EOPiGZ_praktikum

Практическое занятие №7 Изучение электрической схемы конвейерной линии.

Конвейерный транспорт широко применяется при проведении различных работ с целью механизации и автоматизации производственных процессов. Целью настоящего занятия является детальное изучение всех элементов схемы, их назначение и принцип действия на основании ранее полученных теоретических знаний.

В связи с этим необходимо выполнить следующие задания и ответить на поставленные вопросы.

1. Задание №1.

Перенести электрическую схему в тетрадь. 2. Задание №2.

Изучить назначение и работу шибера. 3. Задание №3.

Рассмотреть последовательность включения двигателя для: а) левого положения шибера (ВК1 – замкнут); б) правого положения шибера (ВК2 – замкнут).

4. Задание №4.

Пояснить работу электрической схемы управления для данной группы конвейеров при условии:

а) можно ли осуществить пуск двигателя Д3? если – ВК1 – замкнут, если – ВК2 – замкнут. Почему?

б) можно ли осуществить пуск двигателя (Д2, Д1)? если ВК2 – замкнут. Почему?

в) можно ли осуществить пуск двигателя (Д2, Д1)? если ВК1 – замкнут. Почему?

г) какой двигатель пускается первым? Обоснуйте ответ.

д) какой двигатель запускается вторым? Обоснуйте ответ.

е) можно ли осуществить пуск двигателя Д2 если работает Д1?

5. Задание №5.

Что произойдет при коротком замыкании в двигателе Д1? 6. Задание №6.

Что произойдет при перегрузке двигателя Д2?

Ответы должны быть изложены письменно в своих тетрадях.

Определение мощности электродвигателя для механизмов ПТС и его выбор.

К электроприводу ПТС предъявляются требования обеспечения повышенного пускового момента (Мп / Мном ≤ 1,6 – 1,8 ), высокой надежности и простоты обслуживания. Этому отвечают асинхронные двигатели с к.з. или фазным ротором.

необходимо учитывать при расчете:

1.При работе эл. привод создает движущее усилие, которое передается приводным барабаном тяговому органу – ленте.

2.Для нормальной передачи этого усилия лента должна быть натянута.

3.Усилие натяжение ленты F будет изменяться от приводного барабана по часовой стрелке вдоль ленты конвейера. В следствии дополнительных усилий сопротивления движению.

Fн.б. ~ 2 F0 µd/D, где

µ – коэффициент трения: µ= 0,03- 0,06 D – диаметр барабана

d – диаметр цапфы подшипника.

Усилие Fс, Н, (статическое) преодолеваемое приводным двигателем, обусловлено разностью усилий в набегающей и сбегающей ветвях ленты (цепи) конвейера, и усилием Fн.б, Н, компенсирующим сопротивление

движению на приводном барабане (звездочке), т.е. Fс = Fнаб - F0 + Fн.б. = Fп + F + Fнаб + Fн.б.;

Требуемая мощность, кВт, двигателя ленточного транспортера (или подвесного) определяется по формуле:

Рдв = Кз Fсvηк10−3 , где

п

Fс – статическое усилие преодолеваемое двигателем; vк – max скорость тягового органа, м/с;

Кз – коэф. запаса, учитывающий дополнит. сопротив. 1,1 - 1,2 ; η – КПД механической передачи.

Необходимая угловая скорость двигателя, рад/с,

ω = 2 vк iр / D, где

iр – передаточное число редуктора. Выбирается двигатель на мощность Рном ≥ Рдв Выбираемая угловая скорость ωном » ωдв

Для расчётов чаще всего применяется следующая формула:

Пример расчета.

Рассчитать и выбрать приводной двигатель ленточного конвейера, если известны:

F0 = 2300 Н - усилие предварительного натяжения. Расчетная мощность двигателя при Кз=1,2 определяется:

=15х60=900об/мин;

По таблицам, указанным в приложении , выбираем электродвигатель типа

4АС112МА6У3 3,2 кВт, 380 В, 910 об/мин, КПД 72%,, cosφ 0,74.

После этого определяем номинальный ток двигателя по известной формуле.

Примеры расчёта для самостоятельной работы.

Определить требуемую мощность двигателя, Рдв., его обороты, n, и номинальный ток, I.

Выбрать электродвигатель по таблицам.

Практическое занятие № 9.

Расчёт и выбор электродвигателя поршневого компрессора.

Для механизмов компрессоров типичен продолжительный режим работы, поэтому их электроприводы, как правило, нереверсивные с редкими пусками. Они имеют небольшие пусковые статические моменты – до 20 – 25% от номинального. Поскольку поршневой компрессор при работе создаёт на валу периодически изменяющийся момент сопротивления (ударную нагрузку), это вызывает колебания ротора двигателя. Чтобы уменьшить такие колебания для привода поршневых компрессоров чаще всего применяют тихоходные двигатели (ωо до 26,2 – 31,4 рад/с) с большой перегрузочной способностью, повышенным моментом инерции ротора.

При выборе мощности двигателя для компрессоров требуемую мощность двигателя Рдв. находят по мощности на валу механизма с учетом потерь в промежуточных механических передачах.

Мощность двигателя поршневого компрессора Рдв , кВт, определяется по следующей формуле

ηк - индикаторный КПД компрессора, учитывающий потери мощности при реальном процессе сжатия воздуха и равный 0,6 – 0,8; ηп - КПД механической передачи между компрессором и двигателем, его значения лежат в пределах 0,9 – 0,95;

k з - коэффициент запаса, равный 1,05 – 1,15 и учитывающий не поддающиеся расчету

Примеры для самостоятельной работы.

Определить требуемую мощность двигателя, Рдв., его обороты, n, и номинальный ток, I.

Выбрать электродвигатель по таблицам.

Практическое занятие № 10.

Расчёт и выбор электродвигателя вентилятора.

Вентиляторы как и компрессоры имеют небольшие пусковые статические моменты – до 20 – 25% от номинального. В зависимости от назначения они могут требовать или небольшого, но постоянного подрегулирования производительности при отклонении параметров воздуха от заданных значений, или же регулирования производительности в широких пределах.

Мощность электродвигателя вентилятора Рдв, кВт, можно вычислить по формуле:

Производительность вентилятора определяется по формуле:

Qном = с· ωном, где с – постоянный коэффициент.

Для определения момента при различной производительности можно воспользоваться следующими соотношениями:

Вывод – при изменении производительности изменяется мощность и скорость вращения, а момент на валу не изменяется.

Определяем требуемые обороты двигателя в об/мин, По таблицам, указанным в приложении , выбираем электродвигатель.

После этого определяем номинальный ток двигателя по известной формуле.

Примеры для самостоятельной работы.

Определить требуемую мощность двигателя, Рдв., его обороты, n, и номинальный ток, I, моменты М1, М2, угловые скорости ω1, ω2.

Выбрать электродвигатель по таблицам.

Практическое занятие № 11. Расчёт и выбор электродвигателя насоса.

Насосы относятся к числу механизмов с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой. Для привода насосов обычно применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, питаемые от сети 380 В, а для привода насосов мощностью свыше 100 кВт устанавливают асинхронные и синхронные двигатели на 6 и 10 кВ с прямым пуском, т.е. с включением на полное напряжение сети. Поршневые насосы являются тихоходными механизмами поэтому двигатели соединяются с валом насоса через замедляющую передачу (клиноременную или зубчатую). Центробежные насосы в большинстве случаев выполняются быстроходными, поэтому их приводные двигатели имеют высокую угловую скорость (ωо = 150 – 300 рад/с ) и соединяются с валом насоса непосредственно.

Мощность двигателя насоса Рдв, кВт, определяется по формуле :

4А112 МА 6 У3; 4 кВт, nтр = 949 об/мин, cosφ = 0,81.

После этого определяем номинальный ток двигателя по известной формуле.

Примеры для самостоятельной работы.

Определить требуемую мощность двигателя, Рдв., его обороты, n, и номинальный ток, I, угловую скорость выбранного двигателя ω при напряжении 380 В. Выбрать электродвигатель по таблицам.

Практическое занятие № 12.

Расчёт мощности элементов нагревателей сопротивления.

Основные объекты нагрева электроэнергией – вода, почва, воздух, металлы, дерево, бетон и другие материалы. Основные преимущества электрического нагрева заключаются в том, что электронагреватальные установки всегда готовы немедленно вступить в действие и автоматически поддерживают заданные параметры тепла.

Для определения мощности нагревательной установки прежде всего необходимо определить количество тепла необходимое для нагрева той или иной среды, материала. Количество тепла Q, необходимое для нагревания тела, при определенном

перепаде температуры (tок – t он) пропорционально массе тела m и теплоёмкости его С:

Q = m·С (Ток – Тон), где

m – масса, кг;

С – теплоёмкость, кДж/кг·град; Ток – конечная температура нагрева тела, оС;

Тон – начальная температура тела, оС.

Во всех способах электронагрева, где используется метод сопротивления, в основе расчёта лежит закон Джоуля – Ленца:

Q = I2·R·t, где

Q – количество тепла, выделяемое проводником, дж;

I – ток, А;

R – сопротивление, Ом; t – время, сек.