Файл: Разработка электрической принципиальной схемы управления насосам.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет химической технологии и техники

Кафедра автоматизация производственных процессов и электротехники

Специальность 1-53-01-01


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине: «Теория устройств автоматики »
Тема: «Разработка электрической принципиальной схемы управления насосам»

Исполнитель

студент 3 курса 4 группы Ивашко Е. В.
Руководитель проекта Подобед М. Ю.
Консультант Подобед М. Ю.
Курсовая работа защищена с оценкой ___________________


Минск 2022

Факультет ХТиТ

Утверждаю

Зав. кафедрой АППиЭ Карпович Д.С.

«___» ______________2022 года
Задание

по курсовому проектированию
Студенту ___________________________________________________________________________

Тема проекта: Разработка электрической принципиальной схемы управления насосом

Исходные данные к проекту:

Подобрать электродвигатель к центробежному насосному агрегату со следующими характеристиками:

Производительность, м3/ч	Напор, м	Скорость вращения вала насоса, об/мин	КПД насоса	КПД передачи	Плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3	Коэффициент запаса
0,014	25	2450	0,88	0.98	1100	1,10

Разработать схему управления электродвигателем насоса в двух направлениях вращения. Обеспечить все необходимые защиты.
Содержание расчетно-пояснительной записки:

Введение

1. 
   Формирование технических требований к оборудованию
   
2. 
   Разработка электрической принципиальной схемы
   
3. 
   Описание работы всех цепей электрической схемы
   
4. 
   Составление спецификации элементов электрической принципиальной схемы. Обоснование. Расчет выбранных элементов
   

Рекомендации:

• 
  Объем курсового проекта – 40-50 стр.
  

Перечень графических материалов:

---

• 
  Принципиальная электрическая схема (формат на свое усмотрение);
  
• 
  Спецификация
  

Принципиальная электрическая схема (формат на свое усмотрение);

Консультант по проекту Подобед М.Ю.

Дата выдачи задания « »2022 г.

Срок сдачи: за две недели до начала сессии
Руководитель / Подобед М.Ю./

Реферат

Пояснительная записка 20 с., 9 рис., 2 табл., 7 источников.

ДВИГАТЕЛЬ, НАСОС, АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ, КОНТАКТЫ, КНОПКИ, ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Целью выполнения курсового проекта является разработка схемы управления электродвигателем насоса в двух направлениях вращения, обеспечение всех необходимых защит.

Произведены расчеты и выбор двигателя, насоса, контакторов, автоматов защиты и автоматических выключателей.

В результате разработана схема управления электродвигателем насоса в двух направлениях вращения с необходимыми защитами.

Графическая часть включает:

­Принципиальная электрическая схема ­ 1 лист А4.

Содержание

Введение

Насосные установки широко применяются на электромашиностроительных предприятиях для перекачивания жидких сред, а также технологической и охлаждающей воды. Сюда относятся насосы для перекачки охлаждающей эмульсии в металлообработке, насосы в системе водоснабжения и канализации, специальные насосы для химических сред в гальванических цехах,

---

насосы для пропиточных составов, лакокрасочных материалов.

Насос — гидравлическая машина, предназначенная для преобразования механической энергии двигателя в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости.

Поршневые насосы применяются для перекачивания воды при больших высотах всасывания. Ввиду возвратно-поступательного движения поршня для таких насосов, как и для поршневых компрессоров, характерны неравномерность хода и пульсации нагрузки на валу (при всасывании жидкости имеет место холостой ход, при сжатии — рабочий ход). Поэтому работа поршневых насосов сопровождается неравномерным течением жидкости в напорном трубопроводе. Для сглаживания пульсаций нагрузки и повышения равномерности хода применяют в одном насосе несколько рабочих цилиндров, а на валу устанавливают маховик.

1. Формирование технических требований к оборудованию

1.1 Требования по выбору электродвигателя

Все технические требования взяты из ГОСТ IEC 60034-1-2014.

1.1.1 Условия эксплуатации

Электрические машины должны быть пригодны для работы е условиях, указанных ниже, если иное не оговорено.

­­­ Высота над уровнем моря — не более 1000 м.

Температура окружающего воздуха не должна превышать 40

Температура окружающего воздуха для всех машин не должна быть менее минус 15 .

Температура окружающего воздуха не должна быть менее 0 для машин, имеющих следующие особенности:

1) номинальная мощность превышает 3300 кВт (или кВ.А) на каждые 1000 об/мин;

2) номинальная мощность менее 600 Вт;

3) наличие коллектора;

4) наличие подшипников скольжения;

5) вода в качестве первичного или вторичного охладителя.

Температура охлаждающей воды не должна быть менее плюс 5

---

.

Если во время хранения, транспортирования или после монтажа электрической машины возможны температуры более низкие, чем указано выше, заказчик должен проинформировать об этом производителя и указать ожидаемые минимальные температуры.

Машины, охлаждаемые водородом, должны быть способны работать с номинальной выходной мощностью при номинальных условиях с содержанием водорода в охлаждающей среде не менее 95 % по объему.

Примечание — По соображениям безопасности содержание водорода в охлаждающей среде должно всегда поддерживаться на уровне не менее 90 % при условии, что другим газом, входящим в состав смеси, является воздух.

1.1.2 Условия эксплуатации, обусловленные электрической сетью

Для трехфазных машин переменного тока с номинальной частотой 50 или 60 Гц. предназначенных для непосредственного присоединения к электрическим сетям, номинальные напряжения следует выбирать по IEC 60038.

Примечание — Напряжения литания крупных высоковольтных машин переменного тока допускается выбирать, исходя из условий получения оптимальных рабочих характеристик.
Для электродвигателей переменного тока, питаемых от преобразователей, данные ограничения по номинальным значениям напряжения, частоты и форме кривой напряжения не применяются. Напряжение в этом случае должно быть выбрано по согласованию с потребителем.

Двигатели переменного тока, предназначенные для присоединения к сети переменного тока фиксированной частоты, независимо от того, локальная она или централизованная, должны быть пригодны для работы при напряжении питания, коэффициент нелинейных искажений напряжения которого не превышает;

• 0.02 для однофазных и трехфазных двигателей, включая синхронные, кроме двигателей исполнения N (см. IEC 60034-12). если иное не заявлено изготовителем;

• 0.03 для двигателей исполнения N.

Трехфазные двигатели должны быть способны отдавать номинальную мощность при работе от трехфазной сети с напряжением, содержащим составляющую обратной последовательности, не превышающую 1 % составляющей прямой последовательности е течение длительного периода времени или 1.5 % — в течение короткого периода, не превышающего нескольких минут, а также составляющую нулевой последовательности, не превышающую 1 % составляющей прямой последовательности.

---

Если при работе двигателя с номинальной нагрузкой коэффициент нелинейных искажений напряжения и составляющие обратной и нулевой последовательностей достигают предельно допустимых значений одновременно, то работа при таких условиях не должна приводить к недопустимому перегреву двигателя. Рекомендуется, чтобы температуры или превышения температуры, возникающие в результате работы при указанных условиях, не превышали значений, установленных в настоящем стандарте, более чем на 10 К.

Примечание — В зоне действия больших однофазных нагрузок (например, вблизи индукционных печей). а также в сельских местностях и 8 случае смешанной промышленной и бытовой сети искажение напряжения может выходить за указанные выше пределы. В таких случаях необходимо специалъное согласование.

Двигатели переменного тока, питаемые от статических вентильных преобразователей, должны быть способны работать при питающем напряжении с более высоким содержанием гармоник.

Примечание — Если питающее напряжение существенно отличается от синусоидального, например при питании от статических преобразователей, при определении рабочих характеристик необходимо учитывать эффективные значения как полной волны напряжения, так и его основной гармоники.

1.2 Основные сведения о насосных станциях

Главными потребителями электроэнергии в нашей стране являются производственные предприятия и объекты ЖКХ. Значительная часть электроэнергии потребляется электроприводами насосов и вентиляторов. Цена электроэнергии в общей сумме эксплуатационных расходов на водопроводно-канализационных предприятиях в случае употребления поверхностных вод составляет 40–50%. Как показывает статистика, в процессе перекачки чистых и

сточных вод нерационально расходуется 5–15% энергии. В отдельных случаях

этот показатель повышается до 20–50%.

Насосным агрегатом именуется насос с электроприводом и передаточным механизмом. В совокупности с оборудованием, обеспечивающим его работу в требуемом режиме, он образует насосную установку. Сооружение, в состав которого входят одна или несколько насосных установок и вспомогательные системы, обеспечивающие работоспособность объекта в целом, называется насосной станцией.

Насосные водопроводные станции в зависимости от места, занимаемого

---