Електропривід подрібнювача-змішувача агрегату АПК-10А

Размещено на http://www.allbest.ru/

Електропривід подрібнювача-змішувача агрегату АПК-10А

Розрахунково-пояснювальна записка до курсової роботи

43 КР 5.10010102.026.13 ПЗ

Розробив студент групи ЕА-31:

_________ Чиж А.В.

Керівник курсової роботи: _________ Вишневський О.В.

2013

ЗМІСТ

ВСТУП

1. Опис роботи кінематичної і функціональної схем установки

2. Розрахунок і побудова механічної характеристики робочої машини. Визначення режиму роботи електродвигуна

3. Визначення потужності і вибір типу електродвигуна

4. Визначення зведеного до валу електродвигуна моменту інерції приводу

5. Визначення тривалості пуску електродвигуна

6. Перевірка вибраного електродвигуна на перевантажувальну здатність

7. Визначення повної, активної та реактивної потужності, споживаної електродвигуном з електричної мережі

8. Розробка (вибір) схеми керування електроприводом установки,опис роботи схеми

9. Вибір апаратури керування і захисту, комплектних пристроїв

10. Вибір проводів і кабелів силової проводки4

11. Розробка конструкції і схеми внутрішніх з'єднань пристрою керування

12. Перелік вибраного електрообладнання

ВИСНОВОК

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ВСТУП

Автоматизація технологічних процесів -- це етап комплексної механізації, що характеризується звільненням людини від безпосереднього виконання функцій управління технологічними процесами і передачею цих функцій автоматичним пристроям. При автоматизації технологічних процесів отримання, перетворення, передача і використовування енергії, матеріалів і інформації виконуються автоматично за допомогою спеціальних технічних засобів і систем управління. Істотними тенденціями сучасного сільськогосподарського виробництва є, з одного боку, постійне зростання його масштабів, підвищення кількості і якості сільськогосподарських продуктів, з іншою -- прогресуючий дефіцит робочої сили, непопулярність монотонної і важкої фізичної ручної праці в рільництві і тваринництві. Найважливішим, а часто і єдиним засобом вирішення протиріч між ними є комплексна механізація і автоматизація виробництва. Завдяки механізації і автоматизації різко зростає продуктивність праці. Питання комплексної автоматизації мають велике народногосподарське значення, тому що їх впровадження гарантує економічний ефект. Так, комплексна автоматизація приготування кормів на потокових лініях знижує затрати праці в 4--5 разів і зменшує собівартість їх приготування на 30--50 %. Зростання технічної оснащеності та широка електрифікація поряд із розробкою прогресивних технологій сільськогосподарських процесів створюють умови для комплексної електромеханізації й автоматизації виробничих процесів. Автоматизація сільськогосподарського виробництва підвищує надійність і продовжує термін роботи устаткування, полегшує і оздоровляє умови праці, підвищує безпеку праці і робить його престижнішим, скорочує текучість робочої сили і економить затрати праці, прискорює процес стирання відмінностей між працею розумовою і фізичною.

1. Опис роботи кінематичної і функціональної схеми установки

Агрегат для приготування кормосумішок АПК-10А призначений для одночасного подрібнення і змішування силосу, коренебульбоплодів, сінажу, грубих та концентрованих кормів з включенням різних розчинників-добавок. Крім того, агрегат можна використовувати для приготування комбінованого силосу, а також подрібнення грубих кормів будь-якої вологості або миття коренебульбоплодів без їх подрібнення. У разі приготування повно раціональних кормових сумішок для великої рогатої худоби чи овець агрегат додатково комплектують бункерами-живильниками стеблових компонентів, дозаторами концентрованих кормів та змішувачем кормодобавок.

Рисунок 1 - Технологічна схема агрегату АПК-10А :

1 -- кормороздавач-живильник кормів КТУ-10А; 2 -- приймальний транспортер; 3 -- розпилювач розчинів мікродобавок; 4 -- дозатор концкормів; 5 -- змішувач мікродобавок; 6 --тарувальний кран; 7 --шнекова мийка-дозатор; 8 -- насос К20/30У2; 9 -- насос СД50/106; 10 -- відстійник; 11 -- транспортер готової суміші; 12 -- подрібнювач-змішувач; І -- зона ножів; II -- зона молотків; III-- зона кидалки



Рисунок 2 - Подрібнювач-змішувач АПК-10А :

1 - рама; 2 - подрібнювач-змішувач; 3 - транспортер; 4 -електропривід; 5 - шнекова мийка, 6 - бункер; 7 -- фланець; 8 -- шнек; 9 -- шланг; 10 -- кришка вікна; 11 -- насос СД50/106;12 -- насос К20/30У2; 13 -- кожух кидалки; 14 -- контр-привід; 15 -- головний привід; 16 -- люк; 17 -- горловина для завантаження трав'янистої маси; 18 -- воронка завантажувальна; 19 -- привід шнека; 20 -- розвідна труба; 21-- патрубок; 22 -- живляча труба; 23 -- бак для води; 24 -- зрошуюча труба; 25 -- заглушка

Шнекова мийка коренебульбоплодів має приймальний бункер та похилий циліндричний кожух з розміщеним у ньому шнеком. Зверху та з боків кожуха є три розбризкувачі води, а в нижній його частині - три ряди отворів для виходу забрудненої води у змивний лотік. Лотік має трубку для подачі води під тиском для змивання бруду. Внизу бункера знаходиться решітка, крізь яку стікає в піддон брудна вода. Піддон має патрубок, що сполучається гофрованим шлангом з фекальним насосом для відкачування брудної води. Шнек мийки приводиться в дію від мотор-редуктора через ланцюгові передачі і черв'ячний редуктор. Регулювання частоти обертання шнека здійснюється зміною вінців-зірочок на маточних валах мотора-редуктора та черв'ячного редуктора. Чотири зірочки забезпечують 12 варіантів передачі, змінюючи швидкість обертання шнека від 0,7 до 5,7 хв. Подрібнювач-змішувач являє собою барабан, що знаходиться в циліндричному кожусі. Барабан складається з вала, на якому встановлено по десять дисків круглої та трикутної форми. На шести осях між круглими дисками жорстоко встановленні ножі, а між трикутними дисками шарнірно підвішені молотки. У зоні завантаження на барабані є дві лопаті для очищення від корму передньої (торцевої) стінки кожуха, а в зоні розвантаження на кронштейнах закріплено три лопаті, які забезпечують видалення кормової сумішки з подрібнювача-змішувача. На кожусі подрібнювача-змішувача є чотири вікна. Через перше з них у робочу камеру стрічковим транспортером завантажуються стеблові корми. Друге вікно перехідною горловиною з'єднане з шнековою мийкою коренебульбоплодів. Горловина має знімну кришку для доступу до барабана. Крім того, коли коренебульбоплоди миють без подрібнення, кришку встановлюють зворотним боком похило і закріпляють у такому положенні двома болтами. При цьому коренеплоди не надходять до подрібнювача-змішувача, а розвантажуються цілими. Із протилежного боку відносно кришки до горловини приварено розпилювач для подачі у подрібнювач-змішувач розчинених мікродобавок або інших рідких компонентів. Третє вікно - це розвантажувальна горловина, до якої кріпиться з'єднувальна камера скребкового транспортера ТС-40М. У четвертому вікні встановлена дека з двома пластинами, що взаємодіють з кормом при його обробці. Дека кріпиться у напрямних болтами. За допомогою чотирьох гвинтів регулюють положення деки (робочий зазор у зоні ножів барабана). У торцевих стінках кожуха є отвори, закриті кришками. Крізь них виймають осі підвісу при переставлянні або заміні ножів та молотків. У подрібнювач-змішувач при необхідності можна подавати концентровані корми. Для цього замість кришки в пази потрібно встановити знімний лотік. Привод подрібнювача-змішувача складається з електродвигуна, відцентрової муфти і клинопасової передачі. Відцентрова муфта полегшує розгін барабана. Вона має шків, хрестовину, колодки, пластинчасті пружини, підшипники та кришку.

Перед початком роботи заповнюють приймальний бункер водою (з водопровідної мережі або відстійника). Після включення всіх механізмів агрегату коренебульбоплоди порціями приблизно по 0,5 т завантажують до приймальної камери (бункера). Тут вони відмокають і попередньо очищаються, а потім шнеком транспортуються вверх і обмиваються струменями чистої води, що надходить з розбризкувача. Помиті коренебульбоплоди шнеком подаються в зону подріблювача-змішувача, де подрібнюються молотками на частини розміром 10-15 мм. Стеблові корми (грубі, силос чи сінаж) з бункера живильника надходять на стрічковий транспортер і крізь приймальну горловину також завантажують у подрібнювач-змішувач. У першій зоні його стеблові корми спочатку подрібнюються ножами на частини, а потім у другій зоні розщеплюються молотками вздовж волокон і змішуються з коренебульбоплодами, концентратами та поживними речовинами. Концентровані корми та поживні речовини, що входять до складу кормасумішок, готують окремо. Готова кормова сумішка лопатями кидалки із камери подрібнювача-змішувача подається на розвантажувальний скребковий конвеєр, а ним - у транспортні засоби. Співвідношення компонентів у кормовій сумішці регулюють їх подачею, встановленням відповідних зірочок ланцюгової передачі, за допомогою дозувальних пристроїв чи бункерів-живильників стеблових і концентрованих кормів, а також мікродобавок та поживних розчинів. При цьому дотримуються умов, щоб загальна подача всіх компонентів на подрібнювач-змішувач не перевищувала 15 т/год. Ступінь подрібнення стеблових кормів регулюють, крім зміни кількості ножів на барабані, а також зміною зазора між кінцями ножів і декою ( за допомогою прокладок, які встановлюють або знімають під фланцями деки). Перед початком роботи перевіряють кріплення всіх різьбових з'єднань та натяг ланцюгових і пасових передач, змащують агрегат відповідно до таблиці мащення. Запускають агрегат на холостому ходу і переконуються в його нормальній роботі. Виявлені несправності усувають. Після закінчення роботи перевіряють ступінь нагрівання підшипників барабана стрічкового і скребкового конвеєрів та інших вузлів. Нагрівання редуктора та інших вузлів не повинно перевищувати температури навколишнього середовища більш ніж на 40 С °. Перевіряють стан ножів, молотків, лопатей та інших деталей барабана. Затуплені до товщини 2 мм ножі заточують. Спрацьовані по довжині більш як на 15 мм ножі замінюють. Якщо ширина верхньої частини робочих кромок молотків зменшилась до 40 мм, їх перевертають. При спрацюванні обох робочих кромок молотки замінюють. Перевіряють надійність шплінтування осей ножів та молотків, рівень масла в редукторах (при по потребі доливають або замінюють). Перевіряють стан заземлення та ізоляції обмоток електродвигунів.

Рисунок 3 - Кінематична схема головного електроприводу подрібнювача-змішувача АПК-10А

Визначаємо зведений коефіцієнт корисної дії всіх передач:

зп=з1з2з3з4з5=0,93•0,93•0,93•0,93•0,97=0,72561.

Визначаємо загальне передаточне число:

іпер = i1• і2 =1,3333• 0,6125 = 0,8166.

Технічна характеристика агрегату АПК-10А [5, с.204]:

Продуктивність, т/год, при:

приготуванні кормосумішей До 15

подрібненні грубих кормів 5

митті коренебульбоплодів 8

Рівномірність змішування, % 85

Характеристика подрібнювача-змішувача:

частота обертання барабана, об/хв 1800

кількість шарнірних молотків 27

кількість ножів 54

Характеристика шнекової мийки:

діаметр шнека, мм 480

регульована частота обертання шнека

(12 ступенів), об/хв 0,7--5,7

крок витків шнека, мм:

у районі бункера 400

у циліндричному кожусі 500

Місткість бункера, м3 1,0

Встановлена потужність, кВт 56,1

Маса, кг 3245

Габаритні розміри, мм:

- довжина 4250

- ширина 8650

- висота 4150

2. Розрахунок і побудова механічної характеристики робочої машини. Визначення режиму роботи електродвигуна

Для побудови механічної характеристики розглянемо навантажувальну діаграму електроприводу робочих органів машини. Запуск установки здійснюється на холостому ходу з послідуючим завантаженням механізму подачі - стрічкового транспортера, подрібнювача-змішувача.

Потужність двигуна подрібнювача-змішувача витрачається на потужності:

- Рпод - потужність подрібнення-змішування;

- Рпод - потужність механізму подачі;

- Рхх - потужність холостого ходу машини.

При чому дотримується співвідношення:

Рпод : Рпод : Рхх = 3 : 1 : 1 або Р = 5/3 Рпод.



Рисунок 4 - Навантажувальна діаграма подрібнювача-змішувача АПК-10А

Розрахунок еквівалентної потужності проводимо для ділянки повного навантаження. Визначаємо еквівалентний статичний момент.



кВт. (2.1)

Визначаємо режим роботи: для електродвигунів потужністю від 45 до 90 кВт, значення Тн = 50...60 хв. Час роботи становить tp = 12600 c. = 210 хв. Отже, tp > 4• Тн = 4•50 = 200 хв. В нашому випадку режим роботи S1 - тривалий.

Високопродуктивний, надійний і економічно вигідний тільки такий виробничий агрегат, у якого привідний електродвигун має електромеханічні властивості, що відповідають характеристикам і технологічним вимогам робочої машини. Найважливішими ознаками двигуна робочих машин є їх механічні характеристики.

Механічні характеристики робочих машин описують за такою емпіричною формулою:

(2.2)

де - момент опору при кутовій швидкості , Н•м;

Mном - момент опору при кутовій швидкості ном., Н•м;

Мс.ном=9550•Рхх/nном=9550•10/1800 =53,06 Н•м; (2.3)

х=2 - показник ступеня для подрібнювачів, що характеризує зміну статичного моменту при зміні кутової швидкості;

M0 - момент опору тертя рухомих частинок, який не залежить від швидкості, Н•м;

- для подрібнювачів, що запускають в холосту.

Мо=0,3•Мсном=0,3•53,06 =15,92; Н•м, (2.4)

- поточні значення кутової швидкості, с-1;

ном. - номінальна кутова швидкість робочої машини, с-1;

щном= Р • nном / 30=3,14•1800 / 30=188,4 с, (2.5)

де nн=1800 об./хв. - номінальна частота обертання робочої машини.

Визначаємо розрахунки для побудови механічної характеристики:

Мс о=15,92+(53,06-15,92) • (0/188,4) =15,92 Н•м.

Мс 20=15,92+(53,06-15,92) • (20/188,4)=16,38 Н•м.

Мс40=15,92+(53,06-15,92) • (40/188,4)=17,59 Н•м.

Мс60=15,92+(53,06-15,92) • (60/188,4)=19,69 Н•м.

Мс80=15,92+(53,06-15,92) • (80/188,4)=22,62 Н•м.

Мс100=15,92+(53,06-15,92) • (100/188,4)=26,38 Н•м.

Мс120=15,92+(53,06-15,92) • (120/188,4)=30,99 Н•м.

Мс140=15,92+(53,06-15,92) • (140/188,4)=36,43 Н•м.

Мс160=15,92+(53,06-15,92) • (160/188,4)=42,71 Н•м.

Мс180=15,92+(53,06-15,92) • (180/188,4)=49,82 Н•м.

Мс188.4=15,92+(53,06-15,92) • (188,4/188,4)=53,06 Н•м.

Таблиця 2.1 - Результати розрахунку механічної характеристики

	0	20	40	60	80	100	120	140	160	180	188,4
	15,92	15,92	15,92	15,92	15,92	15,92	15,92	15,92	15,92	15,92	15,92
	53,06	53,06	53,06	53,06	53,06	53,06	53,06	53,06	53,06	53,06	53,06
	188,4	188,4	188,4	188,4	188,4	188,4	188,4	188,4	188,4	188,4	188,4
х	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
	15,92	16,34	17,59	19,69	22,62	26,38	30,99	36,43	42,71	49,82	53,06

Побудуємо механічну характеристику електроприводу подрібнювача:

Рисунок 5 - Механічна характеристика електропривода подрібнювача-змішувача

3. Визначення потужності і вибір типу електродвигуна

Еквівалентна потужність на валу електродвигуна:

,

де = 0,72561 - зведений коефіцієнт корисної дії всіх передач.

За потужністю вибираємо електродвигуни по умові:

Вибираємо попередньо електродвигун серії 4АМ200L4УПУ3 з такими технічними характеристиками: Рн=45 кВт; nн=1470 об/хв; Iн=83,3 А; kп=1,5; kmin=1,2; kmax=2,4; ki=6,5; Jр=445•10 -3 кг•м2 [2, с.73] .

Виконуємо перевірочний розрахунок на умови пуску:

Кутова швидкість електродвигуна:

Номінальний момент електродвигуна:

Момент статичного опору двигуна приведеного до вала електродвигуна:

де Мпік=Рпік / щм =32500 / 188,4 = 172,505 Н•м. (3.6)

Номінальний момент при пуску двигуна:

де =1,2 - кратність мінімального моменту електродвигуна;

U*=0...0,925 - напруга у в.о., під час пуску електродвигуна, для потужних двигунів береться менше значення.

Умова виконується.

Отже, остаточно приймаємо електродвигун серії 4АМ200L4УПУ3: асинхронний трифазний двигун серії 4АМ загального призначення, з висотою осі обертання 200 мм, з довгою станиною, з кількістю полюсів - 4, УП - пилозахищений, У3 - кліматичне виконання. Ступінь захисту електродвигуна ІР54, конструктивне виконання за способом монтажу - ІМ1081; [2, с.66-68].

На лапах з підшипниковими щитами,машина може монтуватися при будь-якому напрямкові вала у просторі,з одним циліндричним кінцем.

4. Визначення зведеного до валу електродвигуна моменту інерції приводу

Визначаємо максимально-допустимий зведений до вала електродвигуна момент інерції робочої машини:

де К=0,045 - коефіцієнт, який враховує конструктивні особливості електродвигуна, для закритих електродвигунів, [3, с.8];

Km = 0,85 - коефіцієнт, який визначає залежність статичного опору від кутової швидкості; для електродвигунів із висотою осі обертання 160...250 мм ;

Рном = 4/2=2- кількість пар полюсів;

; - показники степеня;

Jmax=0,045•0,85•451•22=6,885 кг•м2.

Визначимо зведений до вала електродвигуна момент інерції робочої машини:

J звед = F j · J p - J p (4.2)

де Jp = 445•10-3 кг•м3 - момент інерції ротора;

Fj = 15 - коефіцієнт інерції, для подрібнювачів-змішувачів [3, с.8].

J звед = 15·445·10-3 - 445·10-3 = 6,23 кг · м3.

Виходячи з виразу Jmax= 6,885 кг•м2 Jм.зв= 6,23 кг•м2 видно, що дана умова виконується.

5. Визначення тривалості пуску електродвигуна

Тривалість пуску системи електродвигун - робоча машина, розраховуємо графоаналітичним методом.

1. У першому квадраті прямокутної системи координат будуємо механічну характеристику робочої машини Мс.з=(). Для зведення моментів до вала електродвигуна беремо з таблиці 2.1 значення моментів Мс та поточні значення кутової швидкості , користуючись формулами (5.1) та (5.2) зводимо їх до вала електродвигуна.

.

.

.

.

.

.

. .

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Результати розрахунків заносимо до таблиці 5.1.

Таблиця 5.1 - Результати розрахунку зведення моментів до вала електродвигуна

с, с-1	0	20	40	60	80	100	120	140	160	180	188,4
д, с-1	0	16,332	32,664	48,996	65,328	81,66	97,992	114,32	130,656	146,988	153,85
, Н·м	15,92	16,34	17,59	19,69	22,62	26,38	30,99	36,43	42,71	49,82	53,06
, Н·м	19,5	27,6	29,7	33,23	38,2	44,5	52,3	61,5	72,1	84,1	89,5

2. В першому квадраті прямокутної системи координат будуємо механічну характеристику електродвигуна Мд=(); будуємо за координатами характеристик точок з використанням каталожних даних двигуна;

2.1. Координати точки А:

Мд = 0; S=0; (5.3)

де nc =1500 об/хв - синхронна частота обертання ротора електродвигуна.

2.2. Координати точки В:

(5.4)

де nн=1470 об/хв - номінальна частота обертання електродвигуна.

(5.5)

(5.6)

2.3. Координати точки С:

(5.7)

де =2,4 - кратність максимального моменту електродвигуна.

(5.8)

(5.9)

2.4. Координати точки D:

Smin=0,8; (5.10)

(5.11)

де =1,2 - кратність мінімального моменту.

2.5. Координати точки Е:

S=1; п= 0.

 (5.12)

де =1,5 - кратність пускового моменту.

3. Графічно знаходимо будуємо графік динамічного моменту Мдин=(). Поділяємо на ряд ділянок через малі проміжки швидкості ?, визначаємо приріст часу на кожній ділянці:

с , (5.13)

де = 6,23 кг•м3 - зведений до вала електродвигуна момент інерції системи, кг• м3;

- середнє значення динамічного моменту на і- й ділянці, Н•м.

електродвигун керування робочий перевантажувальний

Таблиця 5.2 - Розрахунок тривалості пуску системи електродвигун-робоча машина

Nділ.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
,с-№	15	15	15	15	15	15	15	15	15	15	6
	367	323	312	332	377	430	473	528	580	616	273
, с	0,2546	0,289	0,3	0,2815	0,2479	0,2173	0,1976	0,177	0,1611	0,1517	0,137
, с	0,2546	0,5436	0,8436	1,1251	1,373	1,5903	1,7879	1,965	2,126	2,2777	2,4147



6. Перевірка вибраного електродвигуна на перевантажувальну здатність

При нерівномірному навантаженні перевіряємо на перевантажувальну здатність:

де kmax= 2,4 - кратність максимального моменту;

Отже:

Як видно з розрахунку умова виконується.

7. Визначення повної, активної та реактивної потужності, споживаної електродвигуном з електричної мережі

Активна потужність споживану електродвигуном з електричної мережі:

де Кз=0,8 - коефіцієнт завантаження;

= 0,92 - номінальне значення ККД електродвигуна.

Реактивна потужність, яка споживається електродвигуном:

де = 0,51- тангенс кута при номінальному значенні cosн = 0,89.

Повна потужність:

8. Розробка (вибір) схеми керування електроприводом установки, опис роботи схеми

Апарати керування і захисту електродвигунів агрегату змонтовані у ящику керування. Живлення на силові кола подається через автоматичні вимикачі QFl, QF2, QF3, на кола керування -- через вимикач SF4. Перемикачем SAI встановлюється один з режимів роботи агрегату: «Автоматичний», «Ручний» або «Миття».

Для приготування кормосумішок у автоматичному режимі перемикач SA1 встановлюють у положення «Авт.». При цьому спрацьовує реле KV2. Після натискання кнопки SB12, яка замикає коло котушки реле пуску KV3, послідовно запускаються електродвигуни дробарки М5, вивантажувального транспортера M1, шнека М4, насоса подачі М2 і насоса відкачування води М3. Електродвигун вивантажувального транспортера М1 запускається з запізненням, необхідним для розгону дробарки. Витримка часу створюється реле часу КТ1.

У ручному режимі роботи агрегату для приготування кормосумішок перемикач SA1 ставлять у положення «Ручн.». Вмикання і зупинка механізмів агрегату відбувається за допомогою кнопок SB1 -- SB10 з дотриманням необхідної послідовності пуску відповідно до технологічної схеми.

При митті коренебульбоплодів перемикач SA1 встановлюють у положення «Миття». Пуск механізмів агрегату відбувається кнопками у такій послідовності: привод шнекової мийки М4 привод насоса подачі М2, привод насоса відкачування води М3. Для зупинки механізмів натискують кнопки «Стоп» у зворотній послідовності.

Ступінь завантаження електродвигуна дробарки контролюється за показами амперметра РА.



Рисунок 7 - Принципова електрична схема живлення і захисту електродвигунів агрегату АПК-10А



Рисунок 8 - Принципова електрична схема керування агрегатом АПК-10А

9. Вибір апаратури керування і захисту, комплектних пристроїв

Складаємо розрахункову схему по вибору пускозахисної апаратури

 QF1

QF3 QF2

KM5 KM1 KM2 KM3 КМ4

KK5 KK1 KK2 KK3 КК4

M5 M1 M2 M3 М4

Рисунок 9 - Розрахункова однолінійна схема по вибору пускозахисної апаратури

Таблиця 9.1 - Вихідні дані по вибору ПЗА

Марка двигуна	Рн, кВт	Ін, А	ki
4АМ100S4СУ1	3,0	6,7	6,5
4АМ100S2У2	4,0	7,9	7,5
4АМ90L2У2	3,0	6,1	6,5
МПз-2-31,5-90-КУ3	1,1	2,75	5,0
4АМ200L4УПУ3	45,0	83,3	6,5

Визначаємо пускові струми електродвигунів:

Іп1 = Ін1· kі1=6,7 · 6,5=43,55 А. (9.1)

Іп2 = Ін2· kі2=7,9 · 7,5=59,25 А.

Іп3 = Ін3· kі3=6,1 · 6,5 = 39,65 А.

Іп4 = Ін4· kі4=2,75 · 5,0 = 13,75 А.

Іп5 = Ін5· kі5=83,3 · 6,5 = 541,45 А.

Вибираємо електромагнітні пускачі типу ПМЛ за умовами:



Вибираємо електромагнітний пускач КМ1-4 типу ПМЛ.

Вибираємо електромагнітні пускачі типу ПМЛ-1200.О4 з Ін.п = 10 А.

Перевіряємо вибрані пускачі:

Як видно з розрахунку умова виконується.

Вибираємо теплове реле типу РТЛ:

КК1,3: РТЛ-1012.О4 з межами не спрацювання (5,5...8) А.

КК2: РТЛ-1014.О4 з межами не спрацювання (7...10) А.

КК4: РТЛ-1008.О4 з межами не спрацювання (2,4...4) А.

Вибираємо електромагнітний пускач КМ5 типу ПМЛ-6200.04 з Ін.п = 125 А.

Перевіряємо вибраний пускач:

Як видно з розрахунку умова виконується.

КК5: РТЛ-2063.О4 з межами не спрацювання (63...86) А.

Вибираємо автоматичний вимикач QF2 за умовами:

У тих випадках, коли один автоматичний вимикач захищає кілька електродвигунів, його вибирають за умовами:

Іа.ном = УІдв.ном ; Іуе= Кру(УІдв.ном + Ідв.ном.нбКі .нб), (9.3)

де Кру=1,25 - коефіцієнт, що враховує неточність (розкид) уставки за струмом спрацювання електромагнітного розчіплювача (беруть за даними технічної характеристики автоматичного вимикача);

Кі .нб - кратність пускового струму двигуна, який має найбільший пусковий струм;

УІдв.ном - сума номінальних струмів одночасно працюючих електродвигунів, А;

Ідв.ном.нб - номінальний струм найпотужнішого двигуна.

Вибираємо автоматичний вимикач:

УІдв.ном = (6,7 + 7,9 + 6,1 + 2,75) = 23,45 А.

Вибираємо автомат типу ВА51-31 з номінальним розчіплювачем на 25 А.

Перевіряємо вимикач за умовою :

Іуе =1,25· (15,55 + 7,9·7,5) =93,5 А.

Каталожне значення струму відсічки електромагнітного розчіплювача:

Іуе = 10Інр = 10·25 = 250 А. (9.4)

Як бачимо умова виконується і автоматичний вимикач не буде вимикатись

під час пуску електродвигунів.

Кратність струму уставки не спрацювання теплового розчіплювача автомата:

К= УІдв.ном / Інр = 23,45 / 25 = 0,938. (9.5)

Регулятор встановлюємо в положення 0,938.

Замовлення: Вимикач автоматичний ВА51-31-341110Р30УХЛ3, 380В, 50Гц, 25 А, ступінь захисту затискачів ІР20, ТУ 16.641.002-83.

Вибираємо автоматичний вимикач QF1:

УІдв.ном = (83,3 + 6,7 + 7,9 + 6,1 + 2,75) = 106,75 А.

Вибираємо автомат типу ВА51-33 з номінальним розчіплювачем на 125 А.

Перевіряємо вимикач за умовою :

Іуе = 1,25· (23,45 + 83,3·6,5) =706,125 А.

Каталожне значення струму відсічки електромагнітного розчіплювача:

Іуе = 10Інр = 10·125 = 1250 А.

Як бачимо умова виконується і автоматичний вимикач не буде вимикатись

під час пуску електродвигунів.

Кратність струму уставки не спрацювання теплового розчіплювача автомата:

К= УІдв.ном / Інр = 106,75 / 125 = 0,854.

Регулятор встановлюємо в положення 0,854.

Замовлення: Вимикач автоматичний ВА51-33-341110Р30УХЛ3, 380В,

50 Гц, 125 А, ступінь захисту затискачів ІР20, ТУ 16.641.002-83.

Вибираємо автоматичний вимикач QF3 за умовами:

Іа.ном ? Ідв.ном ; Іуе? Кру Іп, (9.6)

де Кру=1,25 - коефіцієнт, що враховує неточність (розкид) уставки за струмом спрацювання електромагнітного розчіплювача (беруть за даними технічної характеристики автоматичного вимикача).

Ідв.ном = 83,3 А.

Вибираємо автомат типу ВА51-33 з номінальним розчіплювачем на 100 А.

Перевіряємо вимикач за умовою :

Іуе ? 1,25· 541,45 = 676,8125 А.

Каталожне значення струму відсічки електромагнітного розчіплювача:

Іуе = 14Інр = 10·100 = 1000 А.

Як бачимо умова виконується, і автоматичний вимикач не буде вимикатись під час пуску електродвигунів.

Кратність струму уставки не спрацювання теплового розчіплювача автомата:

К= УІдв.ном / Інр = 83,3 / 100 = 0,833.

Регулятор встановлюємо в положення 0,833.

Вибираємо вимикач автоматичний ВА51-33-341110Р30УХЛ3, 380В, 50Гц, 100 А, ступінь захисту затискачів ІР20, ТУ 16.522.157-83 [2, с.124].

Для підключення щита керування до силового щита, враховуючи умови селективності, вибираємо вимикач автоматичний ВА51-33-340010Р30УХЛ3, 380В, 50Гц, 160 А, ступінь захисту затискачів ІР20, ТУ 16.641.002-83.

10. Вибір проводів і кабелів силової проводки

Від довговічності і надійності електропроводок залежить безперебійність роботи електроспоживачів, безпека людей і тварин.

Вид електропроводки, марку та спосіб прокладання проводу або кабелю вибирають залежно від призначення, цінності та архітектурних особливостей будівлі, умов навколишнього середовища, характеристики та режиму роботи електроприймачів, вимог техніки безпеки та протипожежних правил тощо. Вибір силової проводки проводимо, виходячи з умов:



де k3=1,0 - кратність допустимого тривалого струму провідника по відношенню до номінального струму, або струму спрацювання захисного апарату;

І3 - сила струму спрацювання захисного апарату.

Для підключення електродвигунів М1-4 (по максимальному значенні) вибираємо кабель типу АВВГ-44 з Ідоп= 27 А, який прокладаємо в трубах т.25 [2, с.54]:

.

.

Для підключення електродвигуна М5 вибираємо кабель типу АВВГ-450 з Ідоп= 110 А, який прокладаємо в лотку [2, с.54]:

.

.

Вибираємо кабель, для підключення щита керування до силового щита, типу НРГ-4Ч70 з Ідоп= 180 А, який прокладаємо в лотку [2, с.53]. Перевіряємо вибраний кабель:

Як видно з розрахунку умови вибору дотримуються.

11. Розробка конструкції і схеми внутрішніх з'єднань пристрою керування

Схеми з'єднань це проектний документ на якому зображують з'єднання складових частин автоматизованих установки або виробу, а також показують проводи, кабелі, джгути або трубопроводи. Схеми для приладів, які встановлюються в щитах або пультах керування, розробляють на основі функціонально-технологічних схем автоматизації, принципових схем автоматизації, схем живлення, а також загальних виглядів щитів і пультів.

Схеми з'єднань використовуються при виконанні монтажних і налагоджувальних робіт на об'єкті автоматизації, а також в процесі експлуатації. Використовують три методи складання схем з'єднань щита графічний, адресний і табличний. В даному проекті застосовано адресний метод, який полягає в тому, що лінії зв'язку між окремими елементами апаратів, встановлених в щиті, не зображуються. Біля місць приєднання проводу на кожному апараті або елементі проставляємо цифровий або буквено-цифровий адрес того апарата чи елемента.



Позначення	Найменування	Кіль-кість	Примітка
КТ1	Реле часове
	ВЛ43, ТУ 16.523.585-80	1	Uн=220В
QF3	Автоматичний вимикач
	ВА51-33-341110Р30УХЛ2, ТУ 16.641.002-83	1	Ін.р.=100 А
QF2	Автоматичний вимикач
	ВА51-31-341110Р30УХЛ2, ТУ 16.641.002-83	1	Ін.р.= 25 А
QF1	Автоматичний вимикач
	ВА51-33-341110Р30УХЛ2, ТУ 16.641.002-83	1	Ін.р.=125 А
КМ1-4	Електромагнітний пускач
	ПМЛ-1200.О4А, ТУ 16.644.001-83	4	Ін.п.= 10А
КМ5	Електромагнітний пускач
	ПМЛ-6200.О2А, ТУ 16.644.001-83	1	Ін.п.= 125А
КК1,3	Реле теплове
	РТЛ-1012.О4, ТУ 16.523.549-82	1	Ісп=(5,5...8)А
КК2	Реле теплове
	РТЛ-1014.О4, ТУ 16.523.549-82	1	Ісп=(7...10)А
КК4	Реле теплове
	РТЛ-1008.О4, ТУ 16.523.549-82	1	Ісп=(2,4...4)А
КК5	Реле теплове
	РТЛ-2063.О4, ТУ 16.523.549-82	1	Ісп=(63...86)А
-	Приставка контактна до пускачів ПМЛ,
	ПКЛ , ТУ 16.523.554-78	5	Ін.=8 А
ТА	Трансформатор струму
	ТВК-0,4-У2, ТУ 16.717.137-83	1	40 / 5
KV1-4	Реле проміжне
	ПЭ-21, ТУ 16.523.593-80	4	Sсп= 8 ВА
XT	Збірка затискачів
	ЗН-35, ТУ 16.526.462-79	1	35 затис.
R1,2,3	Струмообмежуючий опір МЛТ-0,5
	ГОСТ 6513-75	6	0,51кОм
НL1,2,3	Світлосигнальна арматура типу АС, ТУ 16.535.930-76	6	---
РА	Амперметр Э527	1	0-40 А
	ГОСТ 22261-82

12. Перелік вибраного електрообладнання

Позначення	Найменування	Кіль-кість	Примітка
SF	Однополюсний вимикач
	АЕ1030УХЛ3, ТУ 16.522.021-78	1	ІН=10А
SB1,2-11,12	Пост кнопковий
	ПКЕ112-2У3, ТУ 16.642.046-83	6	Ін.=6 А
SA	Перемикач кулачково-універсальний
	ПКУ-3, ТУ 16.642.046-86	1	Ін.=10 А
М1	Двигун асинхронний
	4АМ100S4СУ1, ТУ 16.510.827-83	1	Рн=3,0 кВт
М2	Двигун асинхронний
	4АМ100S2У2, ТУ 16.510.776-81	1	Рн.=4,0 кВт
М3	Двигун асинхронний
	4АМ90L2У2, ТУ 16.510.776-81	1	Рн.=3,0 кВт
М4	Мотор-редуктор
	МПз-2-31,5-90-КУ3, ТУ 2.056-232-85	1	Рн.=1,1 кВт
М5	Двигун асинхронний
	4АМ200L4УПУ3, ТУ 16.510.810-83	1	Рн.=45 кВт
-	Кабель АВВГ - 4 4; ТУ 19.20.06-81	40 м	Ідоп.=27 А
-	Кабель АВВГ - 4 50; ТУ 19.20.06-81	10 м	Ідоп.=110 А
-	Металева труба т.25, ГОСТ 3262-75	40 м

ВИСНОВОК

В курсовій роботі на тему: „Електропривід подрібнювача-змішувача АПК-10А”, були проведені розрахунки побудови механічної характеристики робочої машини, розроблено навантажувальну діаграму, описано роботу кінематичної і функціональної схеми установки, визначено режим роботи двигуна, розраховано потужність і вибрано тип електродвигуна. Виконано розрахунок зведених до вала двигуна моментів статичних опор і моментів інерції приводу, визначено тривалість пуску двигуна, вибраний електродвигун, перевірено на перевантажувальну здатність. Визначено повну, активну та реактивну потужності споживаної електродвигуном з електричної мережі. Вибрано схему керування електродвигунами робочої машини, описано її роботу, розраховано і вибрано пускозахисну апаратуру, силові електропроводки для підключення електроприладів, розроблено конструкцію і схему внутрішніх з'єднань електроспоживачів подрібнювача-змішувача АПК-10А. В процесі виконання курсової роботи було вибрано електродвигун серії 4АМ200L4УПУ3: асинхронний трифазний двигун серії 4АМ загального призначення, з висотою осі обертання 200 мм, з довгою станиною, з кількістю полюсів - 4, УП - пилозахищений, У3 - кліматичне виконання. Ступінь захисту електродвигуна ІР54, конструктивне виконання за способом монтажу - ІМ1081 . Тривалість пуску електродвигуна становить 2,4147 с.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Гончар В.Ф., Тищенко Л.П. Електрообладнання і автоматизація сільськогосподарських агрегатів і установок: Навч. посібник. - К.: Вища школа, 1989. - 343 с.

2. Довідник сільського електрика / В.С. Олійник, В.М. Гайдук, В.Ф. Гончар та інші, За ред., В.С. Олійника - К.: Урожай, 2009. - 264 с.

3. Електропривід сільськогосподарських машин, агрегатів та потокових ліній \ Є.Л. Жулай, Б.В. Зайцев, Ю.М. Лавріненко, О.С. Марченко, Д.Г. Войтюк, За ред., Є.Л. Жулай. - К.: Вища освіта, 2011. - 288 с.

4. Короткий довідник механізатора-тваринника / В.І. Грицаєнко, М.Г. Дубровін, А.А. Задорожний та ін.. - К.: Урожай, 1981. - 184 с.

5. Механізація та автоматизація у тваринництві та птахівництві / О.С. Марченко, О.В. Дацішин, Ю.М. Лавріненко та інш., За ред. О.С. Марченка. - К.: Урожай, 2009. - 416 с.

6. Омельченко О.О., Ткач В.Д. Довідник з механізації тваринницьких і птахівничих ферм та комплексів. - К.: Урожай,2008. - 272 с.

Размещено на Allbest.ru