Файл: 1. Назначение и общая характеристика электрооборудования 4 Расчет электрооборудования пресса 6.docx

Содержание

Введение

Электроэнергетика является ключевой мировой отраслью, которая определяет технологическое развитие человечества. Данная отрасль включает в себя не только весь спектр и разнообразие методов производства (генерации) электроэнергии, но и ее транспортировку конечному потребителю в лице промышленности о всего общества в целом. Развитие электроэнергетики, ее совершенство и оптимизация, призванная удовлетворить постоянно растущий спрос на электроэнергию – это ключевая общая мировая задача современности и дальнейшего обозримого будущего.

Последние 50 лет электроэнергетика является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей народного хозяйства России. Основное потребление электроэнергии в настоящее время приходится на долю промышленности, в частности тяжелой индустрии (машиностроения, металлургии, химической и лесной промышленности).

В промышленности электроэнергия применяется в действие различных механизмов и самих технологических процессах; без нее невозможно действие современных средств связи и развитие, вычислительной и космической техники. Так же велико значение электроэнергии в сельском хозяйстве, транспортном комплексе и в быту.

Электроэнергетика способствует увеличению плотности размещения промышленных предприятий. В местах больших запасов энергетических ресурсов концентрируются энергоемкие (производство алюминия, магния, титана, ферросплавов) и теплоемкие (производство химических волокон, глинозема) производства, в которых доля топливно-энергетических затрат в себестоимости готовой продукции значительно выше, чем в традиционных отраслях.

---

Электроприводы пневматических прессов широко используются в промышленном секторе благодаря своей простое и эффективности преобразования электрической энергии.

В литературных источниках рассмотрению вопросов разработки прессового оборудования на основе компрессора уделяется не столь значительное внимание, поскольку в промышленности более востребованы прессы с большими усилиями, однако менее производительные прессы возможно строить на основе пневматического оборудования.

Целью курсового проекта является разработка проекта электрооборудования пневматического пресса.

Для решения этой цели решим несколько задач:

1 Рассмотрим принципы построения автоматизированного электропривода прессового оборудования.

2 Произведем выбор электродвигателя, электрических аппаратов управления и защиты.

3 Рассмотрим вопросы охраны труда.

1. Назначение и общая характеристика электрооборудования

Пневматические прессы приводятся в действие сжатым воздухом, поступающим не из цеховой магистрали, а вырабатываемым самим прессом с помощью электродвигателя и компрессорного цилиндра.

Кроме высокого к. п. д.. эти прессы удобны тем, что им не нужны трубопроводы для подачи воздуха или пара и отдельные источники энергоносителя.


Рисунок 1.1 – Общий вид пневматического пресса.
В пневматических прессах воздух служит упругой средой (воздушной подушкой), передающей энергию от поршня компрессорного цилиндра поршню рабочего цилиндра. Атмосферный воздух сжимается в компрессорном цилиндре под действием поршня, который приводится в движение кривошипным механизмом. Сжатый воздух по каналам поступает в верхнюю полость рабочего цилиндра, давит на поршень сверху и заставляет рабочий орган двигаться вниз для удара.

Главным исполнительным механизмом называют кинематическую цепь, которая начинается от передаточного механизма привода и заканчивается рабочим органом. Станина у большинства прессов литая чугунная с одной стойкой или сварная из листов.

В основу классификации всех прессов положены структурно-кинематические признаки устройств исполнительных механизмов. По структурному строению различают прессы простого (имеют один главный рабочий орган) и многократного действия (содержат несколько рабочих и вспомогательных механизмов).

---

Универсальные листоштамповочные прессы простого действия бывают одностоечные и двухстоечные, с неподвижным столом и с передвижным столом.

2. Расчет электрооборудования пресса

2.1. Расчет мощности электродвигателя
Мощность компрессорного агрегата:
(2.1)
где Q – производительность,

А – работа сжатия;

η_К – КПД компрессора.

Таблица 2.1 – Технические данные выбранного двигателя

Тип двигателя	Рн, кВт	КПД , %		Sн, %					J, кг м2	Масса, кг
4А180М8У3	11	87	0,82	3,5	2	2,2	1,6	7,5	0,0004	4,2

2.2 Проверочный расчет и выбор пускозащитной аппаратуры

Выбор магнитного пускателя для электродвигателя производится по условию

I_{ном. м.п.} ≥ I_{ном. эд} (2.2)
Выбираем магнитный пускатель по условию:
I_ном. ≥ I_{ном. Д} (2.3)
I_ном. ≥ 22,2 А
Выбранный по справочнику тип магнитного пускателя серии ПМЛ-2000 с I_ном = 25А.

Выбор автоматического выключателя производится по двум условиям
I_{ном т.р.} ≥ (1,15…1,25) · I_{ном общ} (2.4)
I_{ном т.р.} ≥ 1,25 · 22,5 ≥ 28,1 А
I_{ср.эл.м.расц} ≥ 1,25 · I_{пуск общ} (2.5)
I_{ср.эл.м.расц} ≥ 1,25 · 168,2 ≥ 210,3А
11 · I_{ном т.р.} ≥ 210,3 A
Выбранный тип автоматического выключателя по справочнику ВА47-29-3Р-63 А.
Таблица 2.2 – Технические характеристики автоматического выключателя.

---

Ток Iном. , А	Количество полюсов	Род расцепителя	Ток расцепи-теля Iн.р., А	Кратность отсечки Iотс., А
63	3	Электромагнитный	63	2…10 Iном

Выбор лампы местного освещения производится исходя из номинального напряжения сети U_ном = 24 В. Принимаем светильник местного освещения С12.

Выбор трансформатора напряжения осуществляется исходя из суммарной мощности подключаемых аппаратов вторичной нагрузки по условию
S_тр. >∑S , (2.6)
где ∑S – суммарная мощность аппаратов вторичной нагрузки, В·А.
Мощность каждой отдельной вторичной нагрузки. Рассчитываем по формуле.
S_н = I_ном · U_ном, (2.7)
Суммарная мощность аппаратов вторичной нагрузки для трансформатора рассчитывается по формуле
∑S = S_KА + S_НL, (2.8)
где S_KF – мощность катушки магнитного пускателя, В·А. Принимаем S_KМ1= 87В·А;

S_KА3 – мощность катушки реле времени, В·А; Принимаем 30 В·А;

S_HL – мощность лампы местного освещения; Принимаем S_HL=25 В·А.
Подставляем значения в условие
S_тр. > 87 +30+25 В·А
220 В·А > 142 В·А

По справочнику [4] Выбираем трансформатор напряжения ОСМ-0,25.
Таблица 2.3 – Технические характеристики трансформатора

Тип	Мощность, В·А	Напряжение ВН, В	Напряжение НН, В
ОСМ-0,25	250	380	110;24

Выбор кнопок управления осуществляется исходя из расчётного тока цепи управления по условию
I_{ном. кн} ≥ I_расч. (2.9)
Расчётный ток находится по формуле
I_расч =
где S_тр.- номинальная мощность трансформатора; принимаем S_тр=250 В·А

U_ном – номинальное линейное напряжение сети, кВ; принимаем U_ном = 110 В;
Рассчитываем расчётный ток
I_расч =
Исходя из условия

---

I_{ном. кн} ≥ 2,2А
2,5А ≥ 2,2А
По справочнику с сайта [10] Выбираем кнопки марки КЕ – 012 с I_ном=10А

2.3 Расчет и выбор проводов и кабеля

Правильный выбор и расчет внутренних электропроводок имеет большое значение. От долговечности и надежности электропроводок зависит бесперебойность работы электроприемников, безопасность людей, находящихся в данном помещении. При выборе электропроводок необходимо учитывать вид электроприемника (стационарный, мобильный), условия окружающей среды, требования электро и пожаробезопосности.

Для внутренних электрических сетей в основном применяются провода и кабели с алюминиевыми и медными жилами марок: АПВ сечением от 2.5 до 95 мм² — провод с алюминиевой жилой в полихлорвиниловой изоляции; ПВ, ПР — такие же провода, но с медными жилами.

Сечение проводов выбирается по нагреву током нагрузки. Выбранное сечение проверяется по условиям механической прочности, защиты от токов короткого замыкания иногда по допустимой потере напряжения в рабочем режиме и в период прохождения пусковых токов. Для выбора сечения проводов по условиям нагрева определяют расчётный ток нагрузки и подбирают минимально допустимое сечение. Удельное сечение алюминиевых проводов больше, чем медных, поэтому для них при том же сечении допускается меньший ток. Медные провода могут применятся сечением от 1 мм² , а алюминиевые — только от 2.5 мм² и выше из–за их малой механической прочности.

Сечение проводов и кабелей определяется по двум условиям:

Условие 1. По условию нагрева длительным расчетным током
Iдоп.  Iр.,
где Iр. = 11 А – расчетный ток двигателя;

Iдоп. - допустимый ток провода , А.

Iдоп.  11 А
Условие 2. По условию соответствия аппарата защиты
Iдоп.  Кз.* Iср.т.э
где Iср.т.э. = 22 А – ток аппарата защиты (среднее значение силы тока теплового расцепителя), А;

Кз. = 1.25 – коэффициент запаса.
Iдоп.  22 * 1.25 = 27,5 А
Согласно ПУЭ, сечение проводов определяемые по второму условию можно принимать на одну ступень меньше.

Пользуясь таблицей ПУЭ и определяя сечение провода по двум условиям, окончательно Выбираем установочный провод ПВ (провод с однопроволочной медной жилой в поливинилхлоридной изоляции) сечением 2,5 мм² , с допустимой токовой нагрузкой 40 А. Для электрического питания двигателя. Выбираем 3 провода ПВ в трубке ПХВ диаметром 12 мм.

2.4 Расчет и выбор вводного кабеля

Сечение проводов и кабелей определяется по двум условиям:

---