• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Проектування електроустаткування промислових установок.

ВСТУП

Для експлуатації сучасного електрообладнання потрібні різнобічні знання щодо модернізації існуючого електрифікованого і автоматизованого вироб –

ництва та створення нового високоефективного і гнучкого технологічно дос –

коналого виробництва. Спеціалісти в галузі електрообладнання промислових підприємств повинні добре знати електричну частину, конструкцію устано –

вок і технологічні процеси з тим електрообладнанням, яке є основою сучас –

них автоматизованих виробничих комплексів. В сучасній технології і устат –

куванні велику роль відіграє електроустаткування, тобто сукупність

електричних машин, апаратів, приладів і пристроїв, використанням яких виконується перетворення електричної енергії в інші види енергії і здійснюється автоматизація технологічних процесів.

Першоступеневе значення для автоматизації виробництва має багатодви –

гуневий електропривід і засоби електричного керування. Все більше роз –

повсюдження отримують нові засоби електричної автоматизації технологіч –

них установок, машин і механізмів на базі напівпровідникової техніки су –

часної контрольно-вимірювальної і регулювальної апаратури, безконтактних датчиків, логічних елементів, мікропроцесорів та ЕОМ. З розвитком силової

напівпровідникової техніки стали можливими якісна комутація, регулювання та перетворення струму в силових колах електроустановок.

В сучасних умовах задачі експлуатації, проектування та модернізації існу –

ючого електрифікованого обладнання вирішуються спільними зусиллями технологів, механіків та електриків.

1. Мета і задачі предмету.

Основною задачею предмету “Електроустаткування промислових підпри –

ємств” (далі ЕУ) являється вивчення силового електрообладнання і схем керування промислових установок, а також вивчення питань електричного освітлення.

В зв’язку з цім програмою передбачено вивчення наступних розділив:

1. Електричне освітлення.

2. Металообробні верстати.

3. Піднімальні механізми та механізми безперервної дії.

4. Компресорні, вентиляційні та насосні установки.

5. Електротехнологічне та електротермічне обладнання.

6. Методи та технології пошуку несправностей електроустаткування.

Метою предмету є отримання необхідних теоретичних знань і практичних

навиків, які необхідні для виконання грамотної експлуатації обладнання електроустановок, а також отримання навиків проектування основного електроустаткування промислових електроустановок.

Вивчення предмету базується на знаннях, які отримані з предметів:

1. Теоретичні основи електротехніки.

2. Промислова електроніка.

3. Електричні машини і апарати.

4. Основи електроприводу (ОЕП).

5. Системи керування електроприводом (СКЕП).

6. Електроавтоматика промислового устаткування.

7. Електричні вимірювання.

8. Конструкційні і електротехнічні матеріали.

9. Технічна механіка.

10. Електропостачання підприємств.

Проектування електроустаткування більшості промислових установок можливо проводити за єдиною методикою, тому що є багато спільного у побудові електричних схем і монтажі електричних машин та апаратів.

2.1. Склад проекту виробничого механізму.

1. Технічне завдання (вихідні дані) на проектування електроустаткування

складається після встановлення конструктивних форм і технологічних показ - ників, враховуючи ступінь його електрифікації.

Вимоги до ЕУ:

- забезпечення технологічної можливості машини,

- зручність і надійність електричного керування,

- забезпечення електробезпеки,

- проект повинен бути економічно виправданим,

- проект повинен відповідати екологічним вимогам.

В технічному завданні вказується:

- кількість і призначення електродвигунів,

- вихідні дані для визначення потужності і частоти обертання,

- характер руху механізмів, наявність реверсу і гальмування, діапазон і плавність регулювання обертів,

- форми керування (ручне, електродистанційне, автоматичне або програмне),

- вимоги до місцевого освітлення,

- ергономічні вимоги,

- пристрої захисту.

2. Принципова електрична схема*⁾ з описом роботи являється основною

схемою проекту ЕУ, дає загальне зображення про роботу системи і є джере –

лом для складання схем з’єднань і підключень, а також для оформлення пе –

реліку елементів.

*⁾ Схемою електричного кола називається графічне зображення її елементів (електричних машин та апаратів), а також зв’язків між ними за допомогою умовних графічних позначень.

По принциповій схемі здійснюється перевірка правильності електричних з’єднань при монтажі і перевірка справності елементів і вузлів ЕУ при по –

шуку несправностей в процесі експлуатації електроустановок.

3. Розміщення електрообладнання може бути виконане як на виробни -

чому механізмі так і зовні його в залежності від виду і розмірив механізму.

На механізмі встановлюється електрообладнання, яке конструктивно

пов’язане з робочими органами машини: електродвигуни приводів; електро –

гальмівні пристрої; електромагнітні муфти; апарати визначення положень механізму та ін.

Зовні механізму розташовується електрообладнання, яке як правило, не пов’язане з виробничим механізмом і яке має великі габарити та масу (силові трансформатори, перетворювальні агрегати, шафи з апаратурою керування та ін.)

4. Схеми з’єднань вузлів і елементів розроблюються після складання

ескізу розміщення апаратури і принципової електричної схеми і на їх основі.

Ці схеми відображають дійсне розташування окремих апаратів і вузлів ЕУ

в шафах, нішах, на панелях керування та ін. При цьому використовують ти ж самі умовні позначення, що і на принциповій схемі. Схеми з’єднань також

відображають спосіб здійснення електричних з’єднань.

Основні правила складання схем з’єднань.

1. Приєднання проводів виконується тільки до затискачів апаратів, елек –

тричних машин, приладів або до наборів зовнішніх затискачів (клемних ко –

лодок, які випускаються промисловістю на І_н = 10; 25; 60 і 200 А, на U_н до 500 В).

2. До одного затискача рекомендується приєднувати не більше двох про –

водів; при наявності більшої кількості проводів необхідно використовувати здвоєні затискачі.

3. В межах однієї панелі всі розгалуження проводів між апаратами реко –

мендується робити на затискачах апаратів і не використовувати проміжні затискачі.

4. Категорично не допускається з'єднання проводів помимо затискачів (за

допомогою скруток або пайки).

Зображення проводів, які ідуть від наборів затискачів або апаратів в одному

напрямку, може бути виконано двома способами:

- зображати пучки проводів на схемі одною товстою лінією;

- кожний провід показувати окремо.

Схема підключення (зовнішнього монтажу) являє собою схему електро –

проводки на підставі принципової схеми і ескізу розташування електрооб –

ладнання.

Види проводок:

Машинна, яка прокладається на корпусах і деталях виробничого механізму або в порожнинах корпусних деталей машин. З метою захисту проводів від механічних пошкоджень і впливу технічних рідин вони прокладаються в

тонкостінних металевих трубах або металорукавах, внутрішній діаметр і

конфігурація яких повинні забезпечувати слободне протягування і заміну

проводів.

На кожні 7 – 10 проводів кіл керування додається один резервний провід.

Панельна і блочна проводка виконується, як правило, жорстким проводом (ПВ, ПР, ПМВ) з мідною жилою з перерізом по струму навантаження, але не менше 1мм². (дозволяється використовувати в колах підсилювальних прист –

роїв провід діаметром 0,75мм², на платах і в блоках 0,5 і 0,35мм²)

На кранах переріз проводів не менше 2,5мм², робоча напруга н.м. 500 В.

Зовнішня проводка прокладається по полу або фундаменту верстата, вико –

нується в сталевих трубах, коробах або в спеціальних каналах, які закрива –

ються щитами, а також відкрито по стінам виробничих приміщень.

Літерні і цифрові позначення в електричних схемах.

Літерні і цифрові коди та графічні позначення в електричних схемах повинні відповідати вимогам ЄСКД.

Кола в схемах маркуються послідовно – від вводу джерела живлення до споживача.

Ділянки електричних кіл, які мають відгалуження маркуються за годинни –

ковою стрілкою – зліва направо і з верху до низу.

В трифазних колах фази маркують А, В, С, N.

В двофазних колах – А,В; В,С; С,А.

В однофазних колах – А; В; С.

В електричних схемах постійного струму ділянки кіл позитивної полярності маркують непарними числами, а негативної – парними.

Маркування кіл керування, захисту, сигналізації і вимірювання виконують окремими числами в межах виробу. В колах керування змінного струму всі затискачі і провода, які підключаються до однієї фази маркуються парними числами, а до другої фази – непарними.

Загальні точки з'єднань декількох елементів на схемі мають один і той же номер. Після проходження через контакт, котушку, сигнальну лампу, резис –

тор і т. п. номер змінюється.

Для виділення окремих видів кіл індексація здійснюється таким чином, щоб кола керування мали номера від 1 до 99, кола сигналізації – від 101 до 191 і т. д.

Кола керування в складних схемах слід приєднувати до мережі через понижуючий трансформатор. Це виключає електричний зв’язок з силовим колом і усуває хибне спрацювання апаратів.

При використанні в установках тільки двигунів постійного струму в схемах

керування слід використовувати також апарати постійного струму.

Сигнальні лампи включаються на понижену напругу: 6, 12, 24 або 48 В.

Для прикладу розглянемо електричні схеми і ескіз розміщення електрооб –

ладнання токарно-гвинторізного верстата 16К20.

Рис.2.2. Розташування електрообладнання на токарно-гвинторізному верстаті 16К20.

1 – місце встановлення двигуна головного приводу; 2 – рукоятка керування фрикційною муфтою

шпинделю; 3 – електрошафа; 4 – ввідний вимикач; 5 – сигнальна лампа; 6 – вимикач насосу охолодження; 7 – амперметр в колі двигуна головного приводу; 8 – світильник місцевого освіт –

лення; 9 – вимикая світильника; 10 – кнопка швидкого ходу супорта; 11 – рукоятка механічного переміщення супорта; 12 – рукоятка керування фрикційною муфтою (дублює рукоятку 2);

13 – кнопкова станція приводу шпинделю.

На основі принципової схеми складемо, наприклад, монтажну схему панелі керування даного верстату:

Рис.2.3. Схема з'єднань (монтажна схема) електрошафи токарного верстату 16К20.

З'єднання всіх елементів електрообладнання установки виконується за допомогою загальної схеми (схеми підключень) електрообладнання, яка складається на підставі принципової схеми і ескізу розміщення електрооб –

ладнання на верстаті (Рис. 2.4.)

Рис.2.4. Загальна схема електроустаткування токарно-гвинторізного верстату 16К20.

Всі кінці проводів повинні бути промарковані відповідно з нумерацією, яка є на схемі з'єднань, принциповій і загальній, що є необхідним при виконанні монтажних і ремонтних робіт.

Для електроустановок, які мають нескладні електричні схеми можливо поєднання декількох схем в одну, наприклад поєднання електричної прин –

ципової схеми і схеми з'єднань дає різновид електричної схеми, яка має назву: “Схема електрична принципова і з'єднань”.

5. Опис роботи електричної схеми і перелік елементів.

Опис електроустаткування виробничого механізму складається з трьох частин:

1) загальні відомості про електроустаткування;

2) опис дії електричної схеми;

3) перелік блокувань і захисту.

В перший частині опису вказується повний перелік, призначення і технічні дані електричних машин та інших силових елементів, при цьому вказуються режими роботи (при необхідності принцип дії), організація електроживлення. Надається характеристика функціонально об’єднаної апаратури керування, захисту і сигналізації.

В опису дії електричної схеми надається порядок роботи елементів елек –

троустаткування для робочих і налагоджувальних режимів.

В переліку блокувань і захисту вказується їх призначення і надається по –

яснення дії всіх блокувань і захисту ЕУ, а також розглядаються питання електробезпеки.

Перелік елементів ЕУ надається до кожної окремої принципової схеми. Він містить інформацію:

- про призначення елементу;

- назву елементу;

- тип елементу;

- позиційне позначення;

- місце встановлення (при необхідності).

Крім того на схемі можуть приводитись діаграми роботи перемикачів ке –

рування і командоапаратів, схематичне розміщення шляхових (кінцевих) вимикачів та ін.

Всі графічні і текстові матеріали виконуються відповідно ЄСКД.

Розділ 1. “ЕЛЕКТРИЧНЕ ОСВІТЛЕННЯ”

Тема 1.1. Джерела світла і освітлювальні прилади.

1.Типи освітлення.

В залежності від виду джерела світла освітлення поділяється на природне і штучне. При природному освітленні джерелом світла являються небесні сві –

тила (Сонце, відбите сонячне світло та світло зірок), яке використовується для освітлення робочих приміщень та майданчиків. В залежності від розта –

шування віконних прорізів, через які проникає світло, природне освітлення поділяється на верхнє, бокове і комбіноване (рис.1.1; рис1.2).

При штучному освітленні в якості джерел світла використовуються, як правило електричні освітлювальні установки з лампами розжарювання або з газорозрядними лампами.

Рис.1.1. Типи освітлення.

Робоче освітлення обов’язкове в усіх робочих приміщеннях і на робочих територіях для забезпечення нормальної роботи, проходу людей і руху тран –

спорту. Робоче освітлення поділяється на місцеве і загальне.

Різновидами робочого освітлення являються чергове і охоронне освітлення, які забезпечують нормальну видимість в межах роботи чергового і охоронно- го персоналу.

Аварійне освітлення використовується для продовження роботи в випад –

ках, коли раптово виключається робоче освітлення (при аварії) і пов’язане з ним порушення нормального обслуговування обладнання може викликати вибух, пожежу, отруєння людей, порушення роботи об’єктів.

Різновидом аварійного освітлення є евакуаційне, яке влаштовують в при –

міщеннях з великим скупченням людей (більше 50 чол.), в місцях небезпеч –

них для проходу в темряві, при наявності обладнання, робота якого в темряві може викликати нещасні випадки, в проходах і місцях роботи, якщо евакуа –

ція може викликати травматизм серед робочих.

В залежності від розміщення робочих зон штучне освітлення поділяється на внутрішнє і зовнішнє.

При нормальних умовах роботи робоче і аварійне освітлення вмикаються одночасно і разом забезпечують потрібну за нормами освітленість.

Мережа аварійного освітлення повинна бути, як правило, окремою від мережі робочого освітлення і отримувати живлення від окремого джерела

однофазного або трифазного змінного струму або постійного струму. При живленні аварійного освітлення від мережі робочого освітлення повинні бути передбачені станції автоматичного переключення аварійного освітлення.

Станції аварійного переключення виготовляються у вигляді блоків БУ або панелей ПУ, які можуть встановлюватися в електрошафах, на дверцятах яких встановлюють сигнальні лампи, які показують стан контакторів нормального

і аварійного живлення (“відключене”, “включене”).

2. Нормування освітлення.

А) природного.

Природне освітлення характерне тім, що виникаюча освітленість зміню –

ється в широких межах і залежить від часу доби, року, метеорологічних умов, місця знаходження будівлі, а також відбиваючими властивостями земної поверхні.

Нормованою величиною для природного освітлення є коефіцієнт природ-

ного освітлення КПО (е_н) – відносна величина, яка являє собою відсоткове відношення освітленості в даній точці приміщення (Е_в) до одночасного

значення зовнішнього горизонтального освітлення (Е_н), яке здійснюється світлом повністю відкритого небозводу.

Регламентуючим документом являється “Будівельні норми і правила” БНІП, який визначає нормоване значення е_н, враховуючі характер зорової роботи і системи освітлення:

е_н= е×m×c, де

- m – коефіцієнт світлового клімату (залежить від району знаходження будівлі),

- с – коефіцієнт сонячності клімату (злежить від орієнтації будівлі на місці відносно сторін світу),

- е – фактичне значення КПО.

Для кожного робочого приміщення будується крива значень е в характер –

ному перерізі:

На рис.1.2. приведені криві значень КПО (е) в залежності вид типу при –

родного освітлення:

а) одностороннє бокове, б) двостороннє бокове, в) верхнє, г) комбіноване.

Б) штучного.

В діючих нормах проектування промислового освітлення задається як ве –

личина мінімального освітлення так і його якість (показник засліпленості і дискомфорту, глибина пульсацій світлового потоку).

Допустимий коефіцієнт пульсацій в залежності від системи освітлення і характеру роботи, яка виконується не повинен перевищувати 10 ¸20 %.

Для обмеження засліпленого впливу світильників загального освітлення

показник засліпленості не повинен перевищувати 20 ¸30одиниць в залеж –

ності від тривалості і розряду зорової роботи (8 розрядів). Об’єкти підвище-

ної яскравості в полі зору може викликати співчуття зорового дискомфорту.

Значення показника дискомфорту визначається по спеціальним таблицям в залежності від типу світильника, розмірив приміщення і коефіцієнтів відбит- тя його поверхонь (стін, полу, стелі).

3. Світлова енергія. Основні світлотехнічні величини і одиниці їх

вимірювання.

Світло – це потік електромагнітної енергії зі спектром хвиль 10¸ 34×10⁴ нм (оптична область спектру).

Оптична область спектру поділяється:

- інфрачервоне випромінювання 34×10⁴ ¸ 770 нм;

- видиме випромінювання 770 ¸ 380 нм;

- ультрафіолетове випромінювання 380 ¸ 10 нм.

Та частина світлової енергії, яка сприймається зором людини як світло, на –

зивається світловим потоком Fі вимірюється в Люменах (Лм). Зір людини найбільше чутливий до випромінювання l = 555 нм (жовто-зелений колір).

Всі джерела світла випромінюють світловий потік в просторі нерівномірно, тому введена одиниця просторової густини світлового потоку – сила світла І,

яка визначається як відношення світлового потоку dF, який виходить від джерела і розповсюджується всередині елементарного тілесного кута, до величини цього кута dW:

І = dF / dW.

За одиницю сили світла прийнята Кандела (Кд). 1Кд – це сила світла, яке випромінюється джерелом в заданому напрямку як монохроматичне випро –

мінювання з частотою 540×10¹² кГц, енергетична сила якого складає 1/683 Вт/ср.

Світність- М, Лм/м² – це густина світлового потоку, який випромінюється (відбивається) по площі тіла, яке випромінює (відбиває) світло.

Освітленість- Е, Лк (Люкс), - це густина світлового потоку по поверхні, яка їм освітлюється:

Е = I_a×Cos a / R².

Яскравість- L, Кд/м², - це густина сили світла по площині тіла, яке випромінює.

L_a = I_a / S_a.

Оптичні властивості матеріалів.

Оптичні властивості матеріалів характеризуються коефіцієнтами:

- відбиття r = F_r/F_п , F_п – світловий потік, який падає на

- пропускання t = F_t/F_п , поверхню.

- поглинання a = F_a/F_п . r + t + a = 1.

По характеру розсіяння світлового потоку матеріали поділяються на:

- дифузно розсіваючи;

- направлено розсіваючи (матовані);

- змішано розсіваючи.

Такі властивості мають спеціально вироблені зі скла або пластмаси розсіювачі світильників, які призначені для розподілення світлового потоку у необхідному напрямку.

4.Електричні джерела світла.

По способу генерування світлового випромінювання джерела світла поді –ляються на температурні і люмінесцентні, тобто лампи розжарювання та газорозрядні лампи.

Основні параметри електричних джерел світла:

- номінальна потужність, Вт;

- напруга живлення, В;

- пусковий і робочий струм, А;

- номінальний світловий потік, Лм;

- світлова віддача, Лм/Вт;

- спад світлового потоку через визначений час експлуатації, %;

- середня тривалість горіння (ресурс), год.

Лампи розжарювання (ЛР).

Лампи розжарювання є найбільш простими в експлуатації джерелами світла. Принцип дії лампи розжарювання заснований на випромінюванні світла розігрітим до високої температури (2400 – 3000 ^оС) тілами – нитка –

ми розжарювання. Будова лампи розжарювання приведена на Рис.1.3.

Читайте також:

1. Active-HDL як сучасна система автоматизованого проектування ВІС.
2. VII. Етап проектування
3. VII. Етап проектування
4. Автоматизація насосних установок.
5. Автоматизація проектування напівзамовлених ВІС.
6. Безпека при експлуатації компресорних установок.
7. Безпека при експлуатації котельних установок.
8. Варіантне проектування будівельного виробництва.
9. Варіантне проектування технології зведення будівель та споруд.
10. Вибір мікропроцесорного комплекту для проектування обчислювальних пристроїв і систем
11. Вибір способу виготовлення заготовки. Попереднє проектування заготовки.
12. Види архітектурного проектування

Переглядів: 2006