ПЗ Электропривод универсальной многофункциональной насосной ст (1236117), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Во время эксплуатации двигателей возникают режимы опасные для их работы: пусковые токи во время запуска, короткие замыкания, обрыв фазы и тому подобное. На этот случай должны быть предложены аппараты защиты.

Для этого используем автомат защиты двигателей. Это устройство, которое отключает двигатель при токах перегрузки и коротких замыканий. Эти приборы отличаются от обычных автоматических выключателей конструкцией пластин и расцепителей.

При работе двигателя от ПЧ защита не требуется, так как большинство преобразователей оборудованы аппаратами защиты.

Необходимо поставить автоматический выключатель в цепь управления для защиты ПЛК.

Используем автоматический выключатель для защиты двигателей при работе их от сети. На вход силовой цепи ставится общий выключатель, который будет производить включение системы управления.

Еще одним видом аварийного режима АД является обрыв фазы трехфазной цепи. В этом случае питание двигателя становится двухфазным, вследствие чего магнитное из вращающегося переходит в пульсирующее. Если это произошло во время и может выйти из строя из-за перегрева обмотки статора. Если же это случилось до запуска, то двигатель может не запуститься.

Чтобы обезопасить систему от подобных аварий используем реле контроля фаз, которое защищает двигатель от:

• уменьшения напряжения ниже уставки;

• уменьшения напряжения выше уставки;

• обратного чередования фаз;

• обрыва нулевого провода;

• не симметрии токов.

3.6 Выбор оборудования

3.6.1 Определение расчетной производительности насосной станции и выбор насоса

Согласно техническим условиям проектируемое здание снабжается холодной водой из сети водопровода. Наименьший гарантированный напор в точке подключения к городскому водопроводу составляет 0, 3 МПа (0,3 атм.) согласно СНиП 2.04.02-84.

3.6.1.1 Определение подачи насоса

Для определения производительности насосной станции необходимо выполнить расчет суточного водопотребления. Основным документом, определяющим нормы водопотребления, является СНиП 2.04.02-84. Представлен в таблице 3.3.

Таблица 3.3 — Нормы потребления воды на одного жителя

Среднесуточный объем водопотребления (за год) определяется по формуле:

(3.1)

где - норма удельного водопотребления (л/сут×чел) соответствует i степени санитарно-технического благоустройства жилых зданий, принимаемая по таблице 3.3; - расчетное число жителей, проживающих в районах жилой застройки [2].

Ввиду отсутствия возможности получения информации о количестве проживающих от строительной компании произведем средний расчет количества жителей. Количество человек живущих в доме определим как количество квартир умноженное на 3. В здании 80 квартир, следовательно, количество жителей дома будет равно 270 человек.

, (3.2)

Вследствие неравномерности потребления воды в течение года, наблюдаются колебания суточного расхода. Поэтому системы водоснабжения должны быть запроектированы на пропуск максимального суточного расхода воды. Максимальный суточный объем воды определяется как:

, (3.3)

где =1,1…1,3 ‒ максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятия, степень благоустройства здания [10].

,

Для подбора насоса необходимо определить часовой расход воды

, (3.4)

.

3.6.1.2 Определение напора

Согласно СНиП 2.04.02-84 п. 2.26. Минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м. Учтем напор, подаваемый на вход насосной станции, по нормам равный 40м. Потери напора в трубопроводе примем 3м. Следовательно, для шестнадцатиэтажного здания имеем

3.6.2 Подбор оборудования

Выбор оборудования начнем с подбора насоса. Согласно методике предложенной в [2] подбор насоса осуществляется по значениям напора Н и подачи П. При повышении уровня воды на каждые 10 метров давление падает на 10 Па. Что необходимо учитывать при определении напора. Для семидесяти этажного здания напор в 80м даст давление на 16 этаже 0,03Мпа, что считается нормальным для снабжения последнего этажа.

Рассмотрим насосы фирмы «Grundfos» так как они считаются одними из лучших. Зарекомендовали себя надежной работой. Ввиду того что регулировать давление в системе предполагается изменением частоты питающего напряжения способ изменения диаметра рабочего колеса можно не расматривать.

Фирмой «Grundfos» представлена линейка насосов серии СМЕ. «СМ» означает – центробежный, модульный, а «Е» означает наличие преобразователя частоты. Эти насосы предназначены для повышения давления.

На основе данных представленных компанией разработчиком выберем необходимый насос, используя характеристику работы насоса, изображенную на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 — Рабочая характеристика насосов СМ 10

Насос с необходимыми параметрами определяют по расположению рабочей точки на рисунке 3.3. Необходимо чтобы рабочая точка располагалась на характеристике.

Из рисунка 3.3 следует, что выбранный двигатель соответствует требуемым параметрам. Однако необходимо учитывать, что при параллельной работе двух насосов подача каждого снижается на 10%.

Выбираем насос Grundfos CM-A10- 4.

Для обеспечения бесперебойной и безопасной работы станции и обеспечения высокого регулирования в системе насосной станции будем использовать 2 насоса: основной и резервный.

Рисунок 3.3 — Рабочая точка на рабочей характеристике

Характеристики насосного агрегата сведем в таблицу.

Таблица3.3 — Технические данные насоса

Максимальное рабочее давление, бар	10
Скорость вращения, оборотов/мин	2900
Уплотнение вала	AVBV
Материал эластомера	Viton
Вход насоса	Rp 1½" ВР
Выход насоса	Rp 1½" ВР
Температура перекачиваемой жидкости, ° C	0-40 (40° при 6 бар)
Рабочее колесо	нержавеющая сталь
Материал корпуса насоса	чугун
Напряжение,В	3 x 400
Частота, Гц	50
Мощность, КВт	3,2

Наличие программируемого логического контроллера управляющего процессами работы насосной станции позволяет использовать преобразователь частоты с меньшим набором функций. Главной его задачей является подача напряжения определенной частоты для обеспечения необходимого режима работы двигателя.

Выбор преобразователя частоты будем осуществлять по методике предложенной разработчиками преобразователей. Выбирать преобразователь следует так, чтобы его паспортная мощность была больше или равна паспортной мощности двигателя. Необходимо учитывать то, что для электродвигателя принимается, что мощность в киловаттах относится к механической мощности двигателя на валу, а не к потребляемой от источника питания активной мощности.

Более точным критерием выбора ПЧ для различных условий исполнения является условие:

, (3.5)

где К ‒ коэффициент искажения тока, связанный с алгоритмом формирования синусоиды тока с помощью ШИМ, в первом приближении можно принять К=1; - статический момент нагрузки на валу, это номинальный момент двигателя Н×м; приведенный к валу двигателя момент инерции нагрузки ; - время в течение которого требуется разогнать двигатель до частоты вращения, с [12] .

,

1,5 ,

.

На рисунке 3.4 представлена фотография ПЧ соответствующего данным условиям.

Рисунок 3.4 — Преобразователь частоты Vacon 10

Является преобразователем частоты общего применения, способным управлять двигателями мощностью до 5,5кВт. Он отлично подходит для работы в промышленных установках и системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Таблица 3.4 — Технические характеристики Vacon 10

Мощность	0,37 - 5,5 кВт
Напряжение питания	3 х 380-500 В
Степень защиты	IP20 или IP21 (опция)
Режимы работы Vacon 10:	Векторный без датчика обратной связи по скорости Вольт-частотный режим
Перегрузочная способность	150% от номинального момента при тяжелой нагрузке в течение 60 секунд Пусковой ток -200% в течение 2 секунд
Порты связи	Встроенный RS 485 (Modbus RTU)
Выходная частоты и частота коммутации	Максимальная выходная частота – 320 Гц; Частота коммутации – 1-16 кГц;

Основные особенности Vacon 10:

• управление – кнопками;

• минимальные размеры;

• монтаж на DIN-рейке или монтаж на винтах;

• применение пакета для разработки прикладных программ Vacon NC61131-3 Engineering;

• возможность программирования и копирования параметров без сетевого питания;

• возможность крепления на DIN-рейке вплотную;

• лакированные платы.

Главным условием выбора автоматического выключателя является:

(3.6)

где - ток номинального теплового расцепления; - номинальный ток двигателя.

На рисунке 3.5 представлена схема питания насосов.

Характеристики

Список файлов ВКР