Аннотация

курсового проекта КП.270843.2014 по теме

Система автоматизированного управления электропривода центробежного насоса 20 куб.м в мин. и давлением 3 атмосферы

по дисциплине

Системы управления электропривода

студента 2 курса специальности 270843

Скракленко АВ.

Курсовой проект представлен пояснительной запиской объемом 35 страниц, 2 рисунка, 10 таблиц, 12 использованных литературных источников. Графическая часть выполнена на 2 листах формата А1.

В курсовом проекте согласно заданию, по заданным исходным параметрам, произведены следующие расчеты: определена мощность электродвигателя воздуходувной установки, произведен расчет и выбор тиристорного преобразователя, основных элементов тиристорного преобразователя, произведен расчет и построение регулировочных и внешних характеристик тиристорного преобразователя, выбраны основные аппараты управления и защиты.

Проведено технико-экономическое сравнение вариантов при выборе системы электропривода.

В графической части выполнено два чертежа в формате А1:

Лист 1 Функциональная и силовая схемы. Характеристики ТП.

Лист 2 Принципиальная электрическая схема управления.

В курсовом проекте рассмотрена система автоматизированного управления электропривода центробежного насоса 20 куб. м в мин и давлением 3 атмосфер.

Проект состоит из 3 частей: раздела исходных данных к проекту, расчетного раздела, графического раздела

В разделе исходных данных к проекту представлена характеристика объекта с исходными данными на разработку проекта.

В расчетном разделе представлены расчеты мощности и выбор двигателя привода, расчет электрических параметров и выбор тиристорного преобразователя и его элементов и устройств, расчет регулировочных и внешних характеристик ТП, выбор функциональных блоков и устройств системы управления, техника безопасности обслуживания.

В графической части представлена принципиальная электрическая схема управления и схема внешних соединений.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1 Описательная часть…………………………………………………………..…6

1.1 Назначение и техническая характеристика оборудования…………………6

1.2 Краткий анализ работы электрооборудования и требования к САУЭП……………………………………………………………………………………...….8

1.3 Задачи проектирования электропривода………………………………….12

2 Расчетная часть……………………………………….…………………...…..14

2.1 Расчет мощности и выбор двигателя привода……………………………14

2.2 Расчет электрических параметров и выбор преобразователя и его элементов и устройств……………………………………………………………….……...17

2.3 Расчет регулировочных и внешних характеристик преобразователя….19

2.4 Выбор функциональных блоков и устройств системы управления. Обоснование функциональной схемы………………………………………………...…….21

2.5 Выбор основных эл. аппаратов управления и защиты………………..…..23

2.6 Краткое описание работы схемы управления электропривода…………..25

2.7 Возможные неисправности, причины возникновения и способы их устранения в электроприводе……………………………………………………………….27

2.8 Техника безопасности при обслуживании автоматизированных электроприводов………………………………………………………………………………...30

Список использованной литературы…….…………………………………...35

Заключение………………………………………………………………………36

Графическая часть

Лист 1- Силовая и функциональная схема преобразователя………………..

Лист 2 – Электрическая схема установки……………………………………..

Введение

Насосы - устройства для напорного перемещения главным образом жидкостей с сообщением им энергии. Обычно насосами подаются гомогенные жидкости (вода, нефтепродукты), но могут перекачиваться также двухфазные среды и газы.

По принципу действия насосы подразделяют на динамические и вытеснительные (объемные). В динамических насосах жидкость движется под силовым воздействием в камере постоянного объема, сообщающейся с подводящими и отводящими устройствами.

В объемных насосах движение жидкости происходит путем всасывания и вытеснения жидкости за счет циклического изменения объема в рабочих полостях при движении поршней, диафрагм, пластин. К динамическим относятся лопастные и струйные насосы, а к вытеснительным - поршневые и роторные.

Работа любого насоса характеризуется следующими величинами:

Объемная подача - Q, [м3/с] - объем жидкости подаваемый насосом в напорный трубопровод за единицу времени.

Напор (удельная работа) - H, [Дж/кг] - полное количество энергии, сообщаемое 1 кг рабочего среды в насосе. Выраженный в метрах показывает высоту на которую можно поднять жидкость с помощью насоса.

Частота вращения (для насосов имеющих вращающийся ротор) - n [об/мин]

Состояние среды на входе: (температура и давление); плотность среды - [кг/м3]

Мощность, N [Вт] - полная энергия подводимая к насосу в единицу времени.

Коэффициент полезного действия КПД,- отношение полной энергии, подведенной к насосу, к энергии переданной жидкости.

Действие устройства при пуске насоса основано на сработке воды, заключенной во всасывающем резервуаре (дополнительная емкость), который для удовлетворительного действия устройства должен быть достаточного объема. Всасывающие свойства устройства восстанавливаются при заполнении всасывающего резервуара водой, что происходит автоматически в конечной фазе пуска насоса, за счет разности гидродинамических давлений, развивающихся в точках присоединения к всасывающей трубе верхней и нижней труб, сообщающих эту трубу с всасывающим резервуаром.

Лопастные (а среди них - центробежные) - основной тип насосов как с точки зрения производительности и универсальности, так и их распространенности (не менее 75% промышленных насосов). Самые маленькие можно взять в руку, а самые большие достигают нескольких метров в диаметре. Работа этих насосов основана на общем принципе - силовом взаимодействии лопастей рабочего колеса с обтекающим их потоком перекачиваемой жидкости. Мощность центробежных насосов может составлять от долей киловатта до многих тысяч киловатт.

Центробежные насосы - самые распространённые насосы, они предназначаются для подачи холодной или горячей воды, вязких или агрессивных жидкостей (кислот и щелочей), сточных вод, смесей воды с грунтом, золой и шлаком, торфом, раздробленным каменным углём. Действие центробежных насосов основано на передаче кинетической энергии от вращающегося рабочего колеса тем частицам жидкости, которые находятся между его лопастями. Под влиянием возникающей при этом центробежной силы Р частицы подаваемой среды из рабочего колеса перемещаются в корпус насоса и далее, а на их место под действием давления воздуха поступают новые частицы, обеспечивая непрерывную работу насоса.

К второстепенным элементам устройства следует отнести: закрываемое пробкой или иным способом отверстие в перекрытии резервуара, служащее для начального заполнения системы водой (или иной перекачиваемой жидкостью), вентиль, служат для выпуска воздуха из системы при ее начальном заполнении, а также для срыва, при необходимости, вакуума в системе, трубку, служащую для выпуска воды из системы при ее контрольном освидетельствовании или ремонте, смотровое стекло, служащее для контроля за заполнением системы в процессе эксплуатации.

Целью исследовательской части является расчет и выбор двигателя привода и выбор тиристорного преобразователя.

В расчетной части представлено: расчет мощности и выбор двигателя привода, расчет электрических параметров и выбор тиристорного преобразователя и его элементов и устройств, расчет регулировочных и внешних характеристик ТП, выбор функциональных блоков и устройств системы управления. Обоснование функциональной схемы, выбор основных эл. аппаратов управления и защиты, краткое описание работы схемы управления электропривода, технико-экономическое сравнение вариантов при выборе системы электропривода, возможные неисправности, причины возникновения и способы их устранения в электроприводе, техника безопасности при обслуживании автоматизированных электроприводов.

В графической части представлена принципиальная электрическая схема управления и схема внешних соединений стенда.

1 Описательная часть

1.1 Назначение и техническая характеристика оборудования

Автоматизация насосных установок позволяет повышать надежность и бесперебойность водоснабжения, уменьшать затраты труда и эксплуатационные расходы, размеры регулирующих резервуаров.

Для автоматизации насосных установок кроме аппаратуры общего применения (контакторов, магнитных пускателей, переключателей, промежуточных реле) применяются специальные аппараты управления и контроля, например, реле контроля уровня, реле контроля заливки центробежных насосов, струйные реле, поплавковое реле, электродные реле уровня, различные манометры, датчики емкостного типа и др.

Автоматизация насосов и насосных станций, как правило, сводится к управлению погружным электронасосом по уровню воды в баке или давлению в напорном трубопроводе.

В курсовом проекте выберем насос модель ВКС 1-16А имеющую напорную характеристику постоянно падающей формы, исключающей возникновение неустойчивых режимов работы, приводящих к повышенной вибрации насоса и снижающей вероятность отказов оборудования.

Условия эксплуатации приведены в таблице 1.

Таблица 1. Условия эксплуатации

Водородный показатель	6,0-8,5 рН
Концентрация твердых частиц в пластовой жидкости	0,7 г/л
Максимальное содержание свободного газа на приеме насоса по объему	25%
Температура откачиваемой жидкости	не более 110°С
Производительность	3500 м3/час
Скорость водного потока на входе	не менее 20 куб. м
Создаваемое разрежение	1900 Па
Количество и диаметр воздуховодов	4 шт., 160 мм
Габаритные размеры	2000х900х2500 мм
Вес	110 кг
Мощность электродвигателя	8 кВт
Максимальный подъем воды	16 м
Давление	3,6 Па