Разработка 4А, АИР, RА, 5А 6А базировались кроме отечественных стандартов на рекомендациях МЭК (Международная электротехническая комиссия). В серии 4А 17 габаритов, число ступеней мощности составляет 33, высоты всех осей вращения 50 - 350 мм.

Асинхронные двигатели различаются по степени защиты (например: IР 23, IP 44), способы охлаждения (например: ICO 1, IСО141), способу монтажа (например: Iм 1001). IP означает - international Profection. 23-защищенное, 44-закрытое исполнение. IC - international looling, 01-машина с самовентиляцией.

IСО141-машина обдуваемая наружным вентилятором, расположенном на его валу. Iм - international mouting: Iм 1001-машина на лапах, с двумя подшипниковыми щитами, с горизонтальным расположением вала, с цилиндрическим концом.

Машины подразделяются по климатическим условиям эксплуатации. Используют следующие обозначения климатического исполнения машин эксплуатируемых на суше, реках, озерах. Для климатических районов с умеренным климатом - У, с холодным климатом - ХЛ, с влажным тропическим климатом-ВТ, с сухим тропическим климатом - ТС, с сухим влажным - Т, общеклиматического исполнения - О.

Выбираю электродвигатель для насоса молока.

Определяем мощность двигателя.

Р= (Q*H*p*k) /(102*з_н* з_п) [Л - 3 стр. 7]

где, Q= Q_л*K_нер - подача жидкости насосом, м³/с;

где, Q_л - расход жидкости, м³/ч; Q_л= 85 м³/ч

K_нер=1,3-коэффициент часовой неравномерности

Q= 85*1,3 = 110,5 м³/ч = 0,03 м³/с

Н = 4 м - полный напор, м;

р = 1030 кг/м³ - плотность молока, кг/м³;

к = 1,15 - коэффициент запаса мощности (от 5 до 50 кВт - 1,15)

з_н= 0,8 - КПД насоса;

з_п = 1 - КПД передачи

Р= Q*H*p*k/102* з_н* з_п= 0.03*4*1030*1.15/102*0.8*1= 1,7 кВт.

Выбираем электродвигатель серии АИР80В2УЗ

Р_н=2,2 кВт

I_н = 4,62А.

К_i=7

Аналогично рассчитываем двигателя для остальных машин и заносим в Таблицу №8

Таблица №8

№ по плану	Марка машин	Технические данные
		Марка двигателя	Рн, кВт	Iн, А	зн, об/мин	Кi
1	Очиститель	АИР132М2УЗ	11	21,04	2910	7,5
2	Сепаратор №1	АИР160S2УЗ	15	28,37	2920	7
3	Сепаратор №2	АИР160S2УЗ	15	28,37	2920	7
4	Вентилятор	АИР80В4УЗ	1,5	3,51	1400	5,5
5	Молочный насос №1	АИР80В2УЗ	2,2	4,62	2850	7
6	Молочный насос №2	АИР80В2УЗ	2,2	4,62	2850	7
7	Молочный насос №3	АИР80В2УЗ	2,2	4,62	2850	7
8	Молочный насос №4	АИР80В2УЗ	2,2	4,62	2850	7
9	Молочный насос №5	АИР80В2УЗ	2,2	4,62	2850	7
10	Молочный насос №6	АИР80В2УЗ	2,2	4,62	2850	7
11	ТМУ-1000	Компрессор тепл. насоса	АИР100L2УЗ	5,5	10,64	2850	7,5
12		Насос воды	АИР80А2УЗ	1.5	3,30	2874	7
13		Насос воды	АИР80А2УЗ	1,5	3,30	2874	7
14		Молочный насос	АИР80А2УЗ	1,5	3,30	2874	7

Схема силовой сети

Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры

Аппараты управления предназначены для включения, отключения и переключения электрических цепей и электроприемников, регулирования частоты вращения и электродвигателей, регулирования силовых, осветительных, нагревательных и других электроустановок.

Защитные аппараты предназначены для отключения электрических цепей при возникновении в них ненормальных режимов (короткие замыкания, значительные перегрузки, резкие понижения напряжения и др.)

Аппараты управления и защиты выбирают по ряду параметров, основные из которых - номинальные токи и напряжения. Кроме того, аппараты выбирают по климатическому исполнению (ГОСТ 155437) по степени защиты от действия окружающей среды (ГОСТ 14252-69) - и другим параметрам в зависимости от назначения аппарата. От правильного выбора пусковой и защитной аппаратуры в большей мере зависит надежность работы и сохранность электрооборудования в целом.

Выбор магнитных пускателей.

Электромагнитные пускатели служат для дистанционного управления асинхронными двигателями (включение, отключение, реверс) трехфазными асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 110 В напряжением до 500 В. Наиболее широкое распространение получили электромагнитные пускатели серии ПМЕ -000 и ПАЕ-100 с Iн от 3,2 до 150А.

Постепенно их заменяют более совершенными пускателями серии ПМН 0000000 с Iн от 10 до 200А.

Структурные обозначения и основные технические данные серии ПМЛ.

Код для расшифровки типов электромагнитных пускателей серии ПМЛ.

ПМЛ 1234567

1. Габарит пускателя

1) - 10А

2) -25А

3) -40А

4) -63А

5) -80А

6) -125А

7) -200А

2. Электрическое исполнение пускателя.

1) пускатель без теплового реле.

2) пускатель с теплового реле.

5) без теплового реле.

6) с теплового реле.

7) пускатель Y/ ? - звезда-треугольник

3. Степень защиты от окружающей среды.

0 - IPOO

1 - IP54C кнопкой «Реле»

2 - IP54C кнопкой «Пуск» и «Стоп»

3 - IP54C кнопкой «Пуск», «Стоп» и сигнальной лампой.

4. Условное обозначение соответствующее наличию блокировочных комплектов.

0 - 13 (10…25А); 13+1 р (40…63 и 80…200А)

1 - 1 р (10…25А); 2 р (80…200А)

2 - 3з+3 р (80…200А)

3 - 3з+1 р (80…200А) 1з - один замыкающий контакт

4 - 5з+1 р (80…200А) 1 р - один размыкающий контакт

5. Климатическое исполнение пускателя.

У - умеренный климат

О - общеклиматический

6. Категория размещения

2 - под навесом

4- с микроклиматом.

7. Класс износостойкости материала.

Выбираем магнитные пускатели серии ПМЛ.

Выбираю электромагнитный пускатель надвигатель 22кВт серии АИР200М6 I_н.а =44,62А, Р_н = 22кВт

ПМЛ - 4201

4 - величина пускателя на 63А.

2 - нереверсивный пускатель с теплового реле

0 - открытого исполнения

1 - число блокировочных контактов

Аналогично описываю остальные электродвигатели, и заношу в таблицу.



№ по плану	Марка машин	Технические данные
		Марка двигателя	Рн, кВт	Iн, А	Пускатель
1	Двигатель 22кВт	АИР200М6	22	44,62	ПМЛ - 4201
2	Двигатель 5,5кВт	АИР132S6	5.5	12.25	ПМЛ - 2200
3	Двигатель 5,5кВт	АИР132S6	5.5	12.25	ПМЛ-2200
4	Двигатель-1,1кВт	АИР80В6	1,1	3,04	ПМЛ - 1200

Выбор тепловых реле

В сельскохозяйственных электроустановках наибольшее распространение получили однополюсные реле типа ТРП, двухполюсные типа ТРН и трехполюсные типа РТЛ. Номинальные токи вставок реле типа ТРП рассчитаны на температуру окружающего воздуха 40 ⁰ С, поэтому при их выборе необходимо вводить температурную поправку. Реле типа ТРН выпускают с температурной компенсацией; номинальные токи вставок соответствуют температуре окружающего воздуха 20 ⁰ С.

Трехполюсные тепловые реле типа РТЛ с биметаллическими элементами наиболее совершенны. Их преимущества: ускоренное срабатывание при обрыве одной фазы, температурная компенсация, возможность регулировать ток несрабатывания, наличие контакта для размыкания цепи катушки контактора и включения сигнализации. В реле данного типа нет сменных нагревательных элементов. Его защитные характеристики несколько лучше, чем у реле типов ТРП и ТРН. Также реле РТЛ подходит для электромагнитных пускателей типа ПМЛ. Тепловые реле предназначены для зашиты от перегрузок асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

Из расчетно-монтажной схемы видно что электродвигатели защищены тепловыми реле.

Для двигателя Дв-22кВт Iн=44,62А

выбираю реле типа РТЛ-205704:

номинальный ток теплового реле Iн=80 А,

ток теплового элемента Iс.р.=52А;

пределы регулирования по току ?I=47-57 А.

Для остальных двигателей, тепловые реле выбираю аналогично и записываю в таблицу №

Таблица №

№ двигателя	марка реле	Iн.р., А	Iс.р., А	?I, А
М1	РТЛ-205704	80	52	47-57
М2	РТЛ-101604	25	12	9,5-14,0
М3	РТЛ-101604	25	12	9,5-14,0
М4	РТЛ-100804	25	3,2	2,4-4,0

Выбор автоматических выключателей

Автоматический выключатель - это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электроустановок напряжением до 1000 В от коротких замыканий и перегрузок. В сельских электроустановках наибольшее применение получили автоматические выключатели серии АЕ-1000, АЕ-2000, А 3700, ВА 51.

Автоматические выключатели выбирают по следующим условиям:

U_н.а.? U_н.у.

I_н.а. ? I_н.у.

I_н.р. ?К _н.т.* Iр._мах.

I_н.э. ?_Кн.э.* I_к.мах.

I _{пред.откл.} ? I_к.мах.

Где U_н.а., U_н.у. - соответственно номинальные напряжения автомата и электроустановки.

I_н.а, I_н.у. - номинальные токи автоматического выключателя и электроустановки.

I_н.р. - номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя.

К _н.т. - коэффициент надежности учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя, принимается в процентах от 1,1 до 1,3%.

I_н.э. - ток отсечки электромагнитного расцепителя.

К_н.э. - коэффициент надежности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового тока электродвигателя.

I _{пред.откл}. - предельный отключающий автоматический ток.

I_к.мах. - максимальный ток короткого замыкания в месте установки автоматического выключателя.

Выбор автоматического выключателя для одного двигателя.

1) I_н.р. ? I_н.д. - если автомат расположен открыто.

I_н.р. ?(1,1.. 1,2) I_н.д. - если установлен в шкафу.

2) Рассчитывается ток электромагнитного расцепителя.

I_э.м.р. ?1,25*I_пуск - АП, АЕ.

I_э.м.р. ?1,5*I_пуск - А3700, ВА.

Выбираем автоматический выключатель для самого мощного двигателя Рн=22кВт; Iн=44,62А; Кi=6,5.

1) I_н.р. ? I_н.д

Выбираем автоматический выключатель серии АЕ 2046Р

I_н.а.=63 А.

?=50А

2) I_э.м.р. ?1,25*I_пуск=1,5* 44,62*6,5=435А.



Выбираем I_э.м.р.=12* I_н.р.=12*50 =600А.

Следовательно, ложных отключений при запуске двигателя не будет

Расчет силовой сети

Выбор сечения кабеля для ответвления к двигателю

Силовая электропроводка должна соответствовать условиям окружающей среды их архитектурным особенностям помещения, в которых их прокладывают. При этом должны быть приняты во внимание следующие факторы: безопасность людей и животных, пожаро- и взрывоопасность, надежность и удобство эксплуатации, экономические показания.

Площади сечения проводов и кабелей силовых электропроводов выбирают по длительному и допустимому тону нагрева и по допустимой потере напряжения. Кроме того, площадь сечения проводов кабелей должны быть не меньше, чем разрешается по условиям механической прочности.

Провода и кабели должны быть выбраны таким образом, чтобы температура провода при длительном протекании рабочего тока нагрузки не была больше предельно допустимой.

Расчетную мощность на вводе в здание принимают по нормативным данным или определяют путем сменных графиков электрических нагрузок. По нармотивам данную расчетную мощность принимают при разроботке проектов.

Шкаф распределительный: ПР11-3006 - IP2143 I= 63А

Размеры 600*650*150

ПР11-3010IP2143пылебрызго - защитного исполнения.

КАБЕЛЬ НА ВВОДЕ

I_раб=К_о*(У I_раб+I_осв)

где К_о-коэффициент одновременности=0,6 (Л-2)

I_раб=0,6 (44,62+12,25+12,25+3,04+0,9)=73,03А

С учетом осветительной нагрузки I_осв=0,9кВт

Выбираем кабель АВРГ сечением токоведущей жилы 25мм²

I_н.р.87,63А

Выбираем автомат на вводе АЕ2056

15. Описание схемы автоматизации тепловой установки

Принципиальная электрическая схема установки ТМУ-1000 предусматривает возможность ручного и автоматического управления. Контроль за рабочими параметрами установки осуществляют датчики и регуляторы. Термореле ТР1 контролирует температуру горячей воды для технологических нужд, Если она выше 45 -50°С, термореле включает вентиль Вн для подачи воды к потребителю. Терморегуляторы ТР2 и ТРЗ установлены в перегревателе. Регулятор ТР2 поддерживает температуру пастеризационной воды на уровне 82 - 85°С включением и отключением групп ТЕНов (магнитные пускатели Р2 и РЗ). Контакты ТР2 в цепях реле Р8 и Р9 срабатывают при различных температурах (соответственно 82°С и 85° С). Терморегулятор ТРЗ настроен на температуру пастеризационной воды 79 С и при достижении ее включает насос горячей воды для прогрева системы. Для зашиты ТЕНов от перегрева установлен датчик уровня воды ДУ2. при достаточном уровне воды датчик замыкает свой контакт и через замыкающий контакт реле Р12 подготавливает цепе магнитных пускателей Р2 и РЗ включени. Терморегулятор ТР4 установлен в баке ледяной воды он осуществляет включение насоса ледяной воды, когда ее температура снизится до 2°С. Молоко в пастеризатор поступает из промежуточного бака. Контроль наличия молока в баке осуществляет датчик реле ДУ1. только при наличии молока может включится насос подачи молока в пастеризатор.

Автоматическое управление осуществляется при переводе ключа В9 в положение «Авт.». Включение компрессора теплового насоса магнитным пускателем Р1 возможно при замкнутых контактах: реле Р12 (уровень горячей воды в системе достаточен) и реле давления РД (наличие фреона в системе теплового насоса). Одновременно с включением компрессора получает питание реле времени РВ1, которая через размыкающий контакт промежуточного реле Р13 отключает компрессор, если система через определенное время не выйдет на заданные технологические параметры. Одновременно с компрессором через контакты реле Р8 и Р9 получает питание магнитные пускатели Р2 и РЗ, включающие ТЕНы, установленные в перегреватели. При достижении температуры горячей воды 79°С включается насос горячей воды (магнитный пускатель Р4) для прогрева системы. После включения насосов горячей и холодной воды через замыкающие контакты Р4 и Р5 включается реле времени РВ2. Через 30с замыкаются контакты РВ2 и при замкнутом контакте Р11 (контроль наличия молока) включается молочный насос (магнитный пускатель Р6). Размыкающие контакты Р6 отключают реле времени РВ1 - система вышла на заданный технологический режим пастеризации и охлаждения молока.

При выходе на режим насос молока не включается. Реле времени Р1, продолжая работать, через 40-50 мин замыкает контакт РВ1 в цепи реле Р13 и включает световую и звуковую сигнализацию, а размыкающий контакт Р13 отключает компрессор. Вся система будет остановлена. Для повторного включения необходимо разблокировать реле Р13, для чего ключ 89 ставится в среднее (нулевое) положение.

Система может использоваться не только для пастеризации и охлаждения молока, но и для теплоснабжения других процессов.



Список литературы

электроснабжение подстанция трансформатор напряжение

1. Акимцев Ю.И. «Электроснабжение сельского хозяйства» Москва «колос» 1994.

2. Астахов А.С. «Краткий справочник по машинам и оборудованию для животноводческих ферм» Москва «Колос» 1977.

3. Белянчиков Н.Н. «Механизация животноводчества и кормоприготовления» Москва, ВО «Агропромиздат» 1990.

4. Герасимович А.С. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок» Москва «Колос» 1990.

5. Жилинский Ю.М. «Электрическое освещение и облучение» Москва «Колос» 1982.

6. Каганов И.Л. «Курсовое и дипломное проектирование» Москва, ВО «Агропромиздат», 1980.

7. Кноринг Р.М. «Справочная книга для проектирования электрического освещения», Ленинград «Энергия», 1976.

8. Колесник А.А. «Курсовое и дипломное проектирование» Москва «Колос», 1983.

9. Кудрявцев И.Ф. «Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйствнных агрегатов и установок» Москва, ВО «Агропромиздат», 1988.

10. Листов П.Н. «Применение электроэнергии в сельскохозяйственном производстве» Москва «Колос», 1974.

11. Луковников А.В. «Охрана труда» Москва «Колос», 1984.

12. Мартыненко И.И. «Курсовое и дипломное проектирование по комплексной электрификации и автоматизации» Москва «Колос», 1978.

13. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) - Москва: «Энергоатомизат», 1976.

14. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения с/х (РУМ) - Москва: ВО «Агропромизат», 1981 г.

15. Сокол А.Н. «Организация и планирование электрификации на сельскохозяйственных предприятиях» Москва, ВО «Агропромиздат», 1988.

16. Харкута К.С., С.В. Яницкий, Э.В. Ляш «Практикум по электроснабжению сельского хозяйства» Москва, ВО «Агропромиздат», 1992.

Размещено на Allbest.ru