- •Модеонизация электропривода накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2 чермк оао «северсталь» Пояснительная записка
- •Содержание
- •1 Общая часть
- •Описание технологического процесса
- •1.2 Технологические требования к электроприводу накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2
- •1.3 Характеристика работающего электрооборудования. Обоснование темы дипломного проекта.
- •2 Специальная часть
- •2.1 Расчет и построение скоростной и нагрузочной диаграмм электропривода.
- •2.2 Обоснование рода тока, выбор типа двигателя и системы управления.
- •2.3 Расчет мощности электродвигателя
- •2.4 Проверка выбранного электродвигателя по нагреву
- •2.5 Обоснование и выбор метода управления преобразователем частоты
- •2.6 Выбор преобразователя частоты и дополнительного оборудования
- •2.7 Расчет и выбор коммутационной аппаратуры
- •2.8 Расчет и выбор силовых и контрольных кабелей
- •2.13 Расчет заземления
- •3. Организация производства и труда.
- •3.1 Разделение обязанностей персонала цеха при эксплуатации накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2
- •3.2 Структура электрослужбы участка, взаимодействие ее подразделений
- •3.3 Система технического обслуживания и ремонта накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2.
- •3.4 График ппр электропривода накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2
- •4. Экономика производства.
- •4.1. Экономическое обоснование модернизации электропривода накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2.
- •4.2 Определение срока окупаемости затрат на модернизацию.
- •4.2.1 Расчёт капитальных затрат
- •4.2.2 Расчет дополнительных эксплуатационных затрат
- •4.2.3. Расчёт экономического эффекта
- •5. Безопасность жизнедеятельности
- •5.1 Обеспечение безопасности при эксплуатации накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2 на основе бирочной системы
- •5.2 Правила безопасности при эксплуатации электропривода накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2
- •5.3 Технические и организационные мероприятия при ремонтах электрооборудования накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2
- •5.4 Защитные средства, применяемые при эксплуатации электропривода накопителя трубоэлектросварочного агрегата 10-38 цгп отделения №2
- •5.5 Мероприятия по пожарной безопасности
- •5.6 Мероприятия по экологической безопасности в цгп
2.6 Выбор преобразователя частоты и дополнительного оборудования
Из каталога фирмы Schneider Electric выбираю преобразователь частоты и дополнительное оборудование:
Преобразователь частоты – ATV71HD15N4
Основные параметры:
Линейный ток при 380 В=48 А
при 480 В=39 А
Полная мощность при 380 В =31,6 кВа
Максимальный линейный ток К.З =22 кА
Максимальный ток в установившемся режиме при 380 В =33А
Максимальный переходный ток в течение 60 с =49,5 А
Сетевой дроссель – VW3A4554
Основные параметры:
Сетевой ток Iк.з = 22кА
Значение индуктивности = 1 мГн
Номинальный ток = 30 А
Потери 90 Вт
Количество для ПЧ = 1 шт
Дроссель двигателя – VW3A5102
Основные параметры:
Максимальная длина кабеля:
Экранированный – 85 м
Неэкранированный – 95 м
Потери = 250 Вт
Номинальный ток = 48 А
Тормозные сопротивления – VW3A7703
Основные параметры:
Значение при 20 0C = 28 Ом
Располагаемая средняя мощность при 50 0C = 0,2кВт
Описание и характеристики:
Преобразователь Частоты ATV71HD15N4
Серия преобразователей частоты Altivar 71 предназначена для двигателей мощностью от 0,37 до 630 кВт с четырьмя типами сетевого питания:
однофазное, 200 - 240 В, от 0,37 до 5,5 кВт
трехфазное, 200 - 240 В, от 0,37 до 75 кВт
трехфазное, 380 - 480 В, от 0,75 до 500 кВт
трехфазное, 500 - 690 В, от 1,5 до 630 кВт
Данная серия ПЧ позволяет управлять с помощью алгоритма векторного управления потоком (CVF) асинхронными двигателями в разомкнутой и замкнутой системах регулирования скорости и синхронными двигателями с синусоидальной Э.Д.С. в разомкнутой системе. При сетевом питании ~200 - 240 В и ~ 380 - 480 В предлагается функциональная гамма ПЧ, позволяющая управлять синхронными двигателями с синусоидальной Э.Д.С. в замкнутой системе регулирования скорости. Преобразователь частоты Altivar 71 имеет встроенные протоколы Modbus и CANopen, а также значительные функциональные возможности. Функциональность преобразователя может быть увеличена с помощью дополнительных карт расширения входов-выходов, коммуникационных карт, карты программируемого встроенного контроллера и интерфейсных карт датчика обратной связи по скорости. Вся серия ПЧ соответствует международным стандартам МЭК/EN 61800-5-1, МЭК/EN 61800-2, МЭК/EN 61800-3, имеет сертификаты, UL, CSA, DNV, C-Tick, NOM 117, ГОСT и отвечает директивам по защите окружающей среды (RoHS, WEEE и т.д.).
Преобразователь частоты Altivar 71 обладает защитной функцией блокировки ПЧ, исключающей несанкционированный пуск двигателя. Данная функция безопасности Power Removal позволяет включать ПЧ в качестве составляющей в цепь безопасности системы управления Электрической/Электронной/Электронной с программным управлением, относящейся к безопасности производственного механизма или технологического процесса. Функция соответствует стандартам по машинам EN 954-1, категория 3, электрическим установкам МЭК/EN 61508 SIL2 и силовым электроприводам МЭК/EN 61800-5-2. Использование функции безопасности Power Removal позволяет также преобразователю Altivar 71 защищать двигатели, установленные во взрывоопасной атмосфере (ATEX).
Сетевой дроссель – VW3A4554
Сетевой дроссель цепи переменного тока применяется для подавления гармоник (гармонических составляющих токов и напряжений) со стороны питающей сети, сводит к минимуму дополнительные тепловыделения, возникающие при работе преобразователя, и вероятность возникновения всевозможных сбоев в работе оборудования, вызываемых нестабильностью питающей сети. Рекомендуется устанавливать, если мощность питающей сети в десятки раз превышает мощность ПЧ или при наличии в питающей сети помех от более мощных устройств. Использование сетевого дросселя цепи переменного тока существенно влияет на форму потребляемого преобразователем тока и значительно приближает его к синусоидальной, существенно ослабляет броски напряжения в сети при включении или выключении крупных потребителей, продлевается срок службы конденсаторов промежуточного контура, надежность преобразователя увеличивается в 5 - 7 раз. При использовании сетевого дросселя цепи переменного тока ограничивается скорость нарастания тока, если преобразователь по каким либо причинам вышел из строя, при этом успевает сработать входной автомат отключения питания, и повреждения оказываются минимальными, и, как следствие, более дешевый ремонт.
Дроссель двигателя – VW3A5102
При превышении предельной длины кабеля рекомендуется включать дроссель между преобразователем и двигателем. Эта предельная длина зависит от типоразмера ПЧ и типа кабеля. Дроссель позволяет работать при превышении предельной длины кабеля и/или ограничить dv/dt до значения 500 В/мкс на зажимах двигателя.
Дроссель позволяет: - ограничить перенапряжение на зажимах двигателя до значения:
1000 В при
400
В (эффективное значение);1150 В при 460 В (эффективное значение);
- отфильтровать помехи, обусловленные срабатыванием контактора, находящегося между фильтром и двигателем;
- уменьшить ток утечки на землю двигателя.
Тормозные сопротивления – VW3A7703
Тормозные сопротивления (ТС) нужны для рассеивания энергии, возникающей в цепи постоянного тока при торможении электродвигателя. В первую очередь они применяются:
при торможении механизмов с большим моментом инерции, с коротким рабочим циклом, большой мощности с вертикальным перемещением. При этом осуществляется остановка или работа электропривода в генераторном режиме.
при торможении механизмов с большим моментом инерции и циклическим режимом работы. При этом осуществляется торможение во время снижения скорости или до полной остановки электродвигателя.
при торможении механизмов вертикального перемещения, с большим моментом инерции и с циклическим режимом работы;
при торможении и работе в генераторном режиме подъемно-транспортного оборудования (ПТО).
В зависимости от условий эксплуатации тормозные сопротивления делятся на ТС общего назначения и ТС для ПТО. Тормозные сопротивления для ПТО обеспечивают торможение в течение большего времени и имеют большую мощность. При проектировании следует помнить, что тормозные сопротивления при торможении электродвигателя выдают в окружающую среду достаточно большое количество тепла. Поэтому, во избежание перегрева внутри шкафа управления, их следует устанавливать вне металлоконструкции шкафа. При этом необходимо обеспечить естественную вентиляцию резистора, кроме того, воздух не должен содержать примесей пыли, коррозирующих веществ и водяной конденсат.
