125788 (Вытяжная вентиляция птичника), страница 2

S/Sк+Sк/S+2* ε =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

ω=ω0(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)*(ω/ωн)х (22)

где Мс – момент сопротивления механизма при скорости ωм , 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.

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 ωi/Мдинi (25)

где ωi – 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.