Электропривод и система автоматического управления насосной установки
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?я контактами реле К1-К4, которые управляются программируемым контроллером. В зависимости от команды с контроллера (т.е. от положения ключей К1-К4) возможна периодическая замена основного рабочего двигателя и резервного двигателя, а также запуск, при необходимости, резервного двигателя от сети. Приводные двигатели могут работать в следующем порядке:
- М1 - основной (подключен к преобразователю), М2 - резерв (выключен);
- М1 - основной (подключен к преобразователю), М2 - резерв (подключен к сети напрямую);
- М2 - основной (подключен к преобразователю), М1 - резерв (выключен);
- М2 - основной (подключен к преобразователю), М1 - резерв (подключен к сети напрямую).
- Если контакт К1 замкнут (К2, К3 и К4 - разомкнуты), то двигатель М1 получает питание от преобразователя через контактор КМ1 (работает замкнутая система регулирования). При увеличении расхода в сети до такой степени, что один насос не в состоянии поддерживать необходимый напор, система работает следующим образом (предполагается, что работал двигатель М1): двигатель М1, управляемый системой автоматического регулирования разгоняется до максимума, затем контроллер выдает сигнал на переключение приводов, контакт К1 размыкается, замыкается контакт К2 (включается контактор КМ2) и двигатель М1 начинает работать от сети на номинальной скорости, далее замыкается контакт К3 и двигатель М2 начинает работать от преобразователя частоты (через контактор КМ3). При уменьшении расхода в сети до нормального уровня, размыкается контакт К2, и двигатель М1 отключается от сети (размыкается контактор КМ2), а двигатель М2 продолжает работу от преобразователя (под управлением САР), т.е. происходит смена основного (рабочего) и резервного насоса. Такая последовательность действий необходима для уменьшения динамического удара в водопроводной сети.
- Контакторы КМ1 и КМ2, а также КМ3 и КМ4 имеют взаимную блокировку чтобы исключить возможность их одновременного включения, так как в противном случае получится, что на выход преобразователя подается напряжение сети, что недопустимо. Также предусмотрена блокировка от одновременного подключения электродвигателей М1 и М2 к выходу преобразователя, она осуществляется вспомогательными контактами контакторов КМ1 и КМ3.
- Если переключатель SA1 находится в положении "Ручн.", то установка работает в режиме ручного управления. При этом пуск и остановка двигателя М1 осуществляются кнопками SB2 и SB1 соответственно, а двигателя М2 - SB4 и SB3. В режиме ручного управления возможно два режима работы системы, выбираемые положением переключателя SA2:
- двигатель получает питание от преобразователя частоты, а регулирование скорости двигателя (частоты преобразователя) осуществляется вручную с пульта управления преобразователем (SA2 находится в положении "Рег. ");
- двигатель напрямую подключен к сети, скорость двигателя не регулируется (SA2 находится в положении "Нерег. ").
Исходя из принципиальной схемы силовых цепей (рис.5.2.), учитывая ранее выбранные комплектующие (двигатель и преобразователь), приступим к выбору элементов силовых цепей.
Для осуществления переключений в силовых цепях выбираем контакторы серии КТ64 с бездуговой коммутацией, со следующими техническим данными:
- номинальное напряжение главной цепи 380 В 50 Гц;
- номинальный ток главной цепи 100 А;
- количество контактов главной цепи - 3 замыкающих;
- количество вспомогательных контактов - 2 размыкающих, 2 замыкающих;
- номинальное напряжение цепи управления 220 В 50 Гц.
Для защиты двигателей от перегрузки выбираем двухполюсные тепловые реле серии РТЛ с номинальным током цепи управления 16 А, номинальным напряжением цепи управления 380 В 50 Гц., с пределом регулирования уставок (0,16-1) Iном.
Для осуществления коммутаций в схеме управления выбираем пакетные переключатели типа ПВМ-1 на ток 6,3 А, напряжение 380 В, и кнопки типа КЕ-202 (замыкающая) и КЕ-203 (размыкающая).
6. Расчет основных параметров и проектирование системы управления электроприводом
6.1 Функциональная схема электропривода
На основании принятых ранее решений о системе электропривода и реализации ее автоматизации можно составить функциональную схему электропривода, представленную на рис.6.1.
Система автоматического управления электроприводом состоит из объекта управления и регулятора. Под объектом управления мы понимаем совокупность электродвигателя, преобразователя энергии, питающего двигатель, и рабочего органа, т.е. в данном случае центробежного насоса, соединенного с валом двигателя через муфту. Задача по расчету автоматической системы управления данным электроприводом выборе, расчете и реализации регулятора. Регулируемая величина в данном случае одна - напор жидкости в сети. Регулятор реализован в комплектном преобразователе, выбранном нами для питания двигателя, нам остается только рассчитать и задать параметры и тип регулятора.
6.2 Математическое описание установки
Уравнения электропривода для случая механической передачи момента от двигателя к рабочему органу через муфту имеют вид:
М - Мс = Jс dw/dt (6.1)
где Jс - суммарный момент инерции электропривода, кг/м2, принимаем равным 1,6 момента инерции двигателя; М, Мс - соответственно моменты двигателя и сопротивления, Нм; w - угловая скорость вала двигателя, рад/с.
Рассмотрим насосную установку горячего водоснабжения соединенную с сетью бе?/p>