Схема управления электроприводом

Обеспечить работу механизмов ткацкого станка может электропривод станка, который удовлетворяет следующим требованиям:

- мгновенный пуск станка, следовательно, включение вала станка через фрикционную муфту на работающий электродвигатель;

- равномерный ход - изменение конструкции в механической части привода, уменьшение веса батана;

- быстрый останов - электромагнитное устройство, затормаживающее вал станка при останове;

- совпадение механических характеристик электродвигателя и станка;

- контроль целостности основной и уточной нити - автоматический останов станка при обрыве нити и световая сигнализация на различные причины автоматического останова.

Описание работы схемы управления электроприводом станка.

Напряжение питания в цепи управления подается включением пакетного переключателя S1. В исходном положении контакты S2 и S5 путевых выключателей разомкнуты, катушка К1 и цепь световой сигнализации обесточены. Электродвигатель станка отключен. При повороте пусковой штанги на себя освобождается шток путевого выключателя S5, а шток путевого выключателя S2 нажимается, замыкаются контакты S2, получает питание катушка К1 магнитного пускателя К1 и через силовые контакты А12, В12, С12, при повернутой на себя штанге электродвигатель М1, набирае обороты и работает в режиме холостого хода. При повороте пусковой штанги в первоначальное положение включается механическая фрикционная муфта и вращение от электродвигателя передается на главный вал, станок начинает работать.

При обрывах нитей основы, уточины, при появлении неисправностей в механизмах происходит автоматический останов станка и отключение электродвигателя. При обрыве нити основы ламель падает под своим весом и замыкает рейку основонаблюдателя через обойму с корпусом станка.

Привод механизма розыска «раза» осуществляется от самостоятельного электродвигателя М2.

Рис.1. Схема управления электроприводом станка СТБ У – 330

2.3. Выбор конфигурации силовой сети и способа её прокладки

Расположение производственного цеха, в котором выполняется проект силовой сети, и проектируемой подстанции указано в графической части.

Проектируемая подстанция расположена на уровне первого этажа, пристроеная к зданию, проектируемого цеха.

Потребители проектируемого цеха принадлежат ко второму классу надёжности электроснабжения, следовательно, электроснабжение цеха может выполнятся по радиальной или магистральной схеме питания. Установленные в проектируемом цехе распределительные пункты (РП) получают питание по радиальной схеме. РП расположены таким образом, чтобы избегать обратных потоков энергии. При выборе места для установки распредпунктов учитывалась также возможность ремонта силовой сети и удобство обслуживания. Выбор распределительных пунктов выполняется в соответствии с количеством присоединении к каждому РП, в соответствии с величиной допустимой токовой нагрузки на распредпункт.

Выбираем распределительные пункты серии ПР8501 и ПР8503 напольного исполнения, со степенью защиты оболочки IP54, так как эти распределительные пункты удовлетворяют всем условиям силовой сети проектируемого цеха. Аппараты защиты на отходящих линиях – автоматические выключатели, ввод питающих проводников возможен либо сверху, либо снизу; вывод проводников – снизу.

Распределительные пункты будут получать питание по линиям, выполненным кабелем марки АВВГ,^[2] который удовлетворяет условиям прокладки и выпускается в настоящее время в большом ассортименте. В дальнейшем кабели питающих линий вводятся внутрь производственного корпуса на уровне подвала, поднимаются вертикально (тип изоляции кабеля позволяет перепад высот), при вертикальной прокладке кабели имеют защиту от механических повреждений – короба, на высоту 2,5м. от уровня пола каждого этажа.

До соответствующих РП, расположенных в проектируемом цехе на втором этаже, кабель крепится скобами. Скобы крепятся на трассу прокладки к стене. Ввод кабеля в РП напольного исполнения осуществляется сверху. При проходе через потолочные перекрытия кабель защищается от механических повреждений стальной трубой. Вывод проводов магистралей силовой сети к машинам осуществляется снизу шкафа.

Станки, установленные в цехе, имеют сравнительно небольшую установленную мощность, поэтому выбираем магистральную схему подвода питания к станкам в обоих вариантах силовой сети. Аппараты защиты при магистральной схеме питания обеспечат надёжную защиту проводов магистралей от коротких замыканий и перегрузок.

Внутрицеховая сеть выполняется по наикратчайшему расстоянию проводом АПВ – 380 с алюминиевыми жилами, в поливинилхлоридной изоляции. Этот провод выбран потому, что он дешевле проводов с медными жилами и удовлетворяет условиям прокладки. Для защиты проводов от механических повреждений выбираем пластмассовые трубы типа ПВХ, т.к. расстояние до машин достаточно большое, пластмассовые трубы значительно дешевле стальных и разрешена скрытая прокладка в пыльных и пожароопасных проводов силовой сети в таких трубах. Прокладку проводов внутрицеховой сети выполняем в полу, в отдельных бороздах, что позволяет обеспечить ремонтные работы в случае неисправности проводки.

Технологическое оборудование расположено равномерно по площади цеха, с соблюдением требований техники безопасности и требований технологического процесса к маршруту обслуживающего персонала.

Учитывая вышесказанное, принимаем к проектированию два варианта конструкции силовой сети. В обоих вариантах питание машин от распределительных пунктов выполнено по магистральной схеме.

Краткое описание двух вариантов силовой сети цеха:

Первый вариант: три РП типа ПР8503 с автоматическими выключателями на отходящих линиях АЕ2046. На одной магистрали по шесть станков, соединенных последовательно; количество линейных автоматов в РП №1 и в РП №3 по пять штук, в РП №2 – четыре штуки. Схема питания распределительных пунктов – магистральная.

Второй вариант: два РП типа ПР8501 с автоматическими выключателями на отходящих линиях АЕ2046М. На одной магистрали по станков, соединенных последовательно; количество линейных автоматов во всех РП – шесть штук. Схема питания распределительных пунктов – магистральная.

Варианты отличаются величиной капитальных затрат и эксплуатационных расходов т.к. разная конфигурация силовой сети, что определяет разные длины участков силовой сети. Конфигурация силовой сети для первого и второго вариантов приведена на рисунках №2 и №3.

Рис№2. Конфигурация силовой сети. Вариант 1

Рис№3. Конфигурация силовой сети. Вариант 2

2.4. Электрический расчёт силовой сети

Выполняем расчёт магистрали №5 варианта №1

Расчётная схема магистали

Рис.4 Расчётная схема магистали

Р_р(кВт) = 14,8 кВт I_p(А) = 37,2 А cosφ_p = 0,83

Расчёт силовой сети в сетях до 1000 вольт с учётом графика работы предприятия и числа часов использования максимальной нагрузки Т_мах= 4500 час., выполняем методом допустимого тока.

Определяем установленную мощность токоприёмников магистрали

Р_уст =

где Р_ном. - номинальная мощность отдельных токоприёмников магистрали, кВт;

Р_ном = 3 кВт

Р_уст = 3+3+3+3+3+3 = 18 (кВт)

Σ - сумма токоприёмников одной магистрали

2.4.2. Определяем расчётный коэффициент мощности и коэффициент использования активной мощности за наиболее загруженную смену для токоприёмников магистрали

cosφ_р = 0,83

К_и = 0,82⁶

2.4.3. Определяем расчётную мощность токоприёмников магистрали

Р_р. = К_и· К_макс· Р_уст,

где К_макс - коэффициент максимума активной мощности

К_макс = 1

Р_р. = 0,82·1·18 = 14,8(кВт)

2.4.4. Определяем расчётный ток одной магистрали

I_р =

I_р = (A)

2.4.5. Определяем пиковый ток магистрали

I_пик. = I_пуск + (I_р.- К_и · I_ном.дв.)

где I_пуск - пусковой ток двигателя, А;

I_ном.дв.- номинальный ток двигателя, А;

I_р. - расчётный ток магистрали, А;

I_ном.дв. = 6,7 А

I_пуск = I_ном.дв.· С

I_пуск = 6,7· 6 = 40,2(А)

I_пик. = 40,2 + (37,2 - 0,82 · 6,7) = 71.57 (А)

Для защиты питающих линий от перегрузок и коротких замыканий выбираем автоматический выключатель с тепловым и электромагнитным расцепителем типа АЕ2046,[3] с техническими данными автоматов на отходящих линиях:

I_ном.а = 63 А

U_ном.а = 380 В

I_{ном.расц.} = 40 А

I_{расц.эл.магн.} =12 А

t_сраб. = 0,02...0,1 сек.

I_расц.т.= К_рег.·К_{разброса}·К_рп· I_{ном.расц.}

К_рег.= 0,9 -1; К_{разброса}= 1,15; К_рп. = 0,85

I_расц.т = (А)

где: К_рег. - коэффициент, учитывающий возможность регулировки уставок срабатывания теплового расцепителя;

К_{разброса} - коэффициент, учитывающий разброс уставок срабатывания теплового расцепителя;

К_рп. - коэффициент, учитывающий установку автомата в распределительном пункте.

Проверяем выбранный автомат по условиям:

а) по длительному расчётному току:

I_ном.а ≥ I_р 63 А > 37,2А

I_расц.т ≥ I_р 39,1 А > 37.2 А

I_{ном.расц.} ≥ I_р 40 А > 37,2А

б) по пиковому току:

= 12 = 460 (А)

I_{расц.эл.магн} ≥ К₂· I_пик. 460 > 89,4 A

I_расц.т ≥ I_пик./К₃ 39,1 A > 10,2 A

К_2,К₃ - коэффициенты, зависящие от типа автомата

К₂ = 1,25

К₃ = 7

в) t_сраб. = 0,02...0,1 сек.

t_сраб. - время срабатывания автомата, сек.;

Автоматический выключатель удовлетворяет всем условиям проверки.

Дата добавления: 2015-07-11