Вытяжная вентиляция птичника
Расчет моментов двигателя в Н*м
S=0,1
S/Sк=0,1/0,31=0,32
Sк/S=0,31/0,1=3,1
S/Sк+Sк/S+2* ? =0,31/0,1+0,1/0,31+2*6,6=16,6
М=2Мmax/(S/Sk+Sk/S)=2*12,32/(0,1/0,31+0,31/0,1)=7,2 Н*м
Мi|=0,81*Мi=0,81*7,2=5,8 Н*м
?=?0(1-S)=105*(1-0,1)=94,5 рад/с-1
5.1 Расчет механических характеристик рабочей машины
Рассчитывают статический момент, Н*м
Мс=М0+(Мс.н-М0)*(?/?н)х (22)
где Мс - момент сопротивления механизма при скорости ?м , Н*м;
М0 -начальный момент сопротивления на приводном валу, Н*м;
Мс.н, - момент сопротивления при номинальной угловой скорости, Н*м;
Х=2 - показатель степени, характеризующий изменение момента сопротивления при изменении угловой скорости.
М0=0,3*Мс.н (23)
М0=0,3*5,6=1,68 Н*м
Таблица 3 - расчетные данные для построения механической характеристики рабочей машины.
Расчетная величина
|
Значение скольжения
|
|
|
Sн
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
0,7
|
0,8
|
0,9
|
1
|
|
?=?0(1-S)
|
97,125
|
94,5
|
84
|
73,5
|
63
|
52,5
|
42
|
31,5
|
21
|
10,5
|
0
|
|
Мс , Н*м
|
3,5
|
3,4
|
3,2
|
3
|
2,8
|
2,6
|
2,4
|
2,2
|
2
|
1,8
|
1,6
|
|
|
5.2 Построение механических характеристик и определение продолжительности пуска электродвигателя
Рассчитываем момент инерции J, кг*м2;
J=FJJдв (24)
где FJ=3,1 - коэффициент инерции производственного механизма, кг*м2;
Jдв=0,00203 - момент инерции двигателя, кг*м2;
J=0,00203*3,1=0,00629 кг*м2
Рассчитывают время разгона для каждого участка, t [2 , с 121]
ti=J?i/Мдинi (25)
где ?i - угловая скорость на участке, рад/с;
Мдин - момент динамический на участке, Н*м;
t1=0,00629 *13,1/6,6=0,012 с
t2=0,00629 *10,5/8,5=0,0077 с
t3=0,00629 *10,5/9,3=0,0071 с
t4=0,00629 *10,5/9=0,0073 с
t5=0,00629 *10,5/7,6=0,0086 с
t6=0,00629 *10,5/7,2=0,0091 с
t7=0,00629 *10,5/6,5=0,010 с
t8=0,00629 *10,5/5,9=0,011 с
t9=0,00629 *10,5/5,4=0,012с
Находим время разгона электродвигателя с, по формуле
t=?ti (26)
t=0,012+0,0077+0,0071+0,0073+0,0086+0,0091+0,010+0,011+0,012=0,0848с
6. Разработка схемы подключения. Выбор аппаратуры управления и защиты, проводов и кабелей силовой сети
Рисунок 7.1 - схема подключения силовой сети
6.1 Выбираем пускозащитную аппаратуру
6.1.1 Выбираем магнитный пускатель по условию [4, 25]
Uн.п.?Uн.дв. (27)
Iн.п.?Iн.дв.
Iн.п.?Iпуск/6
где Uн.п - номинальное напряжение магнитного пускателя, В;
Uн.дв. - номинальное напряжение электродвигателя, в;
Iн.п. - номинальный ток магнитного пускателя, А;
Iн.дв. - номинальный ток электродвигателя, А;
Iпуск - пусковой ток электродвигателя, А;
Выбор магнитного пускателя КМ1
380=380
10А ? 8,4А
10А ? 5,6А
Условия выполняются выбираем магнитный пускатель первой величины типа ПМЛ-1110У3 с номинальным током 10А
Выбор магнитного пускателя КМ2, КМ3
380=380
10А ? 6,3А
10А ? 4,2А
Условия выполняются выбираем магнитный пускатель первой величины типа ПМЛ-1110У3 с номинальным током 10А
7.1.2 Выбираем автоматические выключатели по условию [4, 33]
Uн.а.?Uн. дв. (28)
Iн.а.?Iн.дв.
Iн.э.?Кн.э.?Iн
Iн.тр.?Кн.т.?Iн.дв.
где Uн.а - номинальное напряжение автоматического выключателя, В;
Iн.а - номинальный ток автоматического выключателя, А;
?Iн.дв. - номинальные токи электродвигателей, А;
Iн.тр - номинальный ток теплового расцепителя, А;
Кн.т - коэффициент надежности теплового расцепителя;
Iн.э - номинальный ток электромагнитного расцепителя, А;
Выбираем автоматический выключатель QF3, QF4
380В = 380В
25А ? 6,3А
Iн.э = 6,93
8А ? 6,93А
k=0,9
Условия соблюдаются, выбираем автоматический выключатель типа АЕ-2036РУ3 с номинальным током теплового расцепителя Iн.тр=8А и устанавливаем регулятор на 0,9
Выбираем автоматический выключатель QF2
380В = 380В
25А ? 8,4А
Iн.э = 9,24А
10А ? 9,24А
k=0,9
Условия соблюдаются, выбираем автоматический выключатель типа АЕ-2036РУ3 с номинальным током теплового расцепителя Iн.тр=10А и устанавливаем регулятор на 0,9. Выбираю автоматический выключатель QF1
380В = 380В
25А ? 21А
Iн.э = 23,1А
25А ? 23,1А
k=0,9
Условия соблюдаются, выбираем автоматический выключатель типа АЕ-2036РУ3 с номинальным током теплового расцепителя Iн.тр=25А и устанавливаем регулятор на 0,9
6.1.3 Выбираем фазочувствительную защиту по условию
Iр.ф ?Iн.дв. (29)
где Iр.ф - рабочий ток фазочувствительной защиты, А;
Iн.дв. - номинальный ток электродвигателя
16А ? 8,4А (А1)
8А ? 6,3А (А2, А3)
Условия выполняются, выбираем фазочувствительнуюю защиту типа ФУЗ-4М с рабочим диапазоном тока от 8 до 16А и фазочувствительнуюю защиту типа ФУЗ-3М с рабочим диапазоном тока от 4 до 8А
6.1.4 Выбираем кнопочный пост в цепь управления
По конструктивным особенностям, количеству органов управления, климатическому исполнению и категории размещения выбираем кнопочный пост типа ПКЕ 212-У3.
6.1.5 Выбираем рубильник на ввод щита СПА.
6.1.5.1 Определяем суммарную мощность на вводе щита СПА кВт, по формуле
Рспа = ?Рн.дв.+?Рк.б. (30)
где ?Рн.дв - сумма номинальных мощностей электроприводов вентиляционной установки;
?Рк.б. - мощность электроприводов клеточных батарей КБН-1
Рспа=6,6+30=36,6 кВт
6.1.5.2 Определяем ток на вводе щита СПА, А, по формуле
Iспа= Рспа/Ucos (31)
Где Рспа - суммарная мощность на вводе щита СПА, Вт
U - напряжение питающей сети, В;
Cos=0,71 - коэффициент мощности;
Iспа=36600/*380*0,71=78,4
6.1.5.3 выбираем рубильник на вводе щита СПА по условии
Iн ? Iспа (32)
где Iн - номинальный ток рубильника, А;
Iспа - ток на вводе щита, А;
100А ? 78,4А
Условия выполняются, выбираем рубильник типа РБ-31 с номинальным током 100А
6.2 Выбираем провода и кабели силовой сети
Провода и кабели выбираются в зависимости от категории размещения, условий окружающей среды, вида проводки и способа прокладки. Площадь сечения проводов и кабелей определяют по условиям допустимого нагрева.
6.2.1 Выбираем марку провода на участках от СПА до ШАП и от ШАП до двигателя по условию [4, 121]
Iдоп ? Iн.р. (33)
где Iдоп - допустимый ток провода, А;
Iн.р. - номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя, А;
Выбираем марку провода на участках от ШАП до двигателей
16А ? 10А
Условия выполняются, выбираем кабель типа АВРГ 5*2,5, с допустимым током 16А, которому соответствует сечение 2,5мм2
Выбираем марку кабеля на участке от СПА до ШАП
26А ? 25А
Условия выполняется, выбираем кабель типа АВРГ 5*6 , с допустимым током Iдоп=26А, которому соответствует сечение 6 мм2
6.2.2 Выбираем марку кабеля на вводе с учетом осветительной нагрузки
6.2.2.1 Находим мощность освещения, Вт, по формуле
Росв=РудS (34)
где Руд=5,8 - удельная мошьность освещения Вт/м2;
S=1728 -площадь основного помещения, м2;
Росв=5,8*1728=10024,4 Вт
6.2.2.2 Находим рабочий ток осветительной нагрузки, А, по формуле
Iосв.р.=Росв/Ucos (35)
где Росв - мощность освещения, Вт;
U - напряжение питающей сети, В;
Cos=0,85 - коэффициент мощности;
Iосв.р.=10024,4/*380*0,85 =17,9 А
6.2.2.3 Находим установившуюся мощность на вводе, кВт, по формуле
Руст=Рспа+Росв (36)
где Росв - мощность освещения, Вт;
Рспа - суммарная мощность на вводе щита СПА, Вт;
6.2.2.5 Находим установившийся ток на вводе. А, по формуле
Iуст=Iспа+Iосв.р. (37)
где Iспа - ток на воле щита СПА, А;
Iосв.р - рабочий ток осветительной нагрузки, А;
Iуст=78,4+17,9=96,3А
6.2.2.5 Определяем кабель на вводе по условию
Iдоп ? Iуст (38)
где Iдоп - допустимый ток кабеля, А;
Iуст - установившийся ток на вводе, А;
105А ? 96,3А
Условия выполняются, выбираем кабель марки АВРГ5*50 с допустимым током 105А и сечением 50 мм.2
7 Разработка схемы управления электропривода и ее описание
Схема электрическая принципиальная изображена в графической части проекта (лист1, формат А1)
Принцип управления электродвигателем вентиляторов осуществляется а ручном режиме.
При включении рубильника QS, напряжение подается на автоматический выключатель QF1, при включении которого напряжение подается в цепь управления и силовую цепь. При включении однофазного автоматического выключателя SF запитывается цепь управления, о чем сигнализирует лампа HL1. При нажатии пусковой кнопки SB2, катушка магнитноко пускателя KM1 срабатывает и его блок контакты замыкаются, при этом напряжение подается на электродвигатели М1-М4 и они начинают работать, об этом сигнализирует лампа HL2. При нажатии стоповой кнопки SB1, блок контакты размыкаются, в следствии обесточивания катушки магнитного пускателя. Двигатели отключаются.
Остальные группы вентиляторов работают аналогично.
8. Разработка мероприятий по экономии электроэнергии в электроприводе
Для повышения эффективности сельскохозяйственного производства и снижения затрат на электроэнергию необходимо применять следующие мероприятия:
-анализ расхода электроэнергии предприятиями;
-внедрение энергосберегающих ресурсов и технологий, замена контактных схем управления на бесконтактные;
-учет электропотребления в хозяйстве;
-обоснованный выбор электрооборудования: вентиляторов, пускозащитной аппаратуры, правильный выбор кабелей;
-внедрение автоматизированных систем управления и контроля;
-применение электроустановок с повышенным коэффициентом мощности и КПД;
-применение двигателей новой серии.
Кроме того можно выделить следующие пути экономии электроэнергии в вентиляторных установках:
-автоматизация схем управления;
-полная загрузка рабочей машины;
-уменьшение времени переходных процессов;
-своевременное техническое обслуживание двигателей и вентиляторных установок;
-улучшение условий пуска;
Также можно подсчитать экономию электроэнергии путем замены старых серий электродвигателей на новые в денежном выражении.
9.1 Расчет годовой экономии электроэнергии при замене электродвигателя серии 4А на серию АИР соответствующей мощности
Тип двигателя
|
Рн,,кВт
|
n,мин-1
|
Iн,, А
|
КПД, %
|
|
АИР71В6У3
|
0,55
|
915
|
1,74
|
0,65
|
|
4А71В6У3
|
0,55
|
930
|
2,1
|
0,71
|
|
|
9.2 Определяем расход электроэнергии электродвигателя серии 4А
Эi=РТ/ (39)
где Р=0,55 - номинальная мощность электродвигателя, кВт;
Т=8700 - киловато часов, ч/год;
- КПД двигателя;
Э1=0,55*8700/0,71=6739 кВт/год;
9.3 Определяем расход электроэнергии двигателя серии АИР
Э2=0,55*8700/0,65=7361,5 кВт/год;
9.4 Определение экономии электроэнергии
Э=Э2+Э1 (40)
Э=7361,5-6739 =622,5 кВт/год;
9.5 Определяем экономию в денежном выражении, руб;
С=Э*а (41)
где а=1,2 - цена за 1 кВт*ч;
С=1,2*622,5=747 р;
11. Разработка мероприятий по электробезопасности, противопожарные мероприятия, охрана природы
11.1 Мероприятия по электробезопасности при эксплуатации вентиляционных установок
-всю работу производить только по наряду-допуску, распоряжению или в порядке текущей эксплуатации;
-работник осуществляющий ремонт электроустановки, должен быть ознакомлен с целевым инструктажем;
-при выполнении работ нужные для работы токоведущие части и принимают меры, препятствующие ошибочному включению выключателей или других коммутационных аппаратов;
-на приводах ручного и ключа дистанционного управления коммутационными аппаратами вывешивают плакаты безопасности. Запрещающие включение;
-проверяют отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены на время работы;
-ограждают при необходимости рабочее место и оставшиеся под напряжением части и вывешивают предупреждающие плакаты;
-обязательно заземлять все электроустановки;
-обязательно отдельно выводить защитный нуль;
11.2 Мероприятия по пожарной безопасности
К мероприятиям по пожарной безопасности относится:
-организовывать на подведомственных объектах изучение и выполнение типовых правил пожарной безопасности для промышленных предприятий всеми рабочими и специалистами;
-организовывать на объектах проведение противопожарного инструктажа и занятия по пожарно-технологическому минимуму;
-устанавливать на объектах противопожарный режим и постоянно контролировать его строжайшее соблюдение всеми работниками и обслуживающим персоналом (на каждом объекте на видном месте должна быть вывешена инструкция по противопожарной безопасности);
-периодический проверять состояние пожарной безопасности объектов, наличие и исправность технических средств борьбы с пожарами.
11.3 Охрана природы
Охрана труда -это система законодательных актов, социальных экономических, гигиенических, профилактических мероприятий и средств обеспечения защиты и сохранения здоровья человека и его работоспособности.
При работе вентиляционных установок запрещается:
-пуск неисправной машины;
-работа неисправной машины;
-пуск машины без предварительного предупреждения сигнала;
-начинать разборку машины до полной ее остановки;
Заключение
Разрабатывая тему курсового проектирования, я систематизировал, расширил и углубил свои теоретические знания: ознакомился с достижениями в области проектирования, монтажа и эксплуатации электроустановок вентилирования птицеводческих помещений; приобрел опыт самостоятельного решения задач электрификации; получил навыки использования нормативной, справочной и учебной литературы, подготовил теоретическую базу для дипломного проекта.
Осознал важность создания должного микроклимата в птичниках для повышения продуктивности птиц, уменьшения падежа птиц, а так же увеличение срока службы зданий и установленного в них технологического оборудования.
Приложение
Критерии оценки и самооценки качества выполнения курсового проекта.
Исследуемая система
|
Показатели
|
Структура
|
Способности
|
Количество баллов
|
|
|
|
|
|
Всего
|
самооценка
|
Оценка руководителя
|
|
Электрооборудование вытяжной вентиляции
|
-свинарник на 1000 голов.
-электродвигатель
-светильники
-аппараты защиты
-электропроводка
|
Введение
Описательная часть
Расчетная часть
Организационно-экономическая часть
Заключение
Приложение
Практическая часть
Оформление проекта
Защита проекта
|
1. Определить актуальность и значимость темы проекта, формулировать цели.
2. Излагать текст с соблюдением правил оформления, кратность и логичность изложения в текстах.
3. Применять теоретические знания в практических расчетах по алгоритму.
4. Разрабатывать мероприятия по экономии электроэнергии по ТБ, ППБ, охране труда, нормам и правилам
5. Саморефлексия. Выводы и рекомендации по использованию материалов проекта.
6. Анализировать выбранное электрооборудование по техническим условиям и токам нагрузки, качество заполнения расчетно-монтажная таблица.
7. Разрабатывать и графический выполнить электрические схемы по ГОСТ.
8. Соблюдать требования ЕСКД и ЕСТД, сроки выполнения проекта.
9. Аргументировать принятое техническое решение.
|
3-5
6-10
12-15
6-10
3-5
6-10
12-20
6-10
6-10
|
|
|
|
|
Оценка : 60 - 75 баллов - оценка удовлетворительно
76 - 90 баллов - оценка хорошо
91 - 100 баллов - оценка отлично
Литература
1 Алиев И.И «Справочник по электротехнике и электрооборудованию» - М: Высшая школа, 2000.-255с.
2 Герасимович Л.С. «Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок» -М: колос, 1980 - 391с.
3 Елисеев В.А. Справочник по автоматизированному электроприводу - М: Агропромизлат, 1990-315с.
4 Каганов И.Л. «Курсовое и дипломное проектирование»
5 Кудрявцев И.Ф. Электрооборудование животноводческих предприятий и автоматизация производственных процессов в животноводстве - М: Колос,1979-368с.
6 Новиков Ю.В. охрана окружающей среды - М: Высшая школа, 1987 - 287с
7 Таран В.П. Техническое обслуживание электрооборудования в сельском хозяйстве-М: Колос. 1975-304с.
8 Яницкий С.В. Электрооборудование сельскохозяйственных агрегатов и установок -СП: Упромиздат, 1993-101с
9. ГОСТ 21.614-88С.17 Изображение условное графическое электрооборудования на планах.
10 ГОСТ 2.710-81 Обозначение буквенное цифровые в схемах
11. ГОСТ 2.721-74 Обозначение условно графические в схемах.
12. Методические рекомендации по оформлению пояснительной записки и графические части курсового проекта.
Страницы: 1, 2
|