Проектирование трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором серии 4А со степенью защиты IP44

При воздействии на организм человека отрицательных температур наблюдается сужение сосудов пальцев рук и ног, кожи лица, изменяется обмен веществ. Низкие температуры воздействуют также и на внутренние органы, и длительное воздействие этих температур приводит к их устойчивым заболеваниям.

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (более 85%) затрудняет терморегуляцию, а низкая (ниже 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек. Скорость движения воздуха оказывает влияние на распределение вредных веществ в помещении. Оптимальные микроклиматические условия обеспечивают ощущение теплового комфорта в течение рабочей смены, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, поддерживают высокий уровень работоспособности.

Допустимые микроклиматические условия не должны вызывать нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.

Среди мер для поддержания благоприятных микроклиматических условий можно выделить следующие: применение вытяжных устройств, кондиционеров, дополнительных отопительных приборов, систематическое проветривание помещения, использование спецодежды.

Освещенность рабочей зоны

Главными причинами недостаточной освещенности рабочей зоны является малые световые проемы в наружных стенах, отсутствие проемов в перекрытиях, отсутствие световых проемов в местах перепада высот смежных пролетов зданий, а также плохое искусственное освещение.

Нарушения зрения, связанные с недостатками системы освещения, являются обычным явлением. Из-за способности зрения приспосабливаться к недостаточ-ному освещению человек часто относится к этому без должной серьезности.

Недостаточное освещение вызывает зрительный дискомфорт, выражающийся в ощущении неудобства или напряжённости. Длительное пребывание в условиях зрительного дискомфорта приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредоточенности, зрительному и общему утомлению. Кроме создания зрительного комфорта свет оказывает на человека психологическое, физиологическое и эстетическое воздействие.

При недостаточном освещении человек быстро устает и работает менее продуктивно, ухудшается настроение и самочувствие, Плохое освещение может привести к профессиональному заболеванию (близорукости).

Естественное и искусственное освещения в помещениях регламентируется нормами СНиП 23 - 05 - 95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном сведены в таблицу 9.4.

Таблица 9.4 - Нормы освещенности при совмещенным освещением

Для устранения плохой освещенности рабочей зоны необходимо выполнять следующие требования:

- осуществлять тщательный уход за установками естественного и искус-ственного освещения;

- стены и потолки производственного помещения окрасить в светлые тона при относительно небольшой насыщенности и высоком коэффициенте отражения;

- изменить расположения рабочих мест с их перемещением в зону с достаточным освещением;

- производить своевременную чистку стекол.

9.2 Расчет заземления

Все металлические части электроустановок, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, должны надежно соединяться с землей. Такое заземление называется защитным, так как его целью является защита обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения.

Согласно требованиям ПУЭ, заземление обязательно во всех электроустанов-ках при напряжении 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках - при напряжении 42 В и выше переменного тока, 110 В и выше постоянного тока.

В электрических установках заземляются корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, вторичной обмотки измерительных трансформаторов, приводы электрических аппаратов, каркасы РУ, РП, ЩСУ, РЩ, ЩО, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и броня кабелей, проводов, металлические конструкции зданий и сооружений и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования.

Заземление, предназначено для создания нормальных условий работы аппарата или электроустановки называется рабочим заземлением. К рабочему заземлению относится заземление нейтралей трансформаторов, генераторов, дугогасительных катушек. Без рабочего заземления аппарат не может выполнить своих функций или нарушается режим работы электроустановки.

В качестве естественных заземлителей применяют водопроводные трубы, металлические трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов, металлические и железобетонные конструкции зданий, находящиеся в соприкосновении с землей, свинцовые оболочки кабелей, заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством грозозащитным тросом, рельсовые подъездные пути при наличии перемычек между рельсами.

Различают выносные и контурные виды заземления. Принимаем контурное заземление для группы оборудования. В качестве заземлителей используем стальные стержни диаметром d = 35-50 мм. Почва суглинок, удельное сопротивление g = 1·102 Ом/м.

Число заземлителей n - 10, расстояние между ними a - 3 м, длина стержня l - 3 м, расстояние от поверхности грунта до заземлителя t = 1м.

Рисунок 9.1 - Электрическая схема заземления

Расчетное сопротивление одиночного вертикального заземлителя.

; (9.1)

Ом.

Сопротивление соединительной полосы. Ширина полосы 40 мм.

, (9.2)

Ом.

где м - ширина полосы,

- длинна контура;

, (9.3)

м.

Сопротивление контура:

, (9.4)

Ом.

где - коэффициент экранирования полосы,

- коэффициент экранирования вертикального заземлителя.

Рисунок 9.2 - Принципиальная схема заземления

Рисунок 9.3 - Схема размещения стержней заземлителя

Сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора на стороне 0,4 кВ согласно ПУЭ должно быть не более 4 Ом. Таким образом, мы видим что требуемое условие выполнено (3,28 Ом < 4 Ом).

9.3 Экологичность проекта

Анализ возможных негативных воздействий технологического процесса на окружающую среду

При изготовлении статорной обмотки используются различные вредные вещества, рассмотренные выше. Они попадают в воздух (сброс вредных веществ в сточные воды не производится) и негативно влияют на человека, а также загрязняют окружающую среду. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе показаны в таблице 9.5.

Отходы от сортамента медной проволоки отправляются на переплавку.

Таблица 9.5 - Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе населенных мест

Меры защиты окружающей среды

Для защиты окружающей среды от вредных веществ используется мокрые пылеуловители (рисунок 9.4).

Загрязненный воздух проходит через устройство для центрифугирования, сталкиваясь с потоком воды, который поглощает все загрязнения. Очищенный воздух, проходит через специальные осадители, на которых осаждаются оставшиеся капли воды и после замедления в расширительной камере выпускается наружу.

Вода с пылью собирается в резервуаре внизу установки и специальным насосом возвращается в оборот, при этом уровень воды в резервуаре остается постоянным и контролируется электронным устройством проверки уровня. Уровень очистки составляет: для частиц размером до 5 мкм - 95%, для частиц размером 25 мкм - 99,8%.

Рисунок 9.4 - Мокрый пылеуловитель

В отличие от тканевых фильтрующих установок, которые после какого-то времени работы требуют регенерации (очистки загрязненных фильтров), такая установка не подвержена таким загрязнениям и поддерживает постоянный поток и напор воздуха.

9.4 Чрезвычайные ситуации

Оценка возможности возникновения чрезвычайных ситуации и защита от них

Самые распространенные ЧС - это пожары и взрывы. Происходят они из-за применения большого количества легковоспламеняющихся жидкостей, короткого замыкания, человеческого фактора, поломки производственного оборудования. Основными поражающими факторами при пожаре или взрыве является высокая температура горения, взрывная волна, воздействие токсичных продуктов горения, открытый огонь.

На предприятии должна стоять система оповещения персонала и проживающего вблизи объекта населения, о возникшей на нем чрезвычайной ситуации. Персонал обязан проходить каждый год инструктаж по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций в очаге поражения.

Пожарная безопасность

Основными горючими веществами на предприятии являются лаки для пропитки обмотки и масла.

Согласно нормам пожарной безопасности НПБ 105-03, данное производственное помещение относится к категории Б по пожароопасности, т.к в помещении находятся горючие пары, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С.

Одними из возможных причин возникновения пожара являются: короткое замыкание в электропроводке, человеческий фактор, курение в неположенном месте, искра от падения предмета и т.д.

Методы защиты:

- замена пожароопасных веществ на негорючие вещества и материалы;

- располагают сушильно-пропиточные отделения в отдельных цехах;

- хранение лаков и растворителей в специальных помещениях;

- установить систему пожаротушения;

- первичные средства пожаротушения;

Основы противопожарной защиты предприятия определены стандартами ГОСТ 12.1.004-86 “Пожарная безопасность”. Система пожарной защиты включает комплекс мероприятий, необходимых для предупреждения возникновения пожара или уменьшения его последствий.

Согласно нормам в помещении должно быть следующее пожарное оборудование: ящики с песком; огнетушители; наличие необходимого количества выходов; пожарная сигнализация; пожарные краны с рукавами длинной 30 м и на высоте 1,5 м от пола.

Заключение

асинхронный двигатель ротор

В дипломном проекте был спроектирован трёхфазный асинхронный двигатель с фазным ротором серии 4А со степенью защиты IP44. Расчёт был выполнен в соответствии с техническим заданием и в полном объёме.

В электромагнитном расчёте содержатся вопросы по расчёту параметров, рабочих и пусковых характеристик двигателя. Заданием на дипломное проектирование предусмотрен расчет вала на жёсткость и прочность.

Экологическая оценка спроектированного двигателя показывает, что все факторы, связанные с воздействием машины на окружающую среду ниже предельно допустимых норм. По результатам технико-экономической оценки электродвигатель конкурентоспособен.

В результате проведенного электромагнитного расчета были установлены следующие основные данные:

1) номинальная мощность Р2н = 37 кВт;

2) номинальное напряжение Uн = 220/380 В;

3) номинальная частота вращения nн = 955 об/мин;

4) коэффициент полезного действия зн = 0,897;

5) коэффициент мощности cosц = 0,884;

6) ток статора Iн = 70,8 A;

7) номинальное скольжение sн = 0,028.

Спроектированный двигатель полностью соответствует требованиям, предъявляемым к аналогичным двигателям в соответствии с действующими стандартами.

Список литературы

1. Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов. Под ред. И.П. Копылова. - М.: Энергия, 1980. - 496 с., ил.

2. Дипломное проектирование. Оформление расчетно - пояснительной записки и графической части. СТП ВГТУ 004-2003. - Воронеж: ВГТУ, 2003. - 42 с.

3. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник/ А. Е. Кравчик, М. М. Шлаф, В. И. Афонин, Е. А. Соболенская . - М.: Энергоиздат, 1982. - 504 с., ил.

4. Сайт ru.wikipedia.org.

5. Конструкция электрических машин: Справочник/ А. Е. Алексеев. - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1958. - 428 с., ил.

6. Производство электрических машин: Справочник/ Н. В. Виноградов. - М.: Энергия, 1970. - 288 с., ил.

Размещено на Allbest.ru