- •Содержание
- •Введение
- •1 Анализ технологического процесса промышленной установки и формулирование требований к автоматизированному электроприводу
- •1.1 Описание промышленной установки
- •1.2 Анализ технологического процесса промышленной установки и выбор управляемых координат электропривода
- •1.3 Формулирование требований к автоматизированному электроприводу
- •2 Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода
- •2.1 Обзор систем электропривода, применяемых в промышленной установке
- •2.2 Выбор рациональной системы электропривода
- •2.3 Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода
- •3 Выбор электродвигателя
- •3.1 Анализ кинематической схемы механизма и определение её параметров. Составление математической модели механической части электропривода и определение её параметров.
- •3.3 Предварительный выбор двигателя по мощности
- •3.6 Проверка выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности
- •4 Проектирование преобразователя электрической энергии
- •4.1 Определение возможных вариантов и обоснование выбора вида преобразователя электрической энергии
- •4.2 Расчет параметров и выбор электрических аппаратов силовой цепи: входного и выходного фильтров, тормозного резистора
- •5 Проектирование системы автоматического управления
- •5.1 Выбор датчиков для измерения управляемых координат электропривода
- •5.2 Составление математических моделей (уравнений, структурных схем) объекта управления, датчиков и исполнительного устройства
- •5.3 Расчет параметров объекта управления, датчиков и исполнительного устройства
- •5.4 Проектирование регуляторов на основании разработанных математических моделей и требований к автоматизированному электроприводу
- •6Расчет и анализ динамических и статических характеристик автоматизированного электропривода
- •6.1 Разработка компьютерной (имитационной) модели автоматизированного электропривода
- •6.2 Расчет переходных процессов и определение показателей качества
- •6.3 Построение статических характеристик электропривода
- •7 Окончательная проверка правильности выбора электродвигателя
- •7.1 Построение точной нагрузочной диаграммы электропривода за цикл работы автоматизированного электропривода
- •7.2 Проверка электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности электропривода по точной нагрузочной диаграмме
- •8 Проектирование системы автоматизации промышленной установки на основе программируемого контроллера
- •8.1 Формализация условий работы промышленной установки
- •8.2 Разработка алгоритма и программы управления
- •8.3 Проектирование функциональной схемы системы автоматизации
- •8.4 Выбор аппаратов системы автоматизации
- •8.5 Проектирование схемы электрической соединений системы автоматизации
- •8.6 Полное описание функционирования системы автоматизации
- •9 Проектирование схемы электроснабжения и электрической защиты промышленной установки
- •9.1 Выбор аппаратов, проводов, кабелей
- •10 Проектирование схемы электрической общей и подключения автоматизированного электропривода
- •10.1 Схема электрическая общая и подключения автоматизированного электропривода
- •10.2 Составление перечня элементов электрооборудования промышленной установки
- •10.3 Полное описание функционирования автоматизированного электропривода
- •11 Охрана труда
- •11.1 Расчет зануления для автоматизированного электропривода насосной установки машины непрерывного литья заготовок
- •11.2 Меры безопасности при обслуживании электродвигателей насосной станции
- •11.3 Пожарная безопасность
- •12 Экономическое обоснование технических решений
- •Заключение
- •Список использованных источников
Заключение
В соответствии с заданием, в данном дипломном проекте выполнено проектирование автоматизированного электропривода насосной установки для охлаждения машины непрерывного литья заготовок. В ходе проектирования для насосной установки был выбран асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 5А160М4 мощностью 18,5кВт. Управление двигателем осуществляется с помощью преобразователя частотыTecoA510-4040-H3F. Задачей системы управления является автоматическое поддержание требуемого давления, при различном расходе воды. Для автоматизации всех процессов системы было выбрано программируемое логическое релеTecoSG2-20VT-D.
В проекте выполнен анализ технологического процесса. Рассчитана предварительная мощность двигателя. В результате проектирования функциональной схемы автоматизированного электропривода был определен наиболее целесообразный принцип управления асинхронным двигателем. По результатам анализа технологического процесса и в соответствии с заданием были сформулированы требования к электроприводу и системе автоматизации.
Предложено применить систему скалярного управления асинхронным двигателем с обратной связью по давлению. Выполнен расчет параметров асинхронного двигателя. Было дано математическое описание электропривода, синтезированы регуляторы, разработана имитационная модель и, с помощью программы MATLAB2012а, были получены графики переходных процессов в электроприводе, оценены показатели системы управления, которые соответствуют заданию. Была спроектирована система автоматизации и на ее основе построена принципиальная схема электропривода. В результате экономического обоснования технических решений, было экономически оправдано решение использования частотно регулируемого электропривода.
Разработанная система отличается достаточной простотой, высокой надежностью, низкой стоимостью и экономией по сравнению с первоначальным вариантом. Срок окупаемости данного проекта составит 35 дня.
Результаты проектирования могут быть внедрены при проектировании насосных установок для охлаждения машины непрерывного литья заготовок.
Список использованных источников
1. Насосы центробежные консольного типа 1К и агрегаты электронасосные на их основе. − ОАО "Ливгидромаш", г. Ливны, 2012. − 19с.
2. Межгосударственный стандарт. Муфты фланцевые. Параметры, конструкция и размеры. ГОСТ 20761-96; Введ. 30.06.2000. − Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2000. − 24с.
3. Фираго, Б. И. Регулируемые электроприводы переменного тока / Б.И. Фираго, Л.Б. Павлячик. − Минск: Техноперспектива, 2006. − 363 с.
4. Владимирский электромоторный завод. Технический каталог. − г. Владимир, 2008. − 115с.
5. Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию по теории электропривода для студентов специальности 1-53 01 05 − "Автоматизированные электроприводы" / сост. Б.И. Фираго. – Минск: БНТУ, 2005. – 126с.
6. Конспект лекций по дисциплине "Автоматизированный электропривод типовых производственных и транспортных установок" / Сидоров В.Г. − Минск: БНТУ, 2012. − 62с.
7. Фираго, Б.И. Теория электропривода: Учебное пособие / Б.И. Фираго, Л.Б. Павлячик. − Минск.: ЗАО "Техноперспектива", 2004. − 527 с.
8. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская. − М: Энергоиздат, 1982. − 504с.
9. Фираго, Б.И. Расчеты по электроприводу производственных машин и механизмов: учебное пособие / Б.И. Фираго. − Минск: Техноперспектива, 2012. −639с.
10. Instruction manual TECO inverter A510 series. − TECO Electric & Machinery Co., Yuancyu St., 2012 − 311 p.
11. Моделирование электропривода на ЭВМ. Учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-53 01 05 "Автоматизированные электроприводы" в 2 частях. Часть 2. / сост. А.А. Мигдаленок. − Минск: БНТУ, 2010. − 92 с.
12. Programmable Logic Relay TECO SG2 Series. − TECO Electric & Machinery Co., Yuancyu St., 2010 − 105 p.
13. Королев, О.П. Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию / Королев О.П., Радкевич В.Н., Сацукевич В.Н. − Минск: БГПА, 1997. − 142с.
14. Синягин, Н.Н. Система планово-предупредительного ремонта оборудования и сетей промышленной энергетики/ Синягин Н.Н., Афанасьев Н.А., Новиков С.А. − 2-е изд., перераб. − М.: Энергия, 1978 − 408с.
15. Электронный ресурс http://www.pointltd.by - выбор датчика давления.
16. Электронный ресурс http://www.go4b.co.uk - выбор датчика температуры.
17. Электронный ресурс http://www.rivkora.ru- выбор блока питания.
18. Электронный ресурс http://www.elos.mns.by - выбор магнитных пускателей.
19. Электронный ресурс http://tehnodnepr.com- выбор теплового реле.
20. Электронный ресурс http://www.keaz.ru - выбор плавких предохранителей.
21. Электронный ресурс http://energobelarus.by - выбор автоматического выключателя.
22. Электронный ресурс http://elektromarketplyus.deal.by- выбор автоматического выключателя.
23. Электронный ресурс http://www.vikab.by- выбор кабеля.
24. Электронный ресурс http://www.electromonter.info - расчет зануления.
25. Электронный ресурс http://www.minskenergo.by- стоимость электроэнергии.
26. Электронный ресурс http://deal.by - стоимость преобразователя частоты TECOA510-4040-H3F.
27. Электронный ресурс - http://www.bb-elec.com - стоимость программируемого логического реле TECOSG2-20-VT-D.