
- •Введение
- •1. Основная часть
- •1.1 Краткая характеристика Кислородно-Конверторного Цеха оао «ммк»
- •1.2 Технология производства
- •1.3 Характеристика механического оборудования
- •1.4 Характеристика электрического оборудования
- •1.5 Требования к электроприводу механизма качания кристаллизатора
- •1.6 Расчёт мощности и выбор двигателя
- •1.6.1 Расчёт статических моментов
- •1.6.2 Предварительный выбор двигателя
- •1.6.3 Проверка двигателя на нагрев и перегрузочную способность
- •1.7 Выбор основного силового оборудования
- •1.7.1 Выбор тиристорного преобразователя
- •1.7.2 Выбор токоограничивающего реактора
- •1.7.3 Расчёт индуктивности сглаживающего дросселя
- •1.7.4 Выбор тиристорного возбудителя:
- •1.7.5 Выбор токоограничивающего реактора цепи возбуждения
- •1.8 Системы защиты силовой части электропривода
- •1.8.1 Разновидности и причины аварийных режимов в реверсивном тиристорном преобразователе
- •1.8.2 Защита от перегрузки и коротких замыканий
- •1.8.3 Защита от перенапряжений
- •1.8.4 Защита от обрыва поля
- •1.8.5 Контроль изоляции
- •1.9 Разработка системы автоматического управления электроприводом качения кристаллизатора.
- •1.9.1.Основные параметры силовой части электропривода:
- •1.10 Выбор тахогенератора:
- •1.11 Построение системы автоматического управления
- •1.11.1 Принципы построения системы автоматического управления
- •1.11.2 Построение контура регулирования тока якоря
- •1.11.2.1 Оценка скорости нарастания якорного тока:
- •1.11.2.2. Оценка действия эдс двигателя в контуре тока
- •1.11.2.3. Разработка узла компенсации периодической составляющей статического тока нагрузки.
- •1.11.3. Построение контура регулирования скорости
- •1.11.3.1. Влияние момента нагрузки на статические характеристики. Реализация требуемой статической точности:
- •1.11.4.Построение контура регулирования тока возбуждения
- •1.12. Реализация системы управления электропривода качания кристаллизатора
- •1.12.1 Задатчик интенсивности скорости
- •1.12.2 Регулятор скорости
- •1.12.3 Регулятор деления нагрузок и ограничение якорного тока
- •2. Безопасность и экологичность
- •2.1. Характеристика электромашинного помещения с точки зрения опасностей и вредностей
- •2.2. Обеспечение безопасности труда
- •2.2.1. Нормы испытания двигателей постоянного тока
- •2.3. Охрана окружающей среды
- •2.4. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций
- •3. Анализ технико-экономическихпоказателей цеха
- •3.1. Организационно-правовая форма оао ммк
- •3.2 Анализ рынков сбыта оао ммк
- •3.3. Анализ технико-экономических показателей работы ккц
- •3.4 Расчёт производственной программы ккц
- •3.4.1 Расчёт сметы капитальных затрат
- •3.4.2 Расчёт стоимости приобретённого и демонтируемого оборудования
- •3.4.3 Расчёт затрат на монтаж оборудования
- •3.4.4 Расчёт величин транспортных, заготовительно-складских, затрат на запчасти, расходов на комплектацию оборудования и затрат на проектирование
- •3.4.5 Расчет затрат на демонтаж оборудования, величины остаточной стоимости и ликвидационной стоимости
- •3.5 Расчёт затрат на эксплуатацию системы электропривода
- •3.5.1 Расчет потерь электроэнергии (Эi)
- •3.5.2 Расчет амортизационных отчислений (Ai)
- •3.5.3 Расчет затрат на ремонты и обслуживание электрооборудования
- •3.6 Расчёт себестоимости продукции для реконструкции
- •3.7. Расчёт показателей прибыли предприятия
- •3.8 Организация и планирование ремонтов оборудования
- •3.8.1 Расчет трудоемкости ремонтных работ
- •3.8.2 Расчёт численности ремонтного персонала
- •3.9 Оценка экономической эффективности реконструкции
- •3.9.1 Метод чистой текущей стоимости
- •3.9.2 Метод внутренней нормы прибыли
- •3.9.3 Дисконтный метод окупаемости проекта
- •3.10 Сводная экономическая характеристика
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Ведомость дипломного проекта
1.6.2 Предварительный выбор двигателя
Максимальные значения моментов нагрузки на валу двигателя определятся как:
МСПмах
= 7852.06
,
МСОмах
= 3107.57
.
Предварительный выбор двигателя по мощности производим, взяв за основу наибольший из двух моментов, требуемый от двигателя по технологии:
,
(1.17)
где МCПmax - максимальный статический момент, приведенный к валу двигателя;
-коэффициент
запаса;
=2.5
- перегрузочная способность двигателя;
=12.56
1/c-
номинальная требуемая скорость двигателя.
=
51283.37 Вт=51.283 кВт;
кВт.
Выбираем по справочнику 7 двигатель из серии «П2», руководствуясь следующими данными:
кВт,
об/мин.
Выбирается двигатель П2РН56024МУ3. Технические данные двигателя представлены в таблице 1.3.
Степень защиты двигателя от воздействия окружающей среды IP23, способ охлаждения ICO1.Этот двигатель защищённого исполнения, с принудительной вентиляцией от постороннего вентилятора.
Несколько завышенная мощность двигателя обусловлена тем, что двигатели с требуемым номинальным значением скорости (см. выше) промышленностью не выпускается, поэтому выбор двигателей производился из числа серийно выпускаемых наиболее подходящих по номинальному значению скорости согласно требуемой скорости.
Таблица 1.3 – Технические данные двигателя П2РН56024МУ3
Наименование |
Величина |
1. Номинальная мощность, РН,кВт |
150 |
2. Номинальное напряжение, UН, В |
440 |
3. Номинальный ток, IН, А |
400 |
4. Номинальная частота вращения, nН, об/мин |
160 |
5.
Номинальный момент на валу, МН,
|
8955 |
6.
Сопротивление якоря при
|
0.0656 |
7.
Сопротивление добавочных полюсов при
|
0.0117 |
8.
Сопротивление компенсационной обмотки
при
|
0.031 |
9.
Сопротивление возбуждения при
|
8.13 |
10. Число пар полюсов, 2р |
4 |
11.
Момент инерции двигателя, JДВ,
|
45 |
12. Номинальный ток возбуждения, IНВ ,А |
16.6 |
1.6.3 Проверка двигателя на нагрев и перегрузочную способность
Нагрузочная диаграмма двигателя для привода качания кристаллизатора, фактически повторяет график изменения крутящих моментов.
Эквивалентный момент на валу двигателя при синусоидальном законе изменения крутящих моментов по полупериодам подъёма и опускания составляет 5:
=
=.
(1.18)
Эквивалентный
момент при постоянной скорости работы
электропривода – есть среднеквадратичный
момент за цикл работы. Таким образом,
если
,
то двигатель проходит по нагреву.
МЭКВ=4222
;
МН=8955
.
Следовательно, двигатель проходит по нагреву. Постольку поскольку максимальный момент двигателя больше момента допустимого, то двигатель проходит по перегрузочной способности.
1.7 Выбор основного силового оборудования
1.7.1 Выбор тиристорного преобразователя
При выборе тиристорных преобразователей из числа серийно выпускаемых необходимо руководствоваться следующим: номинальные значения напряжения Udн и тока Idн преобразователя должны быть больше или равны номинальным значениям напряжения Uн и тока Iн двигателя, т.е.
Udн > Uн ; (1.19)
Idн > Iн . (1.20)
Кроме того, необходимо учесть, что все тиристорные преобразователи, предназначенные для питания якорных цепей двигателей, допускают работу в циклическом режиме. Причём циклическая перегрузка не превышает 75% при длительности перегрузки 60с и 125% при длительности перегрузки 10с. Таким образом, необходимо также обеспечить превышение максимального тока преобразователя над максимальным током двигателя, т.е.
.
(1.21)
Учитывая это условие, номинальный ток тиристорного преобразователя можно определить следующим образом:
(1.22)
где - перегрузочная способность двигателя;
тп – перегрузочная способность тиристорного преобразователя;
Iн – номинальный ток двигателя.
Таким образом, номинальный ток преобразователя рассчитается как
А.
На основании технических условий на разработку и номинальных данных двигателя выбирается тиристорный преобразователь из серии «КТЭ» в соответствии
Udн
440 B;
Idн
444.44 А.
Этим условиям удовлетворяет тиристорный преобразователь КТЭ-500/440-131-УХЛ4 со следующими техническими данными:
Uн=440 В;
Iн=500 А;
Uсети=380 В.
Условное обозначение этого тиристорного преобразователя означает:
КТЭ – комплектный тиристорный электропривод (серия);
500 – номинальный ток электропривода, А;
440 – номинальное напряжение электропривода, В;
1 – количество питаемых двигателей (однодвигательный);
3 – режим работы (реверсивный с реверсом тока в якорной цепи);
1 – связь с питающей сетью (реакторное исполнение);
УХЛ4- климатическое исполнение (умеренно холодный климат) и
категория размещения по ГОСТ 15150-69.
Принципиальная схема реверсивного КТЭ представлена на рисунке 1.5.
Также в состав КТЭ входит шкаф с реверсивной вентильной секцией, который включает в себя:
- регулирующее устройство SIMOREG СМ 6RA7014-0АS00-Z;
- предохранители типа 3NE3233;
- выключатель автоматический переменного тока;
- панель динамического торможения;
- панель питания электромагнитного тормоза;
- блок тиристоров серии T-1000.
Рисунок 1.5 – Принципиальная схема тиристорного преобразователя