Схема автоматического регулирования продолжительности выпечки с коррекцией по температуре во второй зоне пекарной камеры

.

;

;

(6.28)

;

.

Дополним систему (6.28) уравнением электромагнитного момента (6.16) и выразим скорость из уравнения движения, преобразуя, преобразуя их в операторную форму:

;

;

(6.29)

;

;

;

.

По системе уравнений составим структурную схему асинхронного электродвигателя и механической части электропривода (графическая часть: лист 4).

6.2 Расчет основных параметров для функциональной схемы САУ

6.2.1 Определение потерь мощности в электродвигателе

Энергетическая диаграмма электродвигателя представлена на рис. 6.8.

Расчет потерь мощности будем вести для номинального режима работы электродвигателя.

Потребляемая электрическая мощность:

.

Добавочные потери мощности:

.

Механические потери мощности:

.

Механическая мощность:

.

Электромагнитная мощность:

.

Потери в меди ротора:

.

Потери в меди статора:

.

Потери мощности в стали ротора для номинального режима можно пренебречь, т.к. частота тока ротора для номинального режима составляет f_н=f_1н*S_н=50*0.067=3.4 Гц, поэтому потери в стали ротора пренебрежимо малы.

Потери мощности в стали статора:

.

6.2.2 Расчет параметров схемы замещения

Расчет параметров схемы замещения будем производить согласно методике, изложенной в [18]. Расчет производится на основании системы уравнений электромеханического преобразователя в системе координат б, в, жестко связанных со статором. При расчете воспользуемся схемой замещения фазы асинхронного двигателя (рис. 6.7.а).

Абсолютное скольжение:

,

где: щ_1н - номинальная угловая скорость вращения вектора тока статора,

щ_н - номинальная угловая скорость вращения ротора,

p_п - количество пар полюсов.

Электромагнитный момент одной пары полюсов:

.

Амплитуда векторов тока и напряжения:

А,

А.

Номинальный sinц:

.

Проекция вектора потокосцепления статора на оси б и в:

,

.

Амплитуда вектора потокосцепления статора:

.

Определим коэффициенты:

,

,

,

,

,

,

,

,

,

.

Рассчитаем параметры схемы замещения АД. Индуктивность обмотки статора:

.

Взаимоиндуктивность между обмотками статора и ротора:

.

Индуктивность обмотки ротора:

.

Активное сопротивление обмотки ротора:

.

Индуктивность рассеяния обмотки статора:

.

Индуктивность рассеяния обмотки ротора:

.

6.3 Синтез регулятора момента

По способу регулирования максимального момента электроприводы с асинхронными короткозамкнутыми двигателями можно разделить на две группы:

с независимым регулированием частоты;

с зависимым регулированием частоты.

При независимом регулировании частоты основными переменными являются амплитуда () и частота () подаваемого на статор напряжения (системы скалярного управления), а при зависимом - и - частота тока ротора (системы векторного управления). В электроприводах с независимым управлением частотой регулирование максимального момента обычно осуществляется за счет изменения амплитуды напряжения при заданной частоте, причем частота, как правило, принимаются за независимую переменную. Регулирование, как правило, осуществляется в функции одной или нескольких переменных, а предельные реализации управляющих воздействий называют законами частотного регулирования.

В реальных установках организовать управление по тому, или иному закону чисто программным способом невозможно, а поэтому вопрос выбора закона частотного регулирования необходимо решать не только с позиций достижимого результата, но прежде всего с позиции его регулируемости, которая, как правило, определяется возможностями программного обеспечения. Непосредственно измерить в асинхронной машине с короткозамкнутым ротором можно напряжение и ток статора и скорость ротора. При частичной разборке машины можно поместить на статор датчик ЭДС. Непосредственное же измерение момента на валу двигателя обычно не используется из=за сложностей с размещением датчиков и съемов сигналов. Формирование сигналов обратной связи по ЭДС с помощью датчиков тока и напряжения дает удовлетворительную точность при напряжении и токе, близких к синусоидальным. В противном случае векторное сравнение сигналов с различным гармоническим составом, меняющимся и от управляющего воздействия и от нагрузки, может привести к недопустимым погрешностям.

Наиболее просто в частотно-регулиремом электроприводе организовать измерение напряжения и тока статора. Но поскольку напряжение является регулируемой переменной, то использование таких сигналов компенсирует падение напряжения в вентильном преобразователе линеализует его регулировочную характеристику, но не определяет закона регулирования.

На основании вышесказанного для проектируемого электропривода выбираем систему стабилизации момента с положительной обратной связью по току [ 18].

Функциональная схема стабилизации максимального момента приведена на рис. 6.9.а, где: У - усилитель, ПЧ - преобразователь частоты, ДТ - датчик тока, а двигатель показан состоящим из двух частей М1 и М2. Поскольку нас интересует регулирование тока статора и момента при заданных u_f и f₁, то выход по скорости не показан.

Структурная схема контура тока в статистических режимах приведена на рис. 6.9.б, где: - коэффициент передачи преобразователя, по напряжению:

;

- коэффициент передачи двигателя по току;

- коэффициент передачи датчика тока,

;

k_у - коэффициент усиления регулятора момента.

На основании структурной схемы для тока статора можно записать:

. (6.30)

Из общего уравнения электромеханической характеристики (6.19) найдем:

. (6.31)

Подставив (6.31) в (6.30), получим уравнение электромеханической характеристики с положительной обратной связью в канале регулирования амплитуды напряжений:

. (6.32)

Подставив (6.32) в (6.20), запишем уравнение механической характеристики исследуемой системы:

. (6.33)

Уравнения (6.32), (6.33) неудобны для расчетов, поскольку содержат две независимые входные переменные u₃ и . В то же время система управления частотно-регулируемым приводом строится таким образом, что без обратной связи обеспечивается пропорциональный закон регулирования , а обратная связь корректирует закон изменения напряжения относительно частоты. В этом случае:

, (6.35)

где: u_3н - номинальный сигнал задания.

С учетом (6.35) перепишем (6.32) и (6.33):

, (6.36)

. (6.37)

Аналитическое определение коэффициента усиления весьма сложно, что обусловлено сложностью функции в знаменателе (6.37), а также тем, что на входе системы сравнивается сигнал управления скоростью с сигналом управления по току статора, в общем случае не зависящем от скорости, что требует функциональной зависимости k_y(u₃).

Однако расчеты можно упростить без существенного снижения качества синтезирующей системы, исходя из следующих соображений:

В реальных системах нет необходимости точно соблюдать условие М_к=М_доп, а достаточно обеспечить М_к>М_тр во всем диапазоне регулирования , где М_доп и М_тр - максимальный допустимый момент двигателя и требуемый по условию перегружаемости момент. М_доп ограничивается насыщением магнитопровода машины.

При этом, даже если на отдельных уровнях будем иметь М_к>М_доп, то перегрузки в автоматизированном электроприводе обычно снимают задержанными обратными связями и другими средствами внешней информационной системы.

Благодаря сочетанию свойства асинхронного двигателя терять перегружаемость при снижении и свойства положительной обратной связи по току увеличивать форсировку при снижении u₃ появляется возможность отыскать такие оптимальные значения k_y=const, при которых обеспечивается условие М_к>М_тр во всем диапазоне . Это подтверждают и функции в знаменателе (6.36) и (6.37), предельные значения которых будут

и .

С учетом сказанного определение искомых параметров будем выполнять по следующей схеме:

Исходя из условий и , строим механические характеристики для , которые в дальнейшем будем называть естественными характеристиками частотно-регулируемого электропривода. Для построения используем (6.23) с подстановкой , , , предварительно найдя значения членов формулы:

;

;

;

;

;

. (6.38)

Результаты расчета представлены в виде графика на рис.6.10.

Для этих же частот построим предельные по условиям насыщения механические характеристики с потокосцеплением Ш_m=const, выбранным за предельное. Эти характеристики построим по формуле из [18] при условии I_м=I_мн=const:

, (6.39)

где номинальный намагничивающий ток определен по (6.21):

Результаты расчета представлены в виде графика (рис.6.10).

На характеристиках, соответствующих , проводим горизонталь ab (рис. 6.10), соответствующую

.

Точкам любых характеристик с f_1min=const, лежащих на линии ab, будет соответствовать условие .

На линии ab задаем M_тр=M_c<M_пред=M_н, т. е. Момент, обеспечивающий устойчивую работу электропривода на нижней скорости. По уравнению для механической характеристике при Ш_m=const [18]:

. (6.40)

Найдем I_пред, соответствующее M_пред при на линии ab и выбранном I_м:

.

Учитывая, что при и

, (6.41)

найдем ток статора в расчетной точке:

.

Подставив найденный ток в (6.36), найдем искомый коэффициент усиления k_y:

6.4 Построение статических характеристик электропривода

По уравнению (6.19) построим естественную электромеханическую характеристику электропривода:

. (6.42)

Результаты расчета представлены в виде графика (рис.6.11).

Естественная механическая характеристика была построена в пункте 6.3.

Для построения искусственных статических характеристик на основании структурной схемы запишем выражение для напряжения:

. (6.43)

Подставим в (6.43) выражение для тока (6.19):

. (6.44)

Из уравнения (6.44) выразим U₁ и запишем выражение:

. (6.45)

При построении искусственных статических характеристик следует учесть ограничение подводимого к электродвигателю напряжения. Напряжение U₁ будем ограничивать на уровне U_1max=1.1 U_1н.

Составим систему уравнений для построения искусственных механических и электромеханических характеристик электропривода:



;

(6.46)

;

;

.

Построим по системе (6.46) статические характеристики для двух скоростей и . Результаты расчета представлены в виде графиков (рис. 6.11, 6.12).

6.5 Проверка электродвигателя по нагреву при работе на нижней скорости

Известно, что у само вентилируемых двигателей ухудшаются условия охлаждения при снижении частоты вращения. Поэтому необходимо проверить, соблюдаются ли условия по нагреву при работе на нижней скорости диапазона регулирования. Расчет допустимого момента по условиям нагрева будем

производить по методике, изложенной в [8].

Известно, что лимитирующей по нагреву частью асинхронного короткозамкнутого двигателя в установившемся режиме является изоляция обмотки статора. Среднее установившееся превышение температуры обмотки статора может быть определено по методу эквивалентных потерь, согласно которому уравнение теплового баланса записывается следующим образом:

, (6.47)

где: ф_? - установившееся превышение температуры статора;

- теплоотдача, зависящая от угловой скорости;

- коэффициенты внешнего подогрева, учитывающие долю внешних потерь, участвующих в нагревании обмотки статора, в общем случае зависящие от скорости.

, (6.48)

, (6.49)

,

.

Распишем выражения для ДP_M1, ДP_M2, ДP_cm:

(6.50)

; (6.51)

, (6.52)

где: ДP_сmвн - номинальные потери в стали на вихревые токи;

ц - относительное значение потока;

ДP_сmгн - номинальные потери в стали на гистерезис.

Перепишем (6.42) в виде:

. (6.53)

Для номинального режима уравнение (6.53) примет вид:

,

или

, (6.54)

где: h_ф - доля эквивалентных греющих потерь при номинальном режиме.

Поделив почленно (6.53) на (6.54), получим уравнение теплового баланса при частотном управлении в относительных единицах:

(6.55)

Примем допущение [8]:

, (6.56)

где: м - относительное значение момента.

Подставим (6.56) в (6.55) и выразим м:

. (6.57)

Определим значения постоянных коэффициентов:

;

;

;

;

;

.

Примем из [8] , тогда:

,

.

Выразим из (6.21) формулу для определения относительного тока намагничивания i_m:

. (6.58)

Т.к. электропривод работает в установившемся режиме с нагрузками меньше номинальной, то примем ц=i_m.

Запишем выражение для - коэффициент изменения теплоотдачи:

,

где: л₀ - коэффициент теплоотдачи для неподвижного двигателя. Примем л₀=0.4 из [8]. Запишем систему уравнений для определения м:

(6.59)

;

;

;

По системе уравнений (8.37) построим зависимость допустимого по

нагреву момента от частоты питающего напряжения, приняв . Результаты расчета представлены в виде графика на рис. 6.13. Определим, какой допустимый момент можно иметь с АД на нижней скорости диапазона регулирования. . Из рис. 6.13 видно, что м()?0.7.

.

Следовательно, данный двигатель удовлетворяет условиям нагрева, т. к. М_доп>М_сm=5.1H·м

7. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

7.1 Моделирование динамики технологической установки

Упрощенная структурная схема электропривода представлена на рис. 7.1. Полная структурная схема представлена в графической части (лист 4). Схема управления электроприводом обеспечивает автоматическое регулирование скорости вращения электродвигателя и коррекцию скорости вращения по температуре во второй зоне пекарной камеры. Сигнал задания температуры и задания скорости задаются задатчиками температуры (ЗТм) и скорости (ЗС). Датчик температуры (ДТм) измеряет температуру (Тм) во второй зоне пекарной камеры и преобразует ее в в сигнал обратной связи по температуре с коэффициентом k_отм. Регулятор температуры (РТм) формирует закон коррекции по разности сигналов задания и обратной связи. Устройство ограничения У01 ограничивает сигнал с выхода регулятора температуры на заданном уровне. На вход задатчика интенсивности поступает сумма сигналов задания скорости U_зс и коррекции температуры U_ктм. Задатчик интенсивности формирует сигнал задания скорости , контролируя интенсивность его нарастания Применение ЗИ необходимо для обеспечения плавного пуска электропривода с контролируемым ускорением. Система управления преобразователя частоты формирует сигналы задания амплитуды напряжения U_зU и угловой скорости Uщ. Устройство ограничения У01 ограничивает сигнал с выхода регулятора тока (РТ) на уровне допустимого. Сигнал необходимо ограничивать из-за условия ограничения электродвигателя по напряжению. Силовая схема преобразователя частоты (УН, УЧ) представлена безынерционными звеньями (k_U, k_щ), т.к. система управления реализуется на микропроцессорном контроллере с высоким быстродействием, а силовые ключи коммутируют с высокой частотой (5 кГц). Структурная схема асинхронного электродвигателя (графическая часть: лист 4) описывается системой дифференциальных уравнений в операторной форме (6.29). Произведем расчет постоянных времени электродвигателя по уравнениям (6.28):

,

,

,

.

Колебания температуры в зонах пекарной камеры возникает при начальной загрузке печи, когда происходит интенсивное поглощение тепла тестовыми заготовками. Т.к. процессы теплообмена высокоинерционные, то быстро компенсировать изменение температуры невозможно из-за ограниченной величины напряжения, прикладываемого к электронагревателям. Но с другой стороны, для создания оптимального режима выпечки компенсирование изменения температуры можно произвести изменением продолжительности времени выпечки, т.к. этот контур регулирования обладает высоким быстродействием. Также возмущающим воздействием для температуры в пекарной камере является изменение состава тестовых заготовок.

Допустим, что колебания температуры носят периодический характер. Тогда эти колебания можно разложить в ряд Фурье и выделить постоянную составляющую. Коэффициент обратной связи по температуре k_отм следует подбирать таким образом, чтобы сигнал задания температуры был равен сигналу, пропорциональному постоянной составляющей температуры. Тогда сигнал рассогласования будет пропорционален изменению гармонических составляющих температуры.

Коэффициент усиления регулятора температуры настраивается так, что при изменении температуры на 10? скорость вращения изменялась на 10% номинальной скорости электродвигателя (14.6 с^-1), что соответствует напряжению задания скорости ?1В.

Допустим, выпекается хлеб «Злаковый». Температура во второй зоне пекарной камеры (табл. 1.2) изменяется в пределах 260…280 ?С. Усредним значение изменения температуры (270 ?С) и будем считать, что эта температура соответствует постоянной составляющей. Амплитуду первой гармоники примем 10 ?С. Тогда при сигнале задания температуры 10В (соответствует 270?С) коэффициент обратной связи по температуре будет:

.

Сигнал рассогласования между заданием и обратной связью

.

Тогда коэффициент усиления РТм:

.

Т.к. при увеличении температуры скорость вращения двигателя должна увеличиваться, а при уменьшении - уменьшаться, то выход РТ должен быть инверсным. Принимаем k_Т=-2.7.

Моделирование переходных процессов в электроприводе будем производить при помощи математического программного пакета MATLAB и его приложения SIMULINK, позволяющего реализовать структурную схему. Моделирование будем производить для трех режимов:

Разгон до максимальной скорости, работа на максимальной скорости и торможение до нуля.

Разгон до минимальной скорости, работа на минимальной скорости и торможение до нуля.

Разгон до максимальной скорости и коррекция скорости по температуре.

При рассмотрении первых двух режимов необходимо выявить особенности частотного регулирования, способа управления и особенности системы стабилизации момента с обратной связью по току статора. Поэтому выход регулятора температуры для этих режимов обнулен, т.е. коррекция не действует.

При рассмотрении третьего режима необходимо убедиться в работоспособности устройства коррекции температуры.

Рассмотрим первый режим работы. Результаты моделирования представлены в виде графиков (рис. 7.2-7.17). Как видно из рисунка 7.5, в начальный промежуток времени скорость не изменяется и равна нулю. Обычно такой промежуток времени называют запаздывание. Такой вид кривой скорости объясняется несколькими причинами:

Нагрузка электропривода реактивная и носит знакопеременный характер, что ухудшает условия пуска.

Наличие момента трогания.

Некачественная кривая вращающегося момента (рис. 7.4). Наличие колебательности и медленности нарастания момента.

Некачественность кривой момента можно объяснить следующими причинами. Элекромагнитный момент является функцией тока ротора, магнитного потока и скольжения:

М=Ф*I₂*cosц₂.

Т.к. все токи и потоки асинхронного электродвигателя взаимосвязаны, то изменение одних приводит к изменению других, и наоборот. В начальный момент времени магнитный поток стремиться достичь своего номинального значения. Из-за взаимосвязи потока с токами статора и ротора это процесс носит колебательный характер, что в свою очередь вызывает колебания токов статора и ротора (рис. 7.6), что в конечном итоге вызывает колебание момента. Если какими-то либо причинами удалось бы создать начальный магнитный поток на уровне номинального, то кривая момента при пуске имела бы прямоугольный вид. Это предположение косвенно подтверждается на рис. 7.4, где динамический момент при торможении постоянный. Таким образом, напрашивается вывод: чтобы получить хорошие переходные процессы (прямоугольный вид динамического момента, линейную скорость и т.д.), необходимо регулировать магнитный поток и ток статора независимо друг от друга.

Рассмотрим второй режим. Из рис.7.19 - 7.24 видно, что переходные процессы в электроприводе схожи для двух режимов. Разница состоит в том, что во втором случае увеличилась колебательность. На мой взгляд, это объясняется тем, что увеличилось соотношение U/f, т.к. на верхней скорости выход регулятора момента был ограничен предельным значением.

Анализируя работу электропривода в первых двух режимах, можно сделать выводы:

Ускорение при пуске не выходит за границы допустимого значения [а_доп]=0.4м/с².

Электропривод работает устойчиво во всем диапазоне регулирования.

Пусковой момент не превышает 180% от номинального, что соответствует режиму работы ПЧ VLT5000.

Тормозной момент не превышает 160% от номинального, что соответствует мощности тормозного резистора.

Рассматривая третий режим работы (рис. 7.25 -7.26), можно сделать вывод что скорость движения конвейера изменяется по корректирующему сигналу почти мгновенно. Можно сказать, что запаздывание отсутствует.

7.2 Определение показателей переходных процессов

К основным показателям относятся время регулирования, колебательность, перерегулирование.

Показатели качества переходных процессов определим для режимов работы 1 и 2 для кривой скорости.

Для режима работы 1 (рис 7.5):

Время регулирования: t_р=1 с.

Перерегулирование и колебательность отсутствуют.

Определим показатели качества переходных процессов для режима работы 2 (рис. 7.19):

Время регулирования: t_р=0.55 с.

Перерегулирование:

.

Колебательность: д=4.

Таким образом, можно сделать вывод, что система электропривода имеет приемлемые показатели качества переходных процессов.

8. ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ УСТАНОВКИ

8.1 Формализация условий работы установки

При автоматизации печей объектом управления является собственно пекарная камера, в которой происходят преобразования заготовок теста в готовое изделие. Задача автоматического управления пекарной камерой заключается в том, чтобы, учитывая свойства исходного продукта--теста и особенности механизма процесса выпечки, устанавливать такие параметры среды и условия тепло- и влагообмена в пекарной камере, при которых процесс выпечки будет протекать наиболее экономично, а готовый продукт будет иметь высокое качество и соответствовать требованиям ГОСТа [19].

Согласно теории тепло- и массообмена, главным физическим фактором, определяющим процесс выпечки, является процесс переноса теплоты и влаги в тестовой заготовке, который, как указывает А. С. Гинзбург, происходит в два периода.

В первый период выпечки влага в основном в виде жидкости, перемещается от поверхностных слоев к центральным. В этот период за счет перемещения влаги внутрь образуется корка изделия. Наряду с этим в первом периоде протекают физико-химические процессы, в результате которых влага в тесте-мякише связывается клейстеризующимся крахмалом.

Во втором периоде выпечки происходит дальнейшее формирование корки выпекаемого изделия за счет интенсивного испарения влаги при углублении поверхности испарения. В этот период влажность мякиша изделия почти не изменяется, а испарение происходит главным образом на поверхности испарения, являющейся границей корки и мякиша.

В соответствии с представлениями о различных периодах выпечки в пекарной камере различают следующие зоны увлажнения: первого периода выпечки, второго периода выпечки.

В зоне увлажнения должны быть созданы условия для обеспечения интенсивного влагообмена между окружающей средой н поверхностью изделия, в результате которого происходит поглощение пара массой теста и конденсация его на поверхности тестовой заготовки. Поэтому основным условием, которое должно быть создано в зоне увлажнения, является высокое насыщение среды паром при минимальной вентиляции камеры и пониженной интенсивности теплообмена, чтобы достичь здесь относительной влажности порядка 70--80%. Чем ниже интенсивность теплообмена в зоне увлажнения, тем медленнее температура поверхности изделия достигает значения точки росы и тем длительнее период конденсации. Это позволяет снизить насыщение среды паром при сохранении хорошего качества изделий.

После зоны увлажнения интенсивность теплообмена в пекарной камере резко повышается с целью передачи изделию требуемого количества теплоты. На увлажненной поверхности изделия происходит клейстеризация крахмала при избытке влаги, в результате чего образуется слой крахмального клейстера, закрывающий поры и подготавливающий поверхность изделия для последующей тепловой обработки. Повышение температуры этого слоя обеспечивает оформление корки, что является одним из основных качественных требований, определяющих внешний вид изделия.

В первый период выпечки важно передать изделию большее количество теплоты также и для образования необходимой структуры изделия. В этот период происходит значительный подъем изделия, обусловленный расширением нагревающихся газов в массе теста и зависящий от интенсивности прогрева изделия. При интенсивном прогреве поверхностных слоев в выпекаемом изделии создается значительный температурный градиент, обусловливающий соответствующее повышение эффекта термовлагопроводности и увеличение количества влаги, перемещающейся внутрь изделия, благодаря чему уменьшается упек.

Во второй период выпечки происходит интенсивное углубление зоны испарения и дальнейшее образование корки за счет влагоотдачи в окружающую среду. При углублении зоны испарения прогрев внутренней части изделия обусловливается температуропроводностью мякиша и температурным градиентом, величина которого определяется постоянной температурой поверхности испарения и снижением температурного поля по направлению к центру. В этот период интенсивность теплообмена резко снижается, так как менее интенсивный теплообмен мало влияет на прогрев изделия, но зато снижает потери теплоты от упека, которые достигают общего расхода теплоты на выпечку. Снижение интенсивности теплообмена во второй период выпечки достигается сведением до минимума излучения на открытую поверхность изделия или полным его исключением с одновременным уменьшением температуры среды пекарной камеры.

Таким образом, качество выпекаемой продукции и расход тепла на выпечку определяется временем ее пребывания в каждой зоне и режимными параметрами внутри пекарной камеры.

Рассмотрим порядок включения и выключения всех механизмов печи. После подключения механизмов печи к питающей сети необходимо выставить требуемое задание температур по зонам пекарной камеры и включить электронагреватели. При достижении температур в зонах пекарной камеры до заданных следует включить конвейер пода печи и установить необходимое время выпечки, обеспечить подачу пара в зону пароувлажнения. Температуры в зонах пекарной камеры и продолжительность выпечки выставляется в соответствии с технологическими требованиями на изделие. После этих процедур можно загружать конвейер тестовыми заготовками, для транспортирования их в пекарную камеру. Удаление паро-воздушной среды из пекарной камеры может осуществляться принудительно при помощи вентилятора или за счет естественной тяги. При выходе из пекарной камеры первых выпеченных изделий необходимо включить механизм опрыскивания

готовой продукции и механизм очистки ленты. После последних

действий все механизмы печи включены и в таком состоянии печь работает длительное время (несколько часов, смена и т.д.).

Отключение механизмов печи осуществляется в следующей последовательности. Сначала отключаются электронагреватели, а при снижении температуры следует отключить все оставшиеся механизмы печи.

При работе установки могут возникнуть аварийные режимы: неисправность привода конвейера, неисправность электронагревателей. Такие аварийные режимы могут возникать при механических повреждениях кинематической цепи и при срабатывании защит. При неисправности привода конвейера необходимо сразу же отключить электронагреватели, чтобы избежать сгорания выпекаемой продукции, а также отключить все механизмы печи. При неисправности электронагревателей необходимо сразу же прекратить загрузку тестовых заготовок. При возникновении какой-либо другой неисправности нужно отключить печь, устранить неисправность и включить печь по алгоритму, описанному выше.

8.2 Разработка алгоритма управления

Составим алгоритм управления хлебопекарной печью (рис. 8.1).

В блоках 1, 2, 3 производится подача напряжения на пуско-регулирующую аппаратуру механизмов печи и электронагреватели (F1=1, F2=1, F3=1, F4=1, F5=1), задание температурного режима по зонам печи (Т=Т₁) и включение электронагревателей (SB21=1).

В блоке 5 происходит выдержка времени нагрева печи до заданной температуры Т₁.

В блоках 6, 7 происходит включение привода конвейера (SB17=1), заданного времени выпечки (t=t₁) и включение вентилятора (SB18=1).

В блоке 8 происходит выдержка времени до появления первых выпекаемых изделий (И=1).

В блоках 9 происходит включение механизма опрыскивания готовой продукции (SB19=1) и механизма очистки ленты (SB20=1).

В блоке 10 происходит выпечка хлебобулочных изделий до конца рабочего дня (смены и т.д.).

Блоки 10, 12, 13, 14 описывают отключение механизмов печи: очистки ленты (), опрыскивания готовой продукции (), вентилятора (), конвейера () и электронагревателей ().

8.3 Разработка функциональной и логической схемы

8.3.1 Разработка функциональной схемы

Функциональная схема автоматизации хлебопекарной печи А2 - ХПА - 25 представлена в графической части проекта (лист 7). На схеме приняты обозначения технологического оборудования:

1 - ленточный конвейер;

2 - щетка очистки ленты;

3, 4, 5, 6 - электронагреватели температурных зон печи;

7 - вентилятор;

8 - механизм опрыскивания готовой продукции.

Схемой предусмотрены четыре контура контроля и регулирования температуры по зонам пекарной камеры, а также коррекция времени выпечки по температуре во второй зоне. Стабилизация давления пара, подаваемого в зону увлажнения, осуществляется регулятором прямого действия. В качестве измерительных приборов температуры применены термометры сопротивления (ТЕ). Устройством, формирующим законы регулирования температуры, является программируемый контроллер (ПК). В ПК сводятся сигналы задания температуры (ТН) и сигналы обратных связей (ТЕ). Выходы регуляторов температуры подключены к управляющим тиристорных регуляторов напряжения (NC), которые изменяют выходное напряжение в пределах 0…380В. При изменении напряжения, прикладываемого к электронагревателям, изменяется количество выделяемого тепла и следовательно температуры в пекарной камере.

Контур регулирования температуры в нулевой зоне пекарной камеры построен следующим образом: термометр сопротивления (1-1), температурный модуль ПК (1-2), модуль ПИД регулирования ПК (1-4), регулятор напряжения (1-5) и электронагревателей 0-ой зоны (3).

Задание температуры происходит с потенциометра (1-6), расположенного на пульте управления. Контроль температуры осуществляется с помощью аналого-цифрового преобразователя (1-3), расположенного на пульте управления и соединенными с аналоговым выходным модулем ПК. Температурный модуль ПК (1-2) производит преобразование значения сопротивления терморезистора в унифицированный сигнал 0…10 В, прропорциональный температуре.

Аналогичным образом построены контура регулирования температуры 1-ой, 2-ой и 3-ей температурных зон пекарной камеры.

Как говорилось выше, в схеме автоматизации предусмотрена коррекция скорости движения конвейера печи по температуре во второй зоне пекарной камеры.

Подолжительность выпечки задается с потенциометра (3-9), расположенного на пульте управления. Закон коррекции реализуется на ПК с помощью стандартного ПИД регулятора (3-7), реализующего пропорциональный закон регулирования (постоянная времени дифференцирования принята равной нулю, а постоянная времени интегрирования - бесконечности). На суммирующий вход преобразователя частоты (3-8) заведены сигнал задания продолжительности выпечки и сигнал с выхода регулятора температуры (3-7). Таким образом, скорость движения конвейера пропорциональна сигналу задания и температуре во 2-ой зоне пекарной камеры.

Заданный алгоритм включения и выключения электроприемников осуществляет логическая схема NY, реализованная с помощью программируемого контроллера. Схема также обеспечивает сигнализацию о включении (выключении) электроприемников (НА), аварийную звуковую сигнализацию (А) и местное освещение в пекарной камере. Сигналы о включении (выключении) электроприемников поступают на входы ПК с кнопок управления (НА), расположенных на пульте управления. Эти сигналы обрабатываются по программе, заложенной в ПК, и преобразуются в выходные сигналы, поступающие на магнитные пускатели (NS), регуляторы напряжения (NC) и преобразователь частоты (NC). Логическая схема устройства управления будет составлена позже.

8.3.2 Разработка логической схемы

Логическая схема автоматизации должна обеспечит заданный алгоритм включения и выключения электроприемников. Логическая схема имеет входные, выходные и промежуточные сигналы., поступающие из пульта управления, а также кнопок управления, расположенных в начале и конце пекарной камеры.

Т. к. входные сигналы поступают от кнопок, то назовем эти сигналы также, как и соответствующие кнопки.

К входным сигналам относятся:

SB16 - «ПУСК».При поступлении этого сигнала должна собираться схема управления;

- «СТОП». При поступлении этого сигнала в логическую схему должны отключиться электронагреватели и все механизмы печи;

- «КОНВЕЙЕР ВЫКЛ.». При поступлении этих сигналов в схему управления отключается привод конвейера;

SB17 - «КОНВЕЙЕР ВКЛ». Сигнал включает привод конвейера;

SB18 - «ВЕНТИЛЯТОР ВКЛ.». При поступлении сигнала в схему управления включается вентилятор отсоса паро-воздушной среды из зоны пароувлажнения;

- «ВЕНТИЛЯТОР ВЫКЛ.». Сигнал выключает вентилятор;

QF1 - Сигнал, снимаемый с автоматического выключателя QF1, подключающего электродвигатель вентилятора к сети;

SB19 - «ЩЁТКА ВКЛ.» При подаче этого сигнала в схема управления включается механизм очистки ленты;

- «ЩЁТКА ВЫКЛ.»;

QF2 - Сигнал, снимаемый с автоматического выключателя QF2, подключающего электродвигатель механизма очистки ленты к сети;

SB20 - «ОПРЫСКИВАНИЕ ВКЛ.». При подаче этого сигнала в схему управления включается механизм опрыскивания готовой продукции;

- «ОПРЫСКИВАНИЕ ВЫКЛ.»;

QF3 - Сигнал, снимаемый с автоматического выключателя QF3, подключающего электродвигатель механизма очистки готовой продукции к сети;

SB3, SB4 - «ОСВЕЩЕНИЕ». Сигналы включают местное освещение внутри пекарной камеры;

SB1 - «НАГРЕВАТЕЛИ ВКЛ.» При поступлении этого сигнала в схему управления включаются электронагреватели;

- «НАГРЕВАТЕЛИ ВЫКЛ.»;

- «СИГНАЛИЗАЦИЯ ВЫКЛ.». При поступлении этого сигнала в схему управления снимается сигнал звуковой сигнализации;

Выходные сигналы:

КМ1 - Управление приводом ленточного конвейера и сигнализации о включении/выключении;

КМ2 - Управление приводом вентилятора и сигнализации о включении/выключении;

КМ3 - Управление приводом механизма очистки ленты и сигнализации о включении/выключении;

КМ4 - Управление приводом механизма опрыскивания готовой продукции и сигнализации о включении/выключении;

КМ5 - Управление электронагревателями и сигнализации о включении/выключении;

НА - Включение/выключение звуковой сигнализации;

EL1, EL2 - Управление местным освещением в пекарной камере;

НL1 …HL6 - Сигнализация о работе механизмов печи и электронагревателей.

Промежуточные сигналы:

- Сигнал аварийного останова и сигнализация об останове;

КМ6 - Подготовка и съем звуковой сигнализации;

По алгоритму работы печи составим логические функции для промежуточных и выходных сигналов:

HL1=K1;

HL2=KM1;

(8.1)

HL3=KM2;

HL4=KM3;

HL5=KM4;

HL6=KM5;

8.4 Выбор аппаратов

8.4.1 Выбор программируемого контроллера и составление программы

По функциональной схеме и логическим функциям определим количество требуемых входов и выходов для ПК (табл. 8.1):

Таблица 8.1.

Дискретные входы 24В	16
Дискретные выходы 24В	11
Аналоговые входы 0 - 10В	4
Аналоговые входы Pt100	4
Аналоговые выходы 0 - 10В	9

Выбираем для реализации схемы автоматизации программируемый контроллер фирмы SIEMENS типа SIMATIC S5.

Для входных сигналов выбираем из [20] дискретный входной модуль 6ES5 430 - 7LA11 на 32 цифровых входа 24 В постоянного тока. Технические данные этого модуля приведены в таблице 8.2:

Таблица 8.2

Количество входов	32
Уровни входных сигналов: логическая единица, В логический ноль, В	13…30 -30…5
Входной ток, мА	8.5
Потребляемая мощность, Вт	6.5
Время переключения, мс: Из «0» в «1» Из «0» в «1»	1.4…5 1.4…5

Для дискретных выходных сигналов выбираем из [20] дискретный выходной модуль (6ES5 454 - 7LA11) на 16 цифровых выходов 24 В постоянного тока. Технические данные этого модуля приведены в таблице 8.3:

Таблица 8.3.

Количество выходов	16
Напряжение нагрузки L1, В	24
Выходной ток для сигнала «1», А	2
Мощность индуктивной нагрузки, Вт	10
Частота переключения, Гц: При индуктивной нагрузке При омической нагрузке	Max 0.27 Max 100
Потребляемая мощность, Вт	20

Для аналоговых входных сигналов выбираем из [20] аналоговый входной модуль 6ES5 465 - 7LA11, к которому можно подключать как измеритель температуры, так и унифицированные аналоговые сигналы 0 … 10 В. Технические данные модуля приведены в таблице 8.4.

Таблица 8.4.

Диапазон входных значений	Pt100, 0/-20мА, ±5В, ±10В
Количество входов	16
Способ подключения	Двухпроводное для Pt100 четырехпроводное
Представление измеренного значения	12 бит+знак
Принцип измерения	Интегрирующий
Принцип преобразования	напряжение>время
Время интегрирования	20 мс при 50 Гц
Время сканирования для 8 входных значений 16 входных значений	0.48 с при 50 Гц 0.96 с при 50 Гц

Для аналоговых выходных сигналов выберем два аналоговых модуля 6ES5 470 - 7LВ11 на 8 выходов +/- 10 В с потенциальной развязкой. Технические данные модуля приведены в таблице:

Таблица 8.5.

Количество выходов	8
Диапазон выходных значений	±10В, 0…20 мА
Цифровое представление аналогового значения	11 бит + знак
Время преобразования, мс	1
Линейность преобразования в номинальном диапазоне	+/- 2.5%, ±3 точки
Потребляемая мощность, Вт	8.5

Схемы подключения управляющих сигналов к модулям контроллера представлены в графической части дипломного проекта (лист 7). Каждому входу и выходу в модулях ПК соответствует свой адрес. Адреса входов и выходов приведены в таблице 8.6:

Таблица 8.6.

Цифровые сигналы	Аналоговые сигналы
Вход-ные	Адреса	Выход-ные	Адреса	Вход-ные	Адреса	Выход-ные	Адреса
	E 1.0	HL1	A 1.0	TE (1-1)	E 4	NC(1-5)	A 3
SB16	E 1.1	KM1	A 1.1	TE (2-1)	E 5	NC(2-5)	A4
	E 1.2	HL2	A 1.2	TE (3-1)	E 6	NC(3-5)	A 5
	E 1.3	KM2	A 1.3	TE (4-1)	E 7	NC(3-8)	A 6
	E 1.4	HL3	A 1.4	TH (1-6)	E 8	NC(4-5)	A 7
	E 1.5	KM3	A 1.5	TH (2-6)	E 9	TI(1-3)	A 8
	E 1.6	HL4	A 1.6	TH (3-6)	E 10	TI(2-3)	A 9
	E 1.7	KM4	A 1.7	TH (4-6)	E 11	TI(3-3)	A 10
	E 2.0	HL5	A 2.0			TI(4-3)	A 11
QF2	E 2.1	KM5	A 2.1
	E 2.2	HL6	A 2.2
SB19	E 2.3	HA	A 2.3
QF3	E 2.4
	E 2.5
SB20	E 2.6
	E 2.7
SB21	E 3.0
	E 3.1

Запрограммируем логические уравнения (8.1) на языке программирования STEP 5. Составим программу для уравнений:

,

HL1=K1,

UNC 0 0 ) = =	E E M M M	1.0 1.1 1.1 1.0 1.0

Для уравнений: ,

HL2=KM1,

U UN UN UN ( 0 0 ) = = =	M E E E E M M A A	1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.2 1.1 1.1 1.2

Для уравнений: ,

HL3=KM2,

U U N U ( 0 0 ) = = =	M E E E M M A A	1.1 1.7 1.6 2.0 1.2 1.2 1.3 1.4

Для уравнений:

HL4=KM3,

U UN U ( 0 0 ) = = =	E E M E M M A A	2.1 2.2 1.0 2.3 1.4 1.4 1.5 1.6

Для уравнений:

HL5=KM4,

U U N U ( 0 0 ) = = =	M E E E M M A A	1.0 2.5 2.4 2.6 1.5 1.5 1.7 2.0

Для уравнений:

HL6=KM5,

U UN U ( 0 0 ) = = =	M E M E M M A A	1.0 2.7 1.1 3.0 1.6 1.6 2.1 2.2

Для уравнений:

UN U ( 0 0 ) = U U U =	E M M M M M M M A	3.1 1.0 1.6 1.7 1.7 1.0 1.1 1.7 2.3

Составим программу для блоков ПИД регуляторов.

Для первого блока:

OB 13: FB 7:	SPA BE A L T L SPA L T	FB DB PW DW EW OB DW PW	7 3 100 22 10 251 40 100

Для второго блока:

OB 13: FB 7:	SPA BE A L T L SPA L T	FB DB PW DW EW OB DW PW	7 5 100 22 10 251 60 100

Для третьего блока:

OB 13: FB 7:	SPA BE A L T L SPA L T	FB DB PW DW EW OB DW PW	7 4 100 22 10 251 50 100

Для четвертого блока:

OB 13: FB 7:	SPA BE A L T L SPA L T	FB DB PW DW EW OB DW PW	7 6 100 22 10 251 70 100

Для пятого блока:

OB 13: FB 7:	SPA BE A L T L SPA L T	FB DB PW DW EW OB DW PW	7 7 100 22 10 251 50 100

8.4.2 Выбор аппаратов

Выберем контакторы (КМ2, КМ3, КМ4) для управления электродвигателями механизмов печи. Выбор производится по току, протекающему через контакты пускателя, и напряжению, прикладываемому к катушке магнитного пускателя.

Номинальный ток двигателей вентилятора (4А30В4) и механизма очистки сетки (4А100L6):

Максимальный ток, протекающий через пускатели:

I_max=л_I*I_н=7*4.9=14.5А.

Выбираем из [15] КПВ600 на ток 25 А и напряжение 24 В постоянного тока (КМ2, КМ3).

Номинальный ток электродвигателя механизма опрыскивания готовой продукции:

Максимальный ток, протекающий через контакты электромагнитного пускателя КМ4:

I_max=7*0.9=6.3 А.

Выбираем из [15] электромагнитный пускатель типа КПВ600 на ток 10 А и напряжение 24 В постоянного тока.

Выбираем из [15] реле КМ1 и КМ4, для управления включением и выключением преобразователя частоты и электронагревателей по напряжению.

Выбираем реле КМ1 и КМ4 типа РПУ - 0 24 В - 2.5 А.

Кнопки управления SB10 … SB21 выбираем типа КЕ202 - 2 на напряжение 24 В постоянного тока.

Кнопки управления SB1, SB2, SB8 выбираем типа КЕ181 - 4.

Сигнальные лампы HL1--HL6 выбираем типа ДЛ02.

Аналого-цифровые преобразователи (TI) выбираем типа MPS430.

Регулировочные резисторы (HT) выбираем из [17] типа СП4 - 2Ма 4.7 МОм - 0.5 Вт ±10%.

9. КОНСТРУКТИВНАЯ РАЗРАБОТКА ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ

Пульт управления предназначен для дистанционного управления электроустановкой. Он располагается в районе последнего ограждения в конце печи. Такое расположение пульта управления обусловлено тем, что оператор может корректировать продолжительность выпечки, глядя на выпекаемое изделие. На пульте управления располагаются кнопки управления, устройства отображения информации и задающее устройство. При проектировании пульта управления необходимо соблюсти требования:

Пульт управления должен иметь минимальные размеры и минимальный объем;

Пульт управления должен быть удобен в эксплуатации. Приборы, установленные на нем, должны быть собраны в функциональные группы и скомпонованы вместе (кнопки включения и выключения электроприемников должны находиться вместе, устройства контроля и задания параметров технологического процесса должны находиться рядом и т.д.);

На панели пульта рядом с приборами должны быть сопровождающие подписи, поясняющие назначения приборов. Надписи должны быть краткими и содержательными;

Кнопки включения и выключения должны иметь разную цветовую окраску (обычно кнопки включения - белые, а выключения - красные);

Кнопка аварийного останова должна иметь вид, отличный от остальных кнопок (большие размероы), и выделяющий ее среди всех кнопок;

Разработаем пульт управления согласно требованиям, изложенным выше. Внешний вид пульта управления представлен в графической части проекта (лист 2). На пульте управления расположены устройства отображения информации, управляющие и задающие устройства. К устройствам отображения информации относятся аналого-цифровые преобразователи (1, 3, 5, 7, 9), с помощью которых производится контроль времени выпечки и температур в зонах пекарной камеры.

К задающим устройствам относятся потенциометры (2, 4, 6, 8, 10), с помощью которых снимаются сигналы задания продолжительности выпечки и температур в зонах пекарной камеры. Шкалы потенциометров проградуированы в минутах и градусах Цельсия.

Управление электроприемниками печи производятся кнопками. Включение производится кнопками 12, 14, 16, 18, 20, 22. Внутри этих кнопок встроены сигнальные лампы, которые оповещают о состоянии электроприемников. Выключение электроприемников производится кнопками 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23.

Выбор приборов, расположенных на пульте управления был, произведен в пункте 8.4.1.

10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЗАЩИТЫ УСТАНОВКИ

10.1 Выбор аппаратов и кабелей

Хлебопекарная печь подключается к сети низкого напряжения 380 В. Согласно [21] при суммарной мощности электропечной нагрузки до 500 кВт печь подключается к сетям напряжением 380 В и питается совместно с другими электроприемниками цеха. Для питания печи могут применяться как магистральные, так и радиальные схемы.

Магистральные схемы применяются при упорядоченном расположении электропечей вдоль цеха и при мощности печей 200 - 400 кВт. В качестве магистрального токопровода используются комплектные токопроводы типов ШМА - 68 и ШМА - 59.

Радиальные схемы находят применение при питании электропечных установок малой и большой мощности, при размещении электропечей, неудобном для магистральных схем.

Электроснабжение вспомогательных механизмов хлебопекарной печи осуществляется совместно с самой печью от одного и того же распределительного устройства. В данном случае подключение электроприемников к питающей цепи происходит при помощи пакетного выключателя F1 (графическая часть: лист 5). При включении выключателей F1, F4 происходит подача напряжения на электронагреватели. Подключение электродвигателей механизмов печи происходит при включении выключателя F3. Подача напряжения на преобразователь частоты происходит при включении выключателя F5. Для выбора вводных выключателей и кабелей рассчитаем номинальные токи электроприемников.

Номинальные токи электродвигателей механизма очистки ленты (4A100L6) и электродвигатели вентилятора (4А100L4):

.

Номинальный ток мотор-редуктора (МЦ2С 63-71-КЧ3):

.

Номинальный ток нагревателей зоны пароувлажнения:

.

Номинальный ток нагревателей I-ой и II-ой температурной зоны:

.

Номинальный ток нагревателей III-ей температурной зоны:

.

Выберем переключатели F1…F5.

Через пакетный выключатель F1 протекает суммарный ток электроприемников:

.

Выбираем из [15] пакетный выключатель типа ПВМ - 11 на ток 750 А.

Через пакетный выключатель F2 протекает сумматорный ток нагревателей первой и второй зоны I_нек1,2.

Выбираем из [15] пакетный выключатель типа ПВМ - 10 на номинальный ток 600 А.

Через пакетный выключатель F4 протекает суммарный ток нагревателей нулевой и треьей температурных зон печи.

I_нек0,3 = I_нек0 + I_нек3=78.7 + 78.7 = 157.4 А.

Выбираем из [15] пакетный выключатель типа ПВМ - 8 на номинальный ток 250 А.

Через пакетный выключатель F3 протекает сумматорный ток электродвигателей механизмов печи I_Ум:

I_Ум=I_нм1+ I_нм2+ I_нм3+ I_нм4=3.5+4.9+4.9+0.9=14.2А.

Выбираем из [15 ] пакетный выключатель типа ПВМ - 2 на номинальный ток 25 А.

Через пакетный выключатель F5 протекает ток электродвигателя печи I_м1.

Выбираем из [15] пакетный выключатель типа ПВМ - 1 на номинальный ток 10 А.

Выберем кабель, соединяющий приемники печи с распределительным устройством. Сечение проводника должно быть проверено по экономической плотности тока:

,

где: S - сечение проводника;

I_н - номинальный ток нагрузки.

J_эк - нормативное значение экономической плотности тока.

Для кабелей с резиновой изоляцией и медными жилами примем J_эк=3.5А/мм² [22].

Определим сечение кабеля:

.

Выбираем из [22] кабель типа ПРГН с сечением проводника 190 мм².

10.2 Проектирование защит

Все силовые электроприемники должны иметь защиту от перегрузок и короткого замыкания. Защиту от перегрузок электрической части электропривода конвейера печи осуществляет электронная защита преобразователя частоты. Защита от короткого замыкания выполнена с помощью плавких предохранителей FU1…FU3 (графическая часть: лист 5).

Предохранитель является искусственно ослабленным звеном в электрической цепи, которое должно перегореть первым при возникновении токов короткого замыкания. Предохранитель состоит из корпуса с присоединительным колпачком. Ток. На который рассчитан предохранительный колпачок, является номинальным током предохранителя.

Достоинства предохранителя:

высокое быстродействие;

возможность построения селективной защиты;

применение предохранителя при их правильном выборе не приведет к увеличению сечения проводника.

Недостатки предохранителей:

возможность возникновения неполнофазного режима при перегорании одного предохранителя;

одноразовость использования.

Выбор предохранителей с малой тепловой инерцией производится по следующим условиям:

I_нп>I_н, (10.1)

где: I_нп - номинальный ток предохранителя,

I_н - номинальный ток электродвигателя.

I_b>л_I*I_н, (10.2)

где: I_b - номинальный ток плавкой вставки,

л_I - кратность пускового тока (примем л_I=6).

л_I*I_н=6*3.56=21.4 А.

Выбираем из [15] предохранители типа ПНБ5 со следующими паспортными данными ( табл. 10.1):

Таблица 10.1.

Iнп, A	Ib, A	Uн, В
5	27	220

Как говорилось выше, при перегорании одного предохранителя может возникать несимметричный режим. Для данной установки это обстоятельство несущественно, так как при возникновении такого режима срабатывает электронная защита преобразователя частоты. Защита от перегрузок и короткого замыкания для остальных электродвигателей и электронагревателей выполнена с помощью автоматических выключателей QF1…QF4 с комбинированными расцепителями.

Автоматические выключатели являются более совершенными аппаратами, так как отключают все три фазы в трехфазных сетях.

Выбор автоматического выключателя производится по следующим условиям:

I_нр>I_н, (10.3)

где: I_нр - номинальный ток расцепителя, и

I_срр>1.25*л_I*I_н, (10.4)

где: I_срр - ток срабатывания расцепителя.

Автоматический выключатель QF1 выбираем по току электродвигателя вентилятора.

1.25*л_I*I_н=1.25*6*4.9=36.8 А.

Выбираем из [15] АВ QF1 типа АЕ20000 со следующими техническими данными (табл. 10.2):

Таблица. 10.2.

Iпр, А	Iср.р, А	tоткл, с	Uн, В
10	50	0.02	220

Автоматический выключатель QF2 примем таким же как и QF1, т.к. мощность двигателей, подключенных к ним, одинакова.

Автоматический выключатель QF3 примем таким же как и QF2.

10.3 Составление таблицы перечня элементов производственной установки

Составим таблицу перечня элементов схемы пульта управления хлебопекарной печью. Элементы схемы были выбраны в пункте 8.4.2.

11. НАЛАДКА И ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УСТАНОВКИ

11.1 Наладка и диагностика электропривода

В процессе наладки электропривода следует выполнить следующие действия:

Произвести визуальный осмотр электромонтажа преобразователя

частоты и электродвигателя.

Необходимо убедиться, правильно ли подключен преобразователь частоты к силовой цепи. Три силовых фазы должны подключаться к клеммам L1, L2, L3, а нулевой провод - к клемме РЕ.

Убедиться, правильно ли подключен электродвигатель к ПЧ. Выходные клеммы преобразователя частоты Т1, Т2, Т3, а двигателя - U, V, W.

Проверить, правильно ли собрано соединение обмоток фаз двигателя (звезда или треугольник).

Убедиться, надежно ли зажаты провода в клеммах ПЧ и электродвигателя.