Электропривод и система автоматического управления насосной установки
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
батывающем комбинате в 1998 г.
9. Конструктивная разработка пульта управления насосной установкой
Для обеспечения оперативного взаимодействия оператора с насосной установкой необходимо предусмотреть пульт управления. Пульт управления должен содержать органы воздействия, при помощи которых оператор мог бы управлять процессом работы, а также индикаторы для контроля состояния установки.
В соответствии с разработанной принципиальной схемой электропривода насосной установки (см. лист 6), на пульте управления должны находиться переключатели, кнопки и лампы световой сигнализации.
При помощи переключателей выбирается режим работы установки (ручное управление или автоматическое управление), а при ручном управлении - способ подключения двигателя (подключение к сети через преобразователь или прямое). При подключении двигателя к сети через преобразователь, управление параметрами преобразователя осуществляется с панели управления преобразователя, которая находится в шкафу управления (там же находится контроллер).
Кнопки используются для коммутации подключения двигателей (преобразователь или сеть), пуска при прямом подключении к сети и останова двигателей. Также на пульт управления выведена кнопка "ПУСК" преобразователя частоты, для пуска двигателя в режиме ручного управления от преобразователя частоты. Все используемые кнопки без фиксации. Кнопки "ПУСК" - черного цвета, кнопки "СТОП" - красного.
Световая индикация осуществляется лампами на номинальное напряжение 220 В. Лампы установлены под цветными глазками ("Работа", "Авт.", "Рег.", питающая сеть - зеленого; "Авария", "Ручн.", "Нерег." - красного). Над лампами сигнализации расположены надписи. Лампы должны сигнализировать о наличии напряжения питания на силовой и управляющей частях схемы, о состоянии двигателей привода насосов (автоматическое управление или ручное, прямое подключение к сети или через преобразователь), о состоянии релейно-контактной автоматики, преобразователя частоты и контроллера.
Разработанный в соответствии с вышеизложенными требованиями пульт управления приведен на рис.9.1 и на листе 7 графического материала.
10. Проектирование схемы электроснабжения и защиты насосной установки
10.1. Проектирование схемы электроснабжения и защиты насосной установки
Установка питается электроэнергией от главного распределительного щита трансформаторной подстанции. Воздушная или кабельная линия от главного распределительного щита трансформаторной подстанции приходит на силовой распределительный щит установки к которому через автоматические выключатели присоединены силовые агрегаты установки. Схема электроснабжения проектируемой установки изображена на рис.10.1.
10.2. Выбор аппаратов и кабелей
Выбор автоматического выключателя и питающего кабеля осуществим в соответствии с методикой, приведенной в [5]. Требуется определить номинальные токи расцепителей автоматических выключателей и выбрать сечения проводов и кабеля из условий нагрева и соответствия токам расцепителей.
Номинальный ток защищающего от перегрузки теплового расцепителя автоматического выключателя или нагревательного элемента теплового реле магнитного пускателя выбирают только по длительному расчетному току линии Iдл:
тр > Iдл, (10.1)
где Iдл = Iн эд = 15 А (Iн эд - номинальный ток двигателя).
Выбираем автоматический выключатель с комбинированным расцепителем типа А3710Б на 40 А.
Номинальный ток электромагнитного Iэл или комбинированного расцепителя автоматических выключателей выбирают также по длительному расчетному току линии:
эл > Iдл. (10.2)
Выбираем расцепитель с номинальным током 25 А.
Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя Iср. эл проверяется по максимальному кратковременному току линии Iкр:
ср. эл > 1.25Iкр. (10.3)
Для ответвления к одиночному электродвигателю максимальный кратковременный ток линии равен пусковому току электродвигателя Iп = 112,5 А, тогда:
ср. эл > 1.25112,5 = 140,6 А. (10.4)
Выбираем расцепитель с номинальным током 25А и током мгновенного срабатывания 150А.
Устанавливаем невозможность срабатывания автомата при пуске по выражению (10.4): 150 > 140,6.
Чтобы обеспечивалась защита установки, необходимо, чтобы время срабатывания автоматического выключателя было меньше времени протекания максимального тока через преобразователь.
Итак, выбираем автоматический выключатель типа А3710Б на 40 А, с комбинированным расцепителем на ток 25 А и током отсечки 150 А, время срабатывания защиты - 0,05 с.
Сечение жил кабеля, питающего установку определяем исходя из экономической плотности тока j = 4 А/мм2, по выражению:
S = Iн. эд / j, (10.5)
тогда получаем: S = 15/4 = 3,75 мм2.
Выбираем трехжильный кабель с бумажной пропитанной изоляцией с алюминиевыми жилами, марки ААШВ сечением жилы 6 мм2, прокладываемый в трубе.
Проверку выбранного провода осуществим по длительному току нагрузки Iдл, исходя из условия:
доп > Iдл / кткп, (10.6)
где кт - коэффициент поправки на температуру окружающей среды, кп - поправочный коэффициент на количество совместно проложенных кабелей.
Так как температура воздуха в помещении равна 20С, то поправочный коэффициент по температуре кт = 0.88.
Так как в трубе находится один кабель,