Вступ

Завданням курсової роботи є закріплення студентами одержанихтеоретичних знань з електропривода і набуття практичних навичок зпроектуванняелектроприводівсільськогосподарськихмашин,агрегатівтапотоковихліній.

Для виконання курсової роботи видається завдання кафедри, якевизначаєперелікпитань,якіпотрібновирішити,тавизначаєтерміниїхвиконання.Бланкзавданнярозміщуєтьсянапершійсторінцірозрахунково-пояснювальної записки.

Курсовароботаскладаєтьсязрозрахунково-пояснювальноїзапискиобсягом 20– 25сзвкладкамисхем та графіків.

Розрахунково-пояснювальназапискапередбачаєтакірозділи:

1. Вступ.

2. Короткийописфункціональноїікінематичноїсхемустановки.

3. Обробканавантажувальноїдіаграмиустановки.

4. Попереднійвибірелектродвигуназапотужністютачастотоюобертання.

5. Перевіркапопередньовибраногоелектродвигуна.

   1. Перевіркавибраногодвигуназатепловимрежимомпідчаспуску.

      1. Розрахунок і побудова механічної характеристикиелектродвигуна.

      2. Розрахунок і побудова механічної характеристикиробочої машини.

      3. Визначеннятривалостіпускуелектродвигунаіпобудовайого навантажувальноїдіаграми.

4. Перевіркавибраногодвигуназатепловимрежимомпідчас пуску.

1. Перевіркавибраногодвигунанапусковиймомент.

2. Перевірка вибраного двигуна на перевантажувальнуздатність.

1. Вибірелектродвигуназаелектричноюмодифікацією,конструктивним та кліматичним виконанням, ступенем захисту від діїнавколишнього середовища.

2. Описфункцій,розробка(абовибір)таописроботисхемикеруванняелектроприводомустановки.

3. Вибірапаратівкеруванняізахисту,іншихелементівсхемиавтоматизованогокерування,низьковольтногокомплектногопристроюта силовихелектропроводок.

4. Перелік елементів електричної схеми.Переліксхем:

1. Функціональнасхемаробочоїмашини.

2. Кінематичнасхемаустановки.

3. Принципіальна схема автоматизованого керуванняелектроприводом.

4. Схема електричних з’єднань одного комплектуелектрообладнання(шафи,пульта керування тощо).

Розрахунково-пояснювальнузапискупотрібнодрукуватинаодномубоцісторінокстандартногобілогопаперуформатуА4(210x297 мм). При комп'ютерному наборі слід застосовувати шрифтTimesNewRoman,йогорозмір–14пт,міжрядковийінтервал–полуторний.

Текстрозрахунково-пояснювальноїзапискиобмежуєтьсярамкою.Відстаньсторінрамкивідкраїваркушамаєдорівнювати:з

лівого боку – 20 мм, справа, зверху і знизу – 5 мм. Відстань від рамкидо тексту повинна бути не менше: зліва – 5 мм, справа – 3 мм, зверху ізнизу –10 мм.

Вписуватиудрукованийтексткурсовоїроботиокремііншомовніслова,формули,умовніпозначенняможначорнилом,тушшю,пастоюлишечорногокольору.Прицьомущільністьвписаноготекстумаєбутинаближеноюдощільностіосновноготексту.

ВсікресленнятребавиконуватизгіднозвимогамидіючихДержавних стандартів.

1. Загальнівимогидопроектуванняелектроприводів

Сучаснийвиробничийагрегат,якправило,складаєтьсязробочоїмашинитаавтоматизованогоелектропривода,якітіснопов’язаніміжсобоюконструктивно.Томунадійну,безпечнутаекономічновигіднуроботуагрегатуможназабезпечитилишезаумови, якщо його електропривод спроектований з урахуванням усіхособливостей виробничого процесу та приводних характеристик ірежимівроботимашин.

Проектуванняелектроприводаздебільшогоздійснюютьодночаснозпроектуванням робочоїмашини у такійпослідовності.

1. Розробляютьтехнічнезавданнянапроектуванняелектропривода.Утехнічномузавданнівказують:а)особливостівиробничогопроцесутапослідовністьвиконанняокремихйогооперацій; б) конструктивні дані робочої машини (кількість приводнихвалівтачастотиїхобертання,передавальнівідношенняпередач,моментиінерціїобертовихчастинтамасиілінійнішвидкостічастин,якірухаютьсяпоступально,тощо);в)режимроботиі

навантажувальнудіаграмумашини;г)характеристикуоточуючогосередовища,вякомубудепрацюватиелектропривод,таіншідані.

2. Визначаютьрідструмутанапругуджерелаживленнязврахуванням умов електропостачання та інших факторів (наприклад,охоронипраці).

3. Визначаютьпотужністьелектродвигуна,потрібногодляприводаробочоїмашини.

4. Вибираютьелектродвигунзародомструму,напругою,режимомроботи,електричноюмодифікацією,конструктивнимвиконаннямтаіншимиознаками.

5. Визначившифункціїсистемикерування,розробляютьпринципіальнуелектричнусхемукеруванняелектроприводом.

6. Вибираютьапаратикеруванняізахистутаіншеелектрообладнання,передбаченепринципіальноюелектричноюсхемою,низьковольтнийкомплектнийпристрій(НКП),силовіпроводки.

7. Розробляють схему з’єднання і виконують креслення окремих(нетипових)вузлівелектропривода.

8. Складаютьспецифікаціютаоцінюютьекономічністьвибраногопривода.

Утихвипадках,колинапопередніхетапахпроектуванняневдаєтьсявибратинайраціональнішийтиппривода,доводитьсяпаралельновестипроектуваннякількохваріантів.Прицьомуостаточнийвибіртипуприводаздійснюютьнаосновіпорівняннятехніко-економічнихпоказниківцихваріантів.

2. Загальнаметодикавиборуелектродвигуна

Електродвигун,потрібнийдляприводаробочоїмашини,вибирають за такими основними ознаками: родом струму; напругою;режимомроботи;частотоюобертання;потужністю;електричноюмодифікацією;конструктивнимвиконанняміспособоммонтажу;кліматичним виконанням і категорією розміщення; ступенем захиступерсоналу від доторкання до струмоведучих або рухомих частин, щознаходяться всередині йогокорпусу,тавідпотрапляннявсерединукорпусутвердихсторонніхтіл іводи.

За родом струму електродвигун вибирають відповідно до родуструмуелектричноїмережі,відякоївінбудеживитись,тавимогробочої машини до механічних характеристик двигуна. У сільськомугосподарствівикористовуютьмережізмінногоструму,томуіелектродвигуни,якправило,вибираютьзмінногоструму.Двигунпостійногострумузастосовуютьлишетоді,колиробочамашинапотребує плавного і в широких межах регулювання швидкості абоспеціальних механічних характеристик двигуна, які не можуть бутизабезпеченіпривикористаннідвигунівзмінногоструму. Живленнятакого двигуна здійснюють від електромережі змінного струму черезвідповіднийперетворювальнийпристрій.

Занапругоюелектродвигунвибираютьтак,щобйогономінальнанапругавідповідаланапрузіелектромережі,вякувінбудевмикатися.

Зарежимомроботи(тривалий,короткочасний,повторно-короткочасний та ін.) двигун вибирають відповідно до режиму роботимашини, для привода якої він призначений. В окремих випадках длякороткочасного режиму роботи можна вибрати двигун, розрахованийнатривалий режимроботи.

За номінальною потужністю електродвигун вибирають згідно знавантажувальноюдіаграмоюробочоїмашинизаметодикою,наведеноюнижче.

За частотою обертання двигун вибирають залежно від потрібноїчастоти обертання приводного вала робочої машини. Якщо ця частотанедорівнюєжоднійізкаталожнихномінальнихчастотобертанняелектродвигунів і пряме з'єднання двигуна з машиною за допомогоюмуфтинеможливе,товибираютьдвигунзбільшоючастотоюобертанняізастосовуютьпасову,зубчастучибудь-якуіншупередачу.Прицьомутреба пам'ятати, що тихохідні двигуни порівняно з швидкохіднимибільш металомісткі, мають нижчі енергетичні показники. Тому, їх слідзастосовувати лишеприбезпосередньомуз'єднаннізмашиноюаботоді,коли застосування двигуна з більшою частотою обертання ускладнюєконструкціюпривода.Привідомійкінематичнійсхеміприводачастотуобертаннядвигунавибираютьвідповіднодонеї.

Заелектричноюмодифікацією(зпідвищенимпусковиммоментом,зпідвищенимковзанням,багатошвидкісний,зфазнимротором,длякороткочасногорежимуроботи,однофазний)асинхроннийдвигунвибираютьзалежновідмоментузрушенняробочоїмашини, характеру навантаження двигуна і величини махових массистеми „електродвигун − робоча машина”, потреби в регулюваннішвидкості та гальмуванні системи. Двигуни з підвищеним пусковиммоментомвибираютьдляприводамашинзвеликимимоментамизрушення та маховими масами (скребкові конвеєри для прибираннягною,дробаркикормів,поршневінасоситощо);двигунизпідвищенимковзанням−дляприводамашинзрізкозмінним(ударним)навантаженням(сіно-соломопреси,компресоритощо), атакожмашин,якіпрацюютьуповторно-короткочасномурежимі;

багатошвидкісні − для привода машин, які потребують ступінчастогорегулювання швидкості; двигуни з фазним ротором − для приводамашин,щопотребуютьплавногорегулюванняшвидкості(наприклад,устендах для випробування та обкатування автотракторних двигунів), атакож машин, що мають особливо важкі умови пуску (сепаратори,центрифуги);двигунидлякороткочасногорежимуроботи–дляприводаробочихмашин,якіпрацюютьукороткочасномурежиміроботи.

Законструктивнимвиконанняміспособоммонтажуелектродвигун вибирають залежно від конструктивних особливостейробочоїмашиниіпередавальногопристроютаїхрозташуваннянамісцівстановлення.

Класифікаціяконструктивнихвиконаньдвигунівзаспособоммонтажу наведена в ГОСТ 2479-79. Структура умовного позначенняміститьдвібукви (ІМ) та чотири цифри.

Перша цифра визначає конструктивне виконання: 1 – двигуниналапахзпідшипниковимищитами;2–двигуниналапах,зпідшипниковими щитами та з фланцем на підшипниковому щиті; 3 –двигуни без лап, з підшипниковими щитами, з фланцем на одномущиті;4– двигунибезпідшипниковихщитів.

Цифри 6–9 до двигунів основного виконання не застосовуються.Спеціальні серії двигунів можуть мати цифри 7 – двигуни з двомастояковимипідшипниками(обкатувально-гальмівнийстенд),9–машини спеціальної групи (заглибні електродвигуни, двигуни серій4АПА, АИРП для привода осьових вентиляторів, двигуни для ручнихелектричних машинтощо).

Друга та третя цифри означають спосіб монтажу і вказують наположеннядвигунавпросторі:горизонтальнолапамивниз,

вертикальноваломвгоруабовниз,настінці,настелітощо.Цифри08удеякихвиконанняхозначають,щодвигунможепрацюватиприбудь-якому положеннівалавпросторі(ІМ1081).

Четвертацифраозначаєвиконаннявихідногокінцяваладвигуна:0 – без вихідного кінця вала; 1 – з одним циліндричним; 2 – здвома циліндричними; 3 – з одним конічним; 4 – з двома конічними.Виконання валів з позначенням цифрами 5–9 в асинхронних двигунахосновного виконання не передбачено. Основним виконанням валів удвигунівсеріїАИРзагальногопризначенняє1–зоднимциліндричнимкінцем.

Закліматичнимвиконаннямікатегорією розміщеннядвигунвибирають відповідно до кліматичних умов району, в якому він будеексплуатуватися,тахарактеристикимісцяйогорозташування.

Кліматичневиконанняелектрообладнанняпозначаютьбуквами:У–длярайонівзпомірнимкліматом;ХЛ–холоднимкліматом; ТВ – тропічним вологим; ТС – тропічним сухим; Т – як зсухим, так із тропічним вологим кліматом, О – загальнокліматичневиконання.

Категорія розміщення електрообладнання позначається цифрою:1 – для роботи на відкритому повітрі; 2 – для роботи у приміщеннях зпорівняновільнимдоступомзовнішньогоповітря,деколиваннятемператури і вологості повітря мало відрізняються від коливань навідкритомуповітрі;3–дляроботиуприміщенняхзприродноювентиляцієюбезштучногомікроклімату;4–дляроботиуприміщенняхізштучниммікрокліматом;5–дляроботиуприміщеннях зпідвищеноювологістю.

Закліматичнимвиконаннямтакатегорієюрозміщенняелектродвигуниосновного виконаннямаютьтакі позначення:

УЗ–дляроботивнормальномусередовищі:температуранавколишнього середовища від -40 °С до +40 °С, відносна вологістьповітря не більше 98%, запиленість повітря до 2 мг/м³(ІР23) та до 10мг/м³(ІР44),навколишнєсередовищевибухобезпечне,безструмопровідногопилу,висота надрівнем морядо1000 м;

У2 – вологоморозостійке виконання (для роботи під навісом):температура від -45 °С до +40 °С, відносна вологість до 100 %, двигунмаєподвійнепросочуванняізоляції,кращугерметизаціюзбокуввідного пристроюта вала;

У1–виконаннядвигуна,призначеногодляроботинавідкритомуповітріздодатковимвпливоматмосфернихопадів,сонячноїрадіації,пилутаіншихфакторівприрізкихзмінахтемпературиповітря.

Для приміщень з підвищеною вологістю (теплиці, приміщеннядля переробки молока тощо) рекомендується застосовувати двигунивиконанняУ5.

Випускаютьсятакожспеціалізованівиконаннядвигунівзазахистомвідвпливунавколишньогосередовища.Донихналежатьдвигуни:

хімостійкоговиконання(позначенняX1,Х2),якідопускаютьнаявністьвнавколишньомусередовищіхімічноактивногопарухлорудо 0,001 г/м³, аміаку – до 0,02 г/м³, сірчистого ангідриду – до 0,02 г/м³;пилозахищеноговиконання(позначенняУПУЗ),призначенідляексплуатації в приміщеннях, де можливе утвореннявибухонебезпечнихсумішей,азапиленістьприміщеньможедосягати100г/м³(комбікормовізаводи,деревообробніцехи,млини,елеватори,

зерносховища);

сільськогосподарськоговиконання(позначенняСУ1,СУ2),призначенідляроботинавідкритомуповітрітавприміщенняхзвідносною вологістю до 100 % при температурі +25 ºС, допускаютьнаявність аміаку до 0,03 г/м³, сірководню до 0,03 г/м³, соломистогопилу до 1,16 г/м³(тваринницькі та птахівничі приміщення). Наявністьснігутальодунеповиннозаважатиобертаннюротора.Двигуниморозостійкі,допускаютьобробкудезінфікуючимирозчинамитааерозолями,ступіньзахистуІР55.

Заступенемзахиступерсоналувіддоторканнядострумоведучихаборухомихчастин,щознаходятьсявсерединікорпусудвигуна, і від потрапляння всередину корпусу твердих сторонніх тіл іводи двигун вибирають відповідно до характеристики навколишньогосередовища,вякомувінбудепрацювати.

Електродвигуниосновноговиконаннявиготовляютьсязіступенями захисту: ІР23 (захищене виконання) – характеризує захиствідвипадковогодотикупальцівдострумоведучихчастин,щознаходятьсяпідоболонкоютазахиствідпроникненнятвердихтілдіаметром більше 12,5 мм (перша цифра 2), захист від крапель водиабо дощу, який падає під кутом до 60º від вертикалі (друга цифра 3);ІР44(закритевиконання)–захиствідпроникненняпідоболонкутвердих тіл діаметром більше 1 мм, захист від бризок води будь-якогонапрямку; ІР54 (закрите виконання) – захист від пилу, який не можепроникнути під оболонку в шкідливих кількостях; ІР55 – крім того,захиствідструменівводибудь-якогонапрямку.