрапляє до реверсивного шнекового конвеєра, далі потрапляє до бункера. В бункері розміщено датчики рівня (верхнього положення) LE, та контролюють бункера від переповнення.

2.3 Розробка і опис скелетної схеми блокувань

З розробленою функціональної схеми автоматизації видно, що помісцю встановлено кнопки аварійної зупинки H для кожного з електродвигунів: норії, шнекових конвеєрів, зволожуючого шнекового конвеєра. А також по місцю встановлені прилади для вимірювання рівню LS в бункері та башмаку норії.

На структурній схемі я опишу скелетну схему блокування лінії мийки зерна.

Мал. 2.3.1. Структурна схема блокування лінії мийки зерна

2.4 Розробка і опис принципової електричної схеми

Принципова електрична схема представляє собою комбінацію окремих простих електричних ланцюгів, які в заданій послідовності виконують ряд типових операцій: передачу командних сигналів від органів управління або вимірювання до виконавчих органів, підсилення командних сигналів або порівняння, блокування сигналів та інше.

Принципові електричні схеми виконуються у виді окремої самостійної ділянки технологічного процесу, або по окремій функціональній частині системи автоматизації.

Умовно графічне позначення утворюється з найпростіших геометричних фігур (квадратів, прямокутників, кіл), а також з суцільних пунктирних ліній та крапок.

Позиційні позначення проставляються на схемах поруч з умовним графічним позначенням елементу праворуч або над ним. Ділянки ланцюгів ПЕС маркируються арабськими цифрами та прописними літерами латинського алфавіту (можлива лише цифрова маркировка).

Розглянемо роботу деяких ділянок схеми.

Почнемо розглядати принципово електричну схему (ПЕС) з схеми сигналізації. Пуск попереджувальної сигналізації проводиться шляхом натиснення кнопки оператором на фазу l подається напруга яка доходячи до модулю дискретних входів виходів замикає їх контакти та по дроту 1 вмикає сигналізація на всіх поверхах, з першого по восьмий. Час за який лунає сигналізація це 15с, після чого контакт в модулі розмикається.

Мал.. 2.4.1. Схема управління сигналізацією

Розглянемо принципову схему норії. Напруга подається на двигун норії, на якому встановлено автоматичний вимикач, який вимикається при великих значеннях струму, теплові реле які спрацьовують при перевантаженні двигуна, та контакти магнітного пускача (ПМ).

Устрій двигуна є ідентичним для всіх машин, крім асинхронного двигуна. Коли жоден з елементів не спрацював Сигнал від двигуна йде по такому маршруту FU 2 (запобіжник) далі на контакт ДП кнопки стоп кнопку пуск на перемикач режимів Т з нього (в місцевому режимі) на ПМ3, його контакт одразу замикається, та блокує кнопку ПУСК та на теплове реле КК. По дроту через перемикач Т і провід вмикається РКС, одразу замикається його контакт. Сигнал РКС надходить в модуль дискретного виводу, на вхід DI- 03, по дроту 3 приймається сигнал від кнопок стоп, по дроту 13 контролюється робота ПМ, по дроту 3підпор норії ДП, по 1 наявність живлення. В модуль дискретного вводу по дроту 5 входять данні про режим. Також встановлено модуль аналогового вводу до якого по дроту 8 надходить сигнал від амперметра.

Мал. 2.4.2. Схема управління норією

Схема управління аспірацією: напруга подається на двигун циклону, на якому встановлено автоматичний вимикач, який вимикається при великих значеннях струму, теплові реле які спрацьовують при перевантаженні двигуна, та контакти магнітного пускача (ПМ). Коли жоден з елементів не спрацював Сигнал від двигуна йде по такому маршруту FU 2 (запобіжник) далі на кнопку стоп, пуск, перемикач та МП1, ПМ2.До модулю дискретного вводу по дроту 5 надходить сигнал про режим роботою До модулю дискретного виводу надходять сигнали від магнітних пускачів наявності живлення, зупинки роботи.

Мал. 2.4.3. Схема управління аспірацією

Сигнал від двигуна йде по такому маршруту FU 2 (запобіжник) далі на контакт ДП кнопки стоп кнопку пуск на перемикач режимів Т з нього (в місцевому режимі) на ПМ3, його контакт одразу замикається, та блокує кнопку ПУСК та на теплове реле КК. По дроту через перемикач Т і провід вмикається РКС, одразу замикається його контакт. Управління цією машиною є аналогічною управління шнековим конвеєром я використав електро-пневмо перетворювач, через дроту 4 поступае до модулю (DO-4), який і управляє виконавчим механізмом для відкриття води.



Мал. 2.4.4. Схема управління зволожуючою машиною

3. Матеріально - технічні засоби автоматизації

3.1 Вибір і опис елементної бази засобів автоматизації

У схемах автоматизації для керування технологічним устаткуванням і апаратурою, що пускорегулюються, застосовують різноманітні пристрої для ручного або автоматичного вмикання і вимикання електричних ланцюгів. До ручних комутаційних пристроїв відносяться перемикачі кнопки і кнопкові станції. До автоматичних - моторні, крокові і релейні розподільники, координатні розподільники і безконтактні прилади, що переключаються. Від якості комутаційних пристроїв залежить надійність роботи устаткування, своєчасний запуск і зупинка механізмів.

Системи автоматичного керування виконують у трьох варіантах:

на апаратурі для великих струмів (сильно потужна апаратура), із комутаційними пристроями, у яких контакти розраховані на великі розривні потужності і великий струм;

на апаратуру для малих струмів (слабко потужна апаратура), із комутаційними пристроями, у який контакти розраховані на малі розривні потужності;

на безконтактних приладах напівпровідникових і феритових елементах.

Всі три варіанти знаходять застосування на підприємствах галузі. До комутаційних пристроїв застосовуються такі вимоги: достатнє число пар контактів, малі перехідні опори в місцях з'єднання, відсутність дуги при розірванні електричних ланцюгів, швидкодія і малі габарити.

Кнопки керування, перемикачі та світлосигнальна арматура.

Кнопки керування, перемикачі та світлосигнальна арматура марки ІЕК призначені для автоматичного керування магнітними пускачами (контакторами) і реле автоматики, а також світлової сигналізації електричних ланцюгів перемінного струму напругою до 660 В частоти 50 Гц і постійного струму напругою до 400 В та індикації стану електричних ланцюгів. Застосовуються в електрощитах, промисловому обладнанні, на об'єктах енергозабезпечення.

Всі вироби мають просту і надійну конструкцію. Різнокольорові варіанти лінз дозволяють найбільш ефективно компанувати щити і панелі. Всі вироби складаються з двох сегментів - швидкоз'ємної головки та контактного модуля. Контактна група чорного кольору - замикаюча (1з), коричневого - розмикача (1р).

Встановлюють вироби в стандартні отвори діаметром 22,3 мм на жосткій металевій панелі, що захищена від прямих сонячних променів, попадання дощу та хімічних реагентів. Для запобігання попадання рідини в середину механізму всі вироби оснащені гумовими ущільнювальними кільцями. Підключення виконується через гвинтові зажими з тарільчатими шайбами.

Таблиця 3.1.1.- Характеристики вибраних кнопок керування

Тип кнопки	Діаметр отвору, мм	Конструктивне виконання	Функціональне призначення	Примітка
ABLF-22	22	Кнопка керування з самоповерненням, з підсвітленням. Колір: червоний, жовтий, зелений, синій, білий.	Оперативне керування технологічним обладнанням.	Висока кнопка з металевим кільцем. Підсвітлення неоновою лампою ВА9S на 240 В, контакти - дві групи: 1з + 1р.
ALCLR-22	22	Перемикач на три фіксованих положення: І-О-ІІ. Колір: чорний.	Реверсування обладнання і окремих електричних ланцюгів.	Контакти - дві групи: 1з + 1р.

Автоматичні вимикачі.

Автоматичні вимикачі застосовують для захисту електричних ланцюгів при перевантаженнях і коротких замиканнях.

Автоматичні вимикачі серії ВА88 є комутаційними електричними апаратами трьохфазного виконання, що мають власне електроживлення і оснащені двома системами захисту від великого струму: електротепловою і електромагнітною. Передбачено 6 типовиконань на номінальні струми від 125 до 1600 А з проміжними розчіплювачами.

Автоматичні вимикачі серії ВА88 призначені для групового захисту в житловому та цивільному будівництві, виробничих об'єктів, розподільних пунктів і щитового електрообладнання із ступенню захисту по ДОСТУ 14254-96 не нижче ІР30. Для вимикачів серії ВА88 розроблено додаткові пристрої: незалежні розчіплювачі, розчіплювачі мінімальної напруги, сигнальні та вільні допоміжні контакти. Доукомплектування вимикачів виконується відповідно технологічним особливостям об'єкту, що захищається.

Застосування автоматичних вимикачів серії ВА88 надає такі переваги:

висока комутаційна здібність,

зменшені габарити,

великий асортимент аксесуарів,

простий і зручний монтаж аксесуарів,

працює в будь-якому положенні відповідно вертикалі,

повний комплект для монтажу,

насічки на контактах надійно зафіксовані в місцях приєднання, що уникає перегріву і оплавленню проводів,

термін служби не менш 15 років.

Таблиця 3.1.2 - Технічні характеристики основних параметрів

Назва параметру	Одиниці вимірювання	Значення
Номінальна робоча напруга	В	400
Частота струму мережі	Гц	50
Номінальний комутаційний струм	А	125?1600
Температура настройки розчіплювачів	0С	40
Кількість полюсів	n	3/4
Діапазон робочих температур	0С	-25?+40

Магнітні пускачі серії ПМЛ.

Пускач серії ПМЛ призначений для дистанційного пуску і зупинки асинхронних електродвигунів із короткозамкнутим ротором, а у виконанні з трьох полюсним тепловим реле РТЛ - для захисту від перевантажень і струмів, що виникають у двухфазному режимі.

Контактор пускача має прямоходову магнітну систему III- образного типу при струмах 10...63 А и П - образну на струм 80...200 А. Теплове реле РТЛ приєднують безпосередньо до корпуса контактора. Номінальний струм реле РТЛ-2000 дорівнює 80 А. Теплові реле увімкнені у три фази і впливають на один розмикаючий і один замикаючий контакти.

В комплект пускача можуть входити: реле проміжне серії РПЛ, приставка контактна серії ПКЛ, пневматична приставка витримки часу серії ПВЛ і приставка пам'яті серії ППЛ, що застосовуються у схемах керування при напрузі до 660 В перемінного і 440 В постійного струму.

Електромагнітні пускачі серії ПМ12.

Пускачі серії ПМ12 на номінальний струм 100, 160, 250 А призначені для керування трьохфазними асинхроними електродвигунами з короткозамкнутим ротором потужністю до 45, до 75 и до 132 кВт відповідно при напрузі до 660 В перемінного струму частоти 50 і 60 Гц.

Розраховані для роботи на висоті над рівнем моря до 2000 м. Допускається застосування пускачів у ланцюгах з номінальною напругою 380 В на висоті 4300 м, при цьому номінальний робочий струм треба знизити на 10 % при температурі оточуючого середовища не вище 280С.

Пускачі серії ПМ12 є повними аналогами пускачів серії ПМА по електричним параметрам і мають ряд переваг:

менша енергоємність,

менша матеріалоємність,

ремонтно-пригодна з'ємна котушка, яка кріпиться двома гвинтами,

передбачено ступень захисту ІР20.

Пускачі серії ПМ12 відповідають світовому технічному рівню, а по деяким параметрам, таким як габаритні розміри, маса та споживаюча потужність перевершують вироби відомих західних фірм.

Реле електротеплові серії РТЛ.

Реле призначені для захисту асинхронних електродвигунів від струмових перевантажень неприпустимої тривалості і від струмів, що виникають при обриві однієї з фаз.

Теплові реле мають: три полюси; температурний компенсатор; механізм для прискореного спрацьовування при обриві фаз; регулятор струму неспрацьовування; ручне повернення, одне, що розмикає й одне замикаюче контакти; переднє приєднання проводів; незмінні нагрівальні елементи.

Випускають електротеплові реле з діапазоном струму від 0,1 до 86 А. Реле РТЛ можуть бути встановлені безпосередньо на пускачі ПМЛ, або окремо від пускачів через клемніки КРЛ. Реле РТЛ та клемніки КРЛ випускають із ступенню захисту ІР20 і можуть бути встановлені на стандартну рейку. Номінальний струм контактів 10 А.

Таблиця 3.1.3-Технічні характеристики магнітного пускача марки РТЛ-2061.

3.2 Обґрунтування та вибір пультів управління

Пульт управління - це пристрій, за допомогою якого диспетчер управляє виробничими процесами, а також отримує інформацію про хід технологічного процесу. Пульти управління бувають місцевими, що знаходяться безпосередньо біля обслуговуючого об'єкту, та дистанційними, що впливають на керуючі об'єкти за допомогою елементів автоматики і знаходяться на значних відстанях.

Як правило, вся апаратура в дистанційних пультах управління: зв'язок, сигналізація, контроль і управління, розташовані на диспетчерському столі і контрольному вертикальному диспетчерському щиті.

Пульти управління схем ДАУ виготовляють в двух варіантах: единої конструкції, яка об'єднує диспетчерський стіл і щит сигналізації, і варіант, коли щит сигналізації і диспетчерський стіл - самостійні конструкції, що встановлюються в приміщенні диспетчера на відстані 1,5…2 м один від одного. В своєму дипломному проекті я пропоную варіант - єдиної конструкції.

На нахиленій панелі диспетчерського столу розташовані кнопки керування електродвигунами машин та механізмів елеватора і кнопки увімкнення попереджувальної сигналізації.

Максимальний розмір пульта: висота - 2 м, ширина 1 м, глубина - 0,8 м. Кожна панель складається з вертикальних клемних секцій, пультової вставки та мозаїчних секцій.

4. Розрахункова частина

4.1 Розрахунок потужності електроприводів і вибір електродвигунів.

Так як потужності електродвигунів вже розраховані, то я в розрахунковій частині вирішив пере провірити підбір електродвигунів методом розрахунку

Електричний привід визначається як електромеханічна система, що складається з электродвигунного, преосвітнього, передатного і керуючого пристрою, призначена для надавання руху виконавчих органів робочої машини й керування цим рухом.

Процедура вибору електропривода починається з обґрунтування вимог до нього і вибору відповідно до зазначених вимог електропривода по роду струму, робітничий напрузі й принципу його дії.

Вибір роду струму для автоматизованого керування електроприводом залежить від системи електропривода й системи електропостачання. Як правило, на підприємствах галузі хлібопродуктів застосовується не регульований електропривод і в якості электродвигунних пристроїв - асинхронні електродвигуни перемінного струму. Тому вибирається система перемінного струму, а вибір робочої напруги виробляється в залежності від передбачуваної потужності електродвигунів, а також існуючої робочої напруги на підприємстві.

На підприємстві одинична потужність електродвигунів не перевищує 100 кВт, що дозволяє використовувати систему трифазного струму напругою 380/220 В.

Правильний вибір потужності електродвигунів має велике значення і багато в чому визначає первісні витрати й вартість експлуатаційних витрат. Завищення потужності приводить до збільшення капітальних витрат і експлуатаційних витрат, зниженню КПД і коефіцієнта потужності електродвигунів. Вибір електродвигунів заниженої потужності приводить до скорочення терміну їхньої служби.

У залежності від співвідношення часу роботи і пауз, а також характеру навантаження, обумовленого навантажувальними діаграмами, розрізняють кілька режимів роботи електродвигунів, із яких найбільше значення мають: тривалий, короткочасний і повторно-короткочасний. Умови нагрівання електродвигунів у всіх трьох режимах різні, тому різними є і методи визначення потужності електродвигунів.

У даному випадку розглядається тривала незмінна чи мало мінливе навантаження. Вибір потужності (кВт) електродвигуна надзвичайно простий.

При незмінній чи мало мінливому навантаженні і відповідно потужності Р електродвигун повинний бути обраний на номінальну.

Розраховую потужності електродвигунів.

Потужність електродвигуна для приводу норії визначається по формулі:

Рр = K * Q * H / (367 * з пер * з н) (4.1.1)

де:

K - коефіцієнт враховуючий перевантаження електродвигуна;

Q - продуктивність норії, т/ч;

H - висота норії, м;

зпер - КПД передача;

зн - КПД норії;

Дані на норію

К = 1.1;

Q = 20 т/ч;

Н = 30 м;

зпер = 0.9;

зн = 0.75.

Рр = 1.1 * 20 * 30 / (367 * 0.9 * 0.75) = 2.7 кВт

В каталозі для вибору серії електродвигунів вибираємо електродвигуни для норії із споживаною потужністю 3 кВт і його серія 4А112М6.

Потужність електродвигуна для шнекових конвеєрів знаходимо по формулі:

Рр=Q*L(sin +K5)/(367* зпер) (4.1.2)

де:

Q - продуктивність, т /ч;

L - довжина конвеєра, м;

К5 - коефіцієнт враховуюче збільшення потужності на подолання опору в конвеєрі;

зпер - КПД передача;

- кут нахилу конвеєрва до горизонту, град.

Дані на шнековий конвеєр-1:

Q - 50 т /ч;

L - 10 м;

К5 - 1.2;

зпер - 0.9;

- 00.

Рр=50*10(sin 0 +1.2)/(367*0.9)=1.8 кВт

Дані на шнековий конвеєр-2:

Q - 50 т /ч;

L - 10 м;

К5 - 1.2;

зпер - 0.9;

- 00.

Рр=50*10(sin 0 +1.2)/(367*0.9)=1.8 кВт

У каталозі для вибору серії електродвигуні вибираємо електродвигун для шнекового конвеєру-1 та шнекового конвеєру-2 із споживаною потужністю 2.2 кВт і їх серія 4А100L6.

За паспортними даними потужність електродвигунів миючої машини КВД-1:

Шнеку зволожуючої машини 2,2 кВт серії електродвигуна 4А100L6.

Дані з розрахунків заносимо в таблицю 4.1.1.

Таблиця 4.1.1 Перелік застосованих електродвигунів

№ ел. дв.	Марка	Рн, кВт	n, про/хв.	Iн, А	КПД	cos ц	Ik/Iн
1	2	3	4	5	6	7	8
Норії	4А112М6	3.0	955	7.4	0.81	0.76	6.0
Шнекові конвеєри	4А100L6 4А100L6	2.2 2.2	950 950	5.65 5,65	0.81 0,81	0.73 0,73	5.0 5,0
Зволожуючий шнек	4А100L6	2.2	950	5.65	0.81	0.73	5.0

4.2 Розрахунок і вибір пускозахистної апаратури

Для вмикання і відключення токоприємника, реверсування, регулювання частоти обертання ротора електродвигуна, а також захисту електроустановок від перевантажень по електричному струму, струму короткого замикання, температурного перегріву, роботи при зниженні напруги і т.п. використовують пускозахисну апаратуру й апаратуру керування.

Вибір автоматичних вимикачів.

Номінальний струм розщепителя автоматичного вимикача (автомата) Інр (теплового або електромагнітного) повинний бути не менше тривалого номінального струму електродвигуна Інр, тобто Інр ? Iн..

Струм спрацьовування електромагнітного розщепителя (відтсічки) Iэм повинний бути не менше максимально можливого струму захисної ділянки Iм, інакше автомат необґрунтовано відключить ділянку, тобто

Iэм ? Кн * Iм (4.2.1)

де:

Кн - коефіцієнт надійності, що враховує неточності у визначенні струму Iм і розкид характеристик електромагнітного розщепителя автомата. Для більшості типів автоматів Кн=1,25; для автоматів типу А3110 Кн = 1,5.

При установці автомата на лінії, що підживлює одиночний електродвигун, максимальний струм Iм дорівнює пусковому струмові електродвигуна Iп, тобто Iм = Iп. При захисті автоматом групи електродвигунів

Iм = Iп макс + Iр (4.2.2)

де:

Iп макс - пусковий струм найбільшого по потужності електродвигуна:

Iр - розрахунковий струм інших електродвигунів групи.

Розрахунковий струм Iр визначається як сума номінальних струмів інших електродвигунів, помножений на коефіцієнт попиту Кс, тобто Iр = Кс У Iном. Коефіцієнт попиту вибирається по довідковим даним.

При виборі автоматичних вимикачів у дипломному проекті варто віддавати перевагу новим, більш надійним апаратам серій АЕ-2020, АЕ2040, АП50Б. Проте вибір автоматів варто погоджувати з панелями керування.

Для електродвигуна серії 4А112М6 з номінальною потужністю 3кВт і номінальним струмом 6.6 А вибираємо автомат типу АЕ2040 з номінальним струмом розщепителя 10А.

Установка струму спрацювання електромагнітного розщепителя Іэм=63 А. Іп=6*Ін=6*6,7=40,2 А

Тому, що 63>50,25 (1,25*40,2=50,25), то автомат не спрацьовує при пуску.

Для електродвигунів 4А100L6 номінальною потужністю 2.2 кВт і номінальним струмом 5 А вибираємо автомат АЕ2040 з номінальним струмом розщепителя 5 А. Установка струму спрацювання електромагнітного розщепителя Іэм=63 А.

Іп=6*5=30 А

Тому, що 63>37.5 (1,25*30=37.5), то автомат не спрацьовує при пуску.

Для електродвигунів 4А100L6 номінальною потужністю 1.5 кВт і номінальним струмом 4,1 А вибираємо автомат АЕ2040 з номінальним струмом розщепителя 5 А. Установка струму спрацювання електромагнітного розщепителя Іэм=63 А.

Іп=6*5=30 А

Тому, що 63>37.5 (1,25*30=37.5), то автомат не спрацьовує при пуску.

Вибір магнітних пускачів і теплових реле.

Магнітні пускачі вибирають по виконанню (у залежності від умов навколишнього середовища) і номінальному струму або граничної потужності електродвигуна, що відключається. При цьому повинно дотримуватися умова:

Iн. м.п ? Iн. д або Рн.м.п ? Рн.д (4.2.3)

де: Iн. м.п і Iн. д - номінальний струм і потужність магнітного пускача;

Рн.м.п ? Рн.д - номінальні струм і потужність електродвигуна.

При виборі по довідковим даним модифікації магнітного пускача (ПМЕ-000, ПМЕ-100, ПМЕ-200, ПАЕ-300, ПАЕ-400, ПАЕ-500, ПАЕ-600, ПМА-2000, ПМА-3000, ПМА-4000, ПМА-5000, ПМА-6000) враховують наявність теплового реле і необхідність реверсування.

Для захисту електродвигуна від струмів перевантаження в магнітні пускачі вбудовують теплові реле ТРП і ТРН. Теплові реле вибираються в такому порядку.

По номінальному струму електродвигуна Iн. д вибирають номінальний струм реле Iн. р, тобто його габарит Iн. р ? Iн. д

Вибирають нагрівальний елемент, струм котрого Iн. э повинний бути близький до номінального струму електродвигуна Iн. д, тобто

Iн. д ? Iн. д.

Визначають струм спрацьовування теплового реле або струм установки, знаючи, що Iуст = Iн. р. При цьому необхідно мати на увазі теплову інерцію реле, коли при вбудові реле на Iуст воно фактично спрацьовує приблизно при струмі 1,2 Iуст. Тим часом 20%-ве перевантаження для електродвигуна небезпечно, тому вибір і вбудову теплового реле доцільно J проводити по робочому струмі електродвигуна Iраб, тим більше що електродвигуни на підприємствах галузі часто працюють із недовантаженням. Таким чином, умови вибору краще записати у виді:

Iн. э. ? Iраб; (4.2.4)

Iуст = Iраб (4.2.5)

Робочий струм розраховуємо, виходячи з фактичного навантаження електродвигуна:

Iраб = Кз * Iн. д, (4.2.6)

де Кз - коефіцієнт завантаження електродвигуна.

Струм спрацьовування реле визначають за допомогою регулятора струму нагрівального елемента. При положенні регулятора на оцінці "нуль" теплове реле буде спрацьовувати при струмі, рівному номінальному струмі нагрівального елемента (плюс 20%-ва добавка на теплову інерцію).

Сучасне теплове реле має регулятор настроювання з п'ятьма розподілами убік збільшення і п'ятьма убік зменшення струму спрацьовування. Кожний розподіл відповідає 5 % нагрівального елемента, обраного раніше. Формула для визначення результуючого, розподілу шкали, на який повинен бути встановлений регулятор теплового реле з урахуванням температури навколишнього повітря, має вид:

n = n1 + n2 (4.2.7)

де:

n1- розподіл шкали установки струму без температурної поправки;

n2 - поправка на температуру середовища.

Причому:

n1 = Iн. д - Iн. э. / із * Iн. э (4.2.8.)

де: із - коефіцієнт розподілу шкали, рівний 0,05 для відкритих пускачів і 0,055 - для захищених.

n2 = t? окр - 30? / 10 (4.2.9)

Розмір n округляють до цілого у велику або меншу сторону в залежності від характеру навантаження: у велику, якщо електродвигун не схильний перевантаженням і має запас потужності; у меншу, якщо електродвигун знаходиться на межі по нагріванню.

Дані з розрахунків заносимо в таблицю вибору пускозахистної апаратури

Таблиця 4.2.1 Пускозахистна апаратура

Марка ел.дв.	Найменуваня устаткування	Рр, кВт	Iн А	Iп /Iн	Тип магнітного пускача	Теплове реле	Автоматичний вимикач
						Iтр.	Iн. э	Тип реле	Тип	Iн	Iм
1	2	3	4	5	6	7	8
4А112М6	Норії	3.0	7.4	6.0	ПМЕ-212	16.0	17.6	ТРН-25	АП-50	25	200
4А100L6	Шнекові конвеєри	2.2 2.2	5.65 5.65	5.0 5.0	ПМЕ-112 ПМЕ-112	1.6 1.6	1.76 1.76	ТРН-10 ТРН-10	АП-50 АП-50	25 25	200 200
4А100L6	Зволожуючий шнек	2.2	5.65	6.5	ПМЕ-212	16.0	17.6	ТРН-25	АП-50	25	200

4.3 Розрахунок електропроводів і кабелів

Відповідно до ПУЕ обраний мінімальний перетин провідників повітряних і кабельних ліній напругою до 10 кВт повинно одночасно забезпечувати:

1. Неперевищення припустимої температури нагрівання ізоляції кабеля перетином S до 1 кВт - 65 С и до 10 кВт - 60 С, робочим (розрахунковим) струмом Iм. Для виконання цієї умові S > S1, де S1 = f, вибирають по таблицях, у яких для кожного перетину приведено номінально припустимий струм Iн. д, тривалий вплив якого не викликає нагріву понад припустиму величину. При цьому

Iд * К1 * К2 ? Iм, (4.3.1)

де: К1 - коефіцієнт, що враховує температуру середовища, яка відрізняються від нормальної (для повітря +25 С, землі +15С);

К2 - коефіцієнт, що враховує тепловий вплив від кабелів, які лежать поруч;

Iм - тривалий розрахунковий струм, А.

2. Припустимий розмір відхилення напруги (%) через утрати ДU в електромережах

S ? S2

S2 = ? Pi / н * ?Ua * U 2н = ? Pi / н * U 2н (?U - ?Uх)

або

S2 = б 1 *(? P * L / ?U - б 2 * Xл * ? Q * L) (4.3.2)

де:

Р - розрахункове активне навантаження, кВт;

Q - розрахункове реактивне навантаження, кВт;

L - довжина лінії, км;

?Ua - втрати напруги, від активного навантаження, %;

?Ux - втрати напруги від реактивного навантаження, %;

?U - припустимі втрати напруги, %;

н - питома електрична провідність провідника, м / (Ом * мм2)

Xл - середнє індуктивні опір лінії, Ом / км

Для кабелів з алюмінієвими жилами при напрузі Uн==0,38к б 1-21,9 і б 2-0,69; при напрузі 10к б 1-0. 0316 і б 2-0.001. Для ліній до 1к.

3. Відповідність обраному апарату максимально струмовому захисту для мереж напругою до 1к:

S ? S3; S3 = f (Iз. a); Iн. д. К1 * К2 ? К3 * Iз. а. (4.3.3)

де:

Iз. а.-ток захисного апарата;

К3 -коефіцієнт захисту: К3 =1...1.25,

4. Миттєве відключення струму К3 захисним апаратом. Для виконання цієї умови перетин обраних провідників повинно забезпечувати при виникненні однофазного короткого замикання розмір струму Iк, перевищуючий струм установки захисного апарата в k разів:

Iк ? Iз. a *k (4.3.4)

де:

k - коефіцієнт, прийнятий при захисту запобіжниками й автоматичними вимикачами з обернено залежної від струму характеристикою: для невибуховобезпечного середовища 3, для вибуховобезпечного середовища при захисті, автоматами 6, те ж, але при захисті запобіжниками 4; для автоматів, що мають тільки електромагнітний розщепитель: для вибуховобезпечного середовища 1,25 і не- вибуховобезпечного середовища 1,0.

Струм однофазному короткого замиканні визначають:

Iк = Uф / (Zтр /3) + Zн (4.3.5)

де:

Uф - фазна напруга, У;

Z тр /3- повний опір обмотки трансформатора;

Zн, - повний опір лінії, Ом.

Повний опір лінії можна визначити але формулі:

Zл = v ? R2 л * + ? Х2л (4.3.6)

де:

Х2л - сума індуктивних опорів окремих ділянок лінії;

? R2л - сума активних опорів окремих ділянок лінії.

Розмір R л знаходимо по формулі:

R л = с l / S4 + Rдуг + Rн.э. (4.3.7)

де:

с - питомий електричний опір провідника, Ом. м;

l -довжина лінії, м;

S4- перетин провідника лінії, мм2;

Rдуг- опір електричної дуги при короткому замиканні і контактних з'єднаннях приймаються при короткому замиканні на шинах ТП 15 мОм, на шинах першого РП 20 мОм, на затискачах електродвигуна 25 мОм; при електропостачанні через декілька РП на кожне наступне РП добавляють 5 мОм;

Rн. э - опір нагрівальних елементів теплових реле.

Обраний перетин провідника S повинно бути S ? S4 при якому

Iр ? Iз. а. * k

5. Механічна тривалість S ? S5. Мінімально що припускаються перетин проводів S5 для ВЛ напругою до 1кВт: сталеалюмінієві 10 мм2, алюмінієві 16 мм3, для КЛ у вибуховобезпечних помешканнях B-IIa мінімальний перетин жив 4 мм2, в інших помешканням 2,5 мм3. Для лінії понад 1кВт.

6. Припустимий розмір нагрівання провідника і його ізоляції

встановлюється КЗ * I: S ? S5

S6 = 103 v Вк / С (4.3.8)

Де:

Вк - тепловий імпульс, кА2;

7. Економічну щільність струму S ? S7

S7 = Iм * Iэ (4.3.9)

де: Iм -тривалий розрахунковий струм. А;

Iэ--економічна щільність струму, А/мм2

У залежності від тривалості використання максимального навантаження (ч/рік) економічна щільність струму складає: для голих алюмінієвих проводів 1,3-1,1-1,0 А/мм2; для кабелів із паперовою ізоляцією 1,6-1. 4-1,2 А/мм2: для кабелів із гумовою ізоляцією 1,9-1,7-1,6 А/м; при відповідній тривалості використання максимальної напруги 1000... 3000-3000... 5000 - більш 5000 ч/рік.

Остаточно перетин провідника, що вибирається (мм2) повинно забезпечувати для ліній напругою до 1 кВт:

S ? (S1; S2; S3; S4; S5)

понад 1кВт:

S ? (S1; S2; S6; S7;)

Таблиця 4.3.1 Дані по вибору кабелю

Марка ел.дв.	Найменування устаткування	Iн	К1	К2	Iп / Iн	Тип кабеля	Кількість і перетин проводу
1	2	3	4	5	6	7	8
4А112М6	Норія	7.4	0.9	0.67	6.5	АВВГ	4*2.5
4А100L6 4А100L6	Шнекові конвеєри	5.65 5.65	0.9 0.9	0.67 0.67	5.0 5.0	АВВГ АВВГ	4*2.5 4*2.5
4А100L6	Зволожуючий шнек	5.65	0.9	0.67	5.0	АВВГ	4*2.5

4.5 Розрахунок налаштувань автоматичного регулятора

Усі системи регулювання повинні задовольняти ряду вимог, які визначають їх вживаність в тому або іншому конкретному випадку. Однією з основних вимог, до САР, є її стійкість. Проте стійкість є необхідним, але не достатньою умовою працездатності системи регулювання. Перехідні процеси в промислових системах повинні мати абсолютно певний характер і задовольняти ряду вимог, витікаючих з конкретних умов роботи регульованих об'єктів.