124820 (690167), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Электроприводы, представляя, собой комплекс совместно действующих элементов, как правило, являются ремонтируемыми. После отказа они подвергаются ремонту и продолжают работать дальше. В этих условиях срок службы (технический ресурс), электропривода определяется не физическим износом, старением и разрегулировкой отдельных элементов, а снижением эффективности всей системы в целом и нецелесообразностью ее дальнейшей эксплуатации. Обычно он выбирается равным амортизационному сроку службы управляемого объекта.

Главной особенностью электроприводов является то, что оценка качества их функционирования производится по экономическому критерию. При этом показатели надежности выбираются из условия получения наибольшего экономического эффекта от их применения. В качестве основного показателя безотказности электропривода принимается вероятность - R (Т_э) наработки между отказами больше заданного значения Т_э, а в качестве основного показателя ремонтопригодности - вероятность восстановления в заданное время.

В большинстве случаев можно использовать в качестве модели распределений времени безотказности работы элементов систем управления электроприводами экспоненциальное распределение. Полной и удобной характеристикой этого распределения является интенсивность отказов, имеющая постоянное значение. Параметр потока отказов системы с основным соединением элементов равен сумме интенсивностей отказов элементов:

(54)

Показатель безотказности системы - вероятность R (Тэ) наработки между отказами больше Тэ:

(55)

Восстановление систем управления электроприводами обычно включает риск неисправностей и последующий ремонт. В этом случае подходящей моделью распределения времени восстановления является распределение Эрланга. Среднее время восстановления системы определяется через средние времена восстановлений ,входящих в нее элементов с учетом вероятностей отказов:

Показатели надежности системы устанавливаются в техническом задании. Обычно это – R(T₃) , Если они не достигаются, то

принимаются следующие меры повышения надежности (в порядке предпочтительности):

1. - снижение электрических нагрузок на элементы схемы; (разгрузка);

2. - использование элементов с более высокими показателями надежности (замена); 3 - облегчение температурных условий работы, элементов: 4 - резервирование элементов; 5 - резервирование узлов.

В графу 3 элементы вписываются из принципиальной электрической схемы, а в графы 2 и 4 - из таблицы спецификации к схеме.

В таблице не рекомендуется вписывать сигнальную арматуру, добавочные резисторы сигнальной арматуры, розетки, лампы освещения, звонки, кнопки контроля исправности сигнальных ламп и др. элементы, отказы которых не влияют на работоспособность схемы, а лишь затрудняют ее эксплуатацию.

В графу 5 вписать номинальные коэффициенты ненадежности. Если коэффициенты ненадежности взяты среднестатистические, в графы 9,11,12 следует сразу же проставить .

По результатам проведенного анализа электрических и температурных режимов работы элементов определяют фактические рабочие параметры, коэффициенты электрических нагрузок и температуру в местах установки элементов. Эти данные вписываются в графы 6...8.

В графы 9... 11 вписываются поправочные коэффициенты– учитывающие режимы работы и условия эксплуатации.

Коэффициент характеризует зависимость от нагрузки, - от температуры окружающей среды и нагрузки; а₂ - от условий окружающей среды. Для пускателей реле находят отдельно коэффициенты для катушек и контактов.

В графу проставляется коэффициент (графа 13):

(57)

Для реле пускателей и контактов, характеризующихся отдельно коэффициентами надежности катушек и контактных групп, коэффициент ненадежности для заданных условий эксплуатации определяется следующей формулой:

(58)

где, Kj и кю - соответственно коэффициенты ненадежности обмотки и одной группы контактов находятся из табл.5.1. а₃ - поправочный коэффициент, учитывающий уровень электрической нагрузки контактов; -поправочный коэффициент, учитывающий долю времени нахождения обмотки под напряжением в течение одного цикла работы. –фактическое и номинальное число включений аппарата в час; = 10, именно для 10 включений в час даны коэффициенты

Для пускателей и контакторов следует выделять силовые контакты, рассчитанные на номинальный ток, и блок-контакты (обычно рассчитанные на ток 4 А). Для каждого контакта или группы контактов определяется своя нагрузка. Отношение для всех контактов одинаковое.

В графу 14 вписывают коэффициенты использования элементов по времени, определяемые формулой:

(59)

где и t_y - соответственно время (активной) работы элемента и узла (установки). Время устанавливают при анализе схемы. Например, диоды в цепи динамического торможения двигателя работают 10 с. в течение 1 цикла, длящегося 1 минуту. В этом случае коэффициент их использования

В графу 15 записывается результирующий коэффициент ненадежности элемента

Для элементов ненадежность в графу 15 проставляется коэффициент kj из графы 13.

В графу 16 вписывается количество однотипных элементов работающих в одних и тех же электрических режимах при одинаковых внешних условиях и коэффициенте использования; если хотя бы одно из этих условий не выполняется, элементы должны быть отнесены к разным группам.

В графу 17 записывают результаты произведения N, Kj.

В графу 19 записывают время восстановления элементов

Суммируются данные по графе 17, в результате получают сумму

Вычисляют отношение данных каждой строки графы (столбца) 17 к сумме и записывают результат в графу 18.

Данные графы 13 умножают на данные графы 19 построчно, и результаты заносят в графу 20.

Вычисляют сумму данных по графе 20. Эта сумма есть среднее восстановление системы .

В графе "Примечание" указывают (уточняют) параметры элементов, место установки, если элемент устанавливают не в ящике управления, степень защиты, класс изоляции обмоток, сколько контактов используется и т.п.

Вычисляем параметры надёжности:

Параметр потока отказов

- интенсивность отказа базового элемента системы ( =0,03) (56)

П оказатель безотказности системы - вероятность К(Т₃)наработки между отказами больше Т₃

где Т₃ - время эксплуатации в году, ч.

Наработка на отказ, ч:

Среднее время восстановления системы:

.

Вероятность восстановления системы в заданное время.

где, - минимальное время заданное техническими условиями для восстановления системы, чтобы не нарушить технологический процесс.

Коэффициент готовности:

Таким образом, получили:

;

;

;

;

6.2 Определение удельных и энергетических показателей разработанного электропривода

- Удельная энергоемкость электропривода

а=Р1 ср/Q;

где Р1 ср – средняя подводимая мощность по нагрузочной диаграмме, кВт;

Q – производительность установки, т/ч;

а=0,55 кВт/ч;

- Средний коэффициент загрузки:

Кн ср=Р2 ср/Рн;

Где Р 2 ср – средняя мощность на валу, кВт;

Кн. ср= /7,5=0,93

- Средний коэффициент мощности:

;

где Uср – среднее линейное напряжение, В;

- Потребляемая мощность из сети электропривода:

- Потребляемая энергия в год:

кВт;

где к – коэффициент, учитывающий ручной режим.

7. Разработка ящика управления электроприводом

7.1 Определение суммарной площади монтажных зон аппаратов и типа ящика управления

На листе графической части №5 показана возможная установка элементов схемы с учётом монтажных зон, которые определяются по требованиям ТМЗ-3-141-90; ТМЗ-155-90; ТМЗ-19-90; ТМЗ-13-90.

Таблица 7.1.1. Монтажные зоны аппаратов.

Тип аппарата	Размеры зоны, мм2					Вариант крепления
	Н	HI	Н2	В
Пускатель магнитный ПМЛ	250	150	50	80	3
Сигнальная арматура	100		75	60	1
Выключатель автоматический BA61F29	200	150	25	75	3
Устройство УЗ	200	100	50	120	3
Пост кнопочный ПКЕ-112	150	100	50	80	3
Реле времени ВЛ69	200	150	25	75	3
Пакетный переключатель ПКУЗ-12	200	150	25	120	3

После компоновки приборов внутри щита приборов, определяем тип и размеры щита с учётом монтажных зон аппаратов.

Щиты (ящики) являются связующим звеном между объектом управления и оператором. На них располагают средства контроля, управления технологическим процессом, а также мнемосхемы, накладные надписи.

Выбор ящиков производят согласно монтажным зонам аппаратов, которые будут располагаться в нем. Найдём требуемую площадь монтажной панели щита и двери:

(66)

(67)

где, Н и В- монтажные зоны аппаратов, устанавливаемых в щите (ящике) или на двери.

Характеристики

Список файлов курсовой работы