Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Державний вищий навчальний заклад

КРИВОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра електромеханіки

Пояснювальна записка

ДО ВИПУСКНОЇ РОБОТИ БАКАЛАВРА

На тему:

“ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ СТРІЧКОВОГО КОНВЕЄРА СК-2 НА ПІДПРИЄМСТВІ ВАТ‘ПІВД.ГЗК’ “

Виконав _________________ /Нечипорук С.В /

Керівник роботи _________________ /Барановська М.Л./

Завідувач кафедри _________________ /Толмачов С.Т /

Кривий Ріг

2012

Реферат

Тема випускної роботи: «Електромеханічне обладнання важкого магістрального конвеєру СК-2 ВАТ «ПівдГЗК»

Мета роботи: визначення вимог, що висуваються до електроприводу, вибір силового обладнання, аналіз статичних та динамічних режимів роботи.

У проекті у великому об'ємі використані різноманітні методи дослідження, такі як математичні розрахунки, графічні побудови, математичні залежності та теоретичні положення з курсів «Теорія електропривода», «Електричні машини», «Теоретичні основи електротехніки», «Теорія автоматичного керування». Також виконано моделювання системи привода у програмному пакеті Mathlab для отримання графічних залежностей перехідних процесів у різних режимах роботи.

У курсовому проекті розглянуті наступні питання:

1) Характеристика конвеєру і вимоги до його електропривода;

2) Розробка системи електропривода і вибір обладнання;

3) Дослідження статичних режимів роботи електропривода;

_{4) Розрахунок енергетичних характеристик;}

5) Розрахунок , побудова і аналіз перехідних процесів.

6) Розрахунок системи підлеглого керування;

7)Розрахунок замкненої системи по схемі з загальним суматором

8)Розрахунок схеми електропостачання

Ключові слова: Стрічковий конвеєр, асинхронний двигун, інвертор, випрямляч , ковзання, схема заміщення, ККД, еквівалентний опір, коефіцієнт потужності, перехідний процес, аперіодичний, математична модель, інерційність,перехідний процес.

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………………………………….…7

1.РОЗДІЛ Характеристика електромеханічної системи та вибір електрообладнання ……………………….…………....………………………..14

1.1 Призначення та основні відомості про механізм……………………………………………………………………….…15

1.1.1 Кінематична схема СК-2……………………………………………….…17

1.1.2 Вимоги до електроприводу…………………………………………….…18

1.1.3 Технічна характеристика СК-2…………………………………………...19

1.2 Розрахунок потужності та вибір електродвигуна…………………………20

1.3 Вибір редуктора……………………………………………………………...21

1.4 Розрахунок перетворювача…………………………………………………22

1.4.1 Розрахунок і вибір роторного випрямляча………………………………22

1.4.2 Розрахунок вентилів інвертора…………………………………………...23

1.4.3 Розрахунок і вибір погоджувального трансформатора і дроселя в колі випрямленого стуму………………………………………………………….….23

Висновки до1 розділу ………………………………………………………..…26

2.РОЗДІЛ Аналіз розімкненої системи електропривода технологічного механізму………………………………………………………………………...27

2.1 Обґрунтування і вибір системи керування електроприводом…………....28

2.2 Функціональна схема електроприводу по системі АВК………………….29

2.3 Дослідження статичних режимів роботи електроприводу………………..30

2.3.1.Складання схеми заміщення електропривода і розрахунок необхідних параметрів……………………………………………………………………….30

2.3.2.Побудова швидкісної характеристики двигуна………………………….32

2.3.3 Побудова механічної характеристики електроприводу………..………..33

2.3.4 Енергетичні характеристики…………………………………………..….35

2.3.5.Розрахунок коефіцієнта потужності……………………………………...36

2.4 Дослідження динамічних режимів роботи електроприводу……………...38

2.4.1 Розробка структурної моделі електроприводу…………………………..38

2.4.2 Розробка комп’ютерної моделі АВК…………………………………….39

2.4.3 Моделювання режимів роботи розімкненої системи…………………...40

Висновки до2 розділу ………………………………………………………..…43

3.РОЗДІЛ Аналіз замкненої системи електропривода технологічного механізму…………………………………………………………………………44

3.1 Розрахунок та моделювання перехідних процесів в замкненій системі по схемі з загальним суматором……………………………………………………45

3.1.1 Розрахунок жорсткого зворотного зв’язку по швидкості……………….45

3.12 Статичний розрахунок струмової відсічки…………………………...…46

3.1.3 Обмеження форсування замкнутої системи…………………………..…48

3.1.4 Побудова структурної моделі………………………………………….…49

3.1.5 Моделювання перехідних процесів в замкнутій системі за схемою з

з загальним сумматором……………………………………………………….49

3.2Розрахунок та моделювання перехідних процесів в замкненій системі по схемі підлеглого керування …………………………………………………….50

3.2.1 Розрахунок регулятора струму……………………………………………50

3.2.2 Розрахунок регулятора швидкості для статичних систем…………….52

3.2.3 Розрахунок задатчика інтенсивності…………………………………….52

3.2.4 Побудова структурної моделі замкненої системи по схемі підлеглого керування……………………………………………………………………..….53

3.2.5 Моделювання перехідних процесів в замкнутій системі по схемі з підлеглим керуванням………………………………………………………..…54

Висновки до 3 розділу ……………………………………………………..…57

3.РОЗДІЛ електропостачання ,розрахунок електричних навантажень,струмів короткого замикання та вибір провідникової та комутаційної апаратури.….58

4.1 Розрахунок електропостачання дробильної фабрики ДФ-3.. . .………..…59

4.1.1 Загальні відомості про електропостачання фабрики……………………59

4.1.2 Розрахунок установленої потужності споживачів електроенергії та вибір силових трансформаторів……………………………………..………………..59

4.2 Розрахунок струмів короткого замикання …………………………….….64

4.2.1 Побудова схеми заміщення…………………………………………….…64

4.2.3 Розрахунок струмів короткого замикання в точці _{…………………..65}

_{4.2.4 Розрахунок струмів короткого замикання в точці ………………….66}

4.3 Вибір провідникової та комутаційної апаратури………………………….67

4.3.1 Вибір апаратури в мережі більше 1000 В……………………..…………67

4.3.2 Вибір апаратури в мережі менше 1000 В………………………………..69

ВСТУП

Характеристика підприємства

Південний гірничo-збагачуваль-ний кoмбінат був пoбудoваний в дуже стислі терміни. 30.05.1952 р. булo затвердженo прoектне завдання, а вже 27.07.1955 р. була вирoблена перша тoнна кoнцентрату (через два місяці перша тонна агломареату), що і є днем народження ПівдГЗК. 28 листoпада 1956 рoку Державнoю кoмісією був підписаний акт введення в експлуатацію першoї черги ПівдГЗК-1 з річнoю прoдуктивністю пo сирій руді 9000 тис.т., кoнцентрату 4446 тис.т. і аглoмерату 2625 тис.т.

В результаті рекoнструкції і технічнoгo переoзбрoєння ПівдГЗК дo 1980 рoку дoсяг вирoбничих пoтужнoстей пo видoбутку сирoї руди 35.5 млн.т., вирoбництву залізo-руднoгo кoнцентрату 17.2 млн.т., аглoмерату 8.3 млн.т., на рівні яких працював дo 1990 рoку.

У лютoму 1966 рoку Указoм Президії Верхoвнoї Ради СРСР за успішне викoнання завдань семирічнoгo плану пo збільшенню вирoбництва і пoліпшенню якoсті залізoруднoї сирoвини і за дoсягнуті успіхи у вдoскoналенні технoлoгії вирoбництва кoлектив кoмбінату був нагoрoджений oрденoм Трудoвoгo Червoнoгo Прапoра.

За дoстрoкoве викoнання плану 1975 рoків і успішне завершення 9-oї п'ятирічки кoлективу кoмбінату булo присудженo перехідний Червoний Прапoр ЦК КПРС, Ради Міністрів СРСР, ВЦСПС і ЦК ВЛКСМ Рада Міністрів України привласнила кoмбінату звання «Імені XXV з'їзду КПРС».

За рoки існування кoмбінату 466 трудящих нагoрoдженo oрденами і медалями, дванадцяти привласненo звання заслуженoгo працівника СРСР і УРСР, дев'яти привласненo звання лауреатів Державних премій СРСР.

Глибoка екoнoмічна криза в Україні не oбійшла стoрoнoю і ПівдГЗК. Пoрушення гoспoдарських зв'язків, oбмеження в електрoвжитку, взаємні неплатежі привели дo скoрoчення вирoбництва в 1996 р. в пoрівнянні з 1990 р. на 70%, втраті власних oбoрoтних кoштів і джерел їх пoпoвнення. Гoлoвне, щo удалoся зберегти за цей періoд це висoкoпрoфесійний трудoвий кoлектив, завдяки якoму вдалoся в 1997 рoці припинити спад вирoбництва і збільшити випуск прoдукції в 2004 рoці в пoрівнянні з 1996 рoкoм пo кoнцентрату на 50.7%, пo аглoмерату на 52.4%.

За п’ятдесятирічний періoд кoмбінатoм вирoбленo 619 млн. тoнн кoнцентрату, 333 млн. тoнн аглoмерату, здoбутo залізистих кварцитів 1291 млн. тoнн, вивезенo вскришних пoрід 446 млн. м³.

Рис.1.1 –ПівдГЗК

Вирoбничий прoцес на підприємстві відбувається пo складній схемі: дoбича сирoвини ведеться в кар'єрі, рoзрoбка руди і скельнoї вскриші рoбиться вибухoвим спoсoбoм. Завантаження руди і вскриші здійснюється екскаватoрами. Гірська маса вивoзиться електри-фікoваним залізничним транспoртoм на дрoбильні фабрики і у відвали.

На горизонті -90 метрів знахoдиться дрoбильний кoмплекс, де відбувається пoчаткoве пoдрібнення руди. На дрoбильній фабриці знахoдитися дрoбильний тракт, для пoдачі руді з кар'єру безпoсередньo на дрoбильну фабрику. Загальна прoтяжність кoнвеєрнoгo тракта – 2 км 700 м. Після прoцесу пoдрібнення сирoвина пoступає на збагачувальну фабрику, де в кульoвих млинах здійснюється її пoдрібнення і витягання магнітнoгo заліза (кoнцентрату). Частина кoнцентрату є тoварнoю рудoю і відвантажується завoдoм-спoживачем, oснoвна частина пoступає на аглoфабрику, де рoбиться спікання залізoруднoгo кoнцентрату і аглoруди в oфлюсoваний аглoмерат. Спечений аглoмерат піддається пoдрібненню і після цьoгo прoдукція відвантажується спoживачам абo складується на склади гарячoгo аглoмерату. Прoдукція вантажиться в аглoхoппера.

Структура підприємства

ВАТ «ПГЗК» є досить великим підприємством, що складається з великої кількості різних підрозділів: - Цехів - Управлінь - Служб Між підрозділами існує адміністративне, оперативне та методичне підпорядкування. На підприємстві розрізняють: - Основні цехи (пов'язані безпосередньо з виробництвом основної продукції комбінату / концентрату та агломерату /) - Допоміжні цехи (здійснюють технічне та транспортне обслуговування основного і не основного виробництва) - «Не основні» цеху (пов'язані з дозвіллям і оздоровленням працівників комбінату, а також з виробництвом різних товарів народного споживання) .Підприємство включає в себе 6 основних та 24 допоміжних структурних пiдроздiли на правах цеху та 27 відділів та служб апарату управління. Основними пiдроздiлами є: - рудоуправління - яке займається вiдкритим видобутком руд, виробництвом щебню;  - управлiння залiзничного транспорту - займається внутрiшнiми кар'єрними перевезеннями до дробарок видобутої руди, супутнiх та скельних порiд у вiдвали.

- управлiння залiзничного транспорту - займається внутрiшнiми кар'єрними перевезеннями до дробарок видобутої руди, супутнiх та скельних порiд у вiдвали. Внутрiшнi перевезення в межах промислового майданчика товарної продукцiї та транспортування її вагонами Укрзалiзницi до станцiї "Допомiжна"; 

 

Рис 1.2-Кар’єр ВАТ “ПівдГЗК”

- управлiння дробарно-транспортного комплексу - дроблення сирої руди (розмiри куска 1500мм до розмiру 20мм та нижче), дроблення скельної гiрничої маси (вiд 300мм та нижче), конвеєрне господарство з транспортування гiрничої маси:;  - рудозбагачувальна фабрика №1- виробництво концентрату iз сирої дробленої руди з дробленням її до розмiру 0,074мм для виробництва агломерату та часткової реалiзацiї споживачам;  - рудозбагачувальна фабрика №2 - виробництво концентрату iз сирої дробленої руди до розмiру 0,074мм для реалiзацiї споживачам;  - агломерацiйний цех - виробництво (спiкання) офлюсованного агломерату для реалiзацiї металургiйним заводам України.  Допомiжнi пiдроздiли:  - цех шламових та породних систем збагачувальних фабрик - перекачування та складування хвостiв збагачення;  - управлiння з ремонту технологiчного обладнання - ремонт технологiчного обладнання структурних пiдроздiлiв комбiнату;  - управлiння торгiвлi та громадського харчування включає: м'ясопереробний комплекс, продовольчi крамницi, їдальнi та буфети комбiнату, виробляє окремi види харчової продукцiї, надає послуги щодо торгiвельного обслуговування та громадського харчування працiвникiв;  - управлiння будiвництва гiдротехнiчних споруд - будiвництво нового хвостосховища та нарощування дамб дiючих хвостосховищ;  - цех мереж та пiдстанцiй - транспортування та розподiл серед структурних пiдроздiлiв електроенергiї;  - теплосиловий цех - постачання води та пару по комбiнату та на житловий масив "ПiвдГЗК", постачання технiчної та питної води структурним пiдроздiлам комбiнату, опалення виробничих та адмiнiстративних примiщень пiдприємства та житлового масиву;  - автотранспортний цех - транспортне обслуговування структурних пiдроздiлiв та працiвникiв комбiнату;  - ремонтно- будiвельний цех - ремонтнi та будiвельнi роботи в структурних пiдроздiлах комбiнату;  - центральна лабораторiя контрольно-вимiрювальних приладiв та метрологiї - установка та ремонт контрольно- вимiрювальних приладiв та приладiв автоматики, контроль їх стандартизацiї та органiзацiї їх повiрки;  - центральна аналiтична лабораторiя - хiмiчнi аналiзи сировини та готової продукцiї, проведення аналiзiв по забрудненню навколишнього середовища (запилення, вiдхiднi гази, стiчнi води, атмосфернi впливи);  - вiддiл технiчного контролю - вiдбiр проб сировини, промiжних продуктiв i готової продукцiї з подальшим переданням на хiмiчний аналiз, контроль ведення технологiчного процесу;  - вiддiл автоматичних систем управлiння - розробка, впровадження та супровiд програмного забезпечення, технiчне обслуговування та ремонт електронно-обчислювальних машин та мереж, експлуатацiя компьютерних систем, експлуатацiя прикладних i системних задач, розробка програмного забезпечення;  цех пiдготовки виробництва та складського господарства - складування та розподiл помiж структурними пiдроздiлами обладнання, запасних частин та матерiалiв, промiжне складування та пiдготовка металобрухту перед його вiдправкою споживачам;  - цех технологiчної диспетчеризацiї - забезпечення телефонним та радiозв'язком, промисловим телебаченням структурних пiдроздiлiв комбiнату;  - цех товарiв народного споживання - виготовлення товарiв народного споживання;  - цех благоустрою - упорядкування територiї комбiнату та санiтарної зони навколо нього з висадкою зелених насаджень, тепличне господарство, облiк працiвникiв, що потребують покращення житлових умов;  - управлiння охорони - забезпечення збереження майна комбiнату, органiзацiя та забезпечення дотримання пропускного режиму;  - спецiалiзована об'єктово-аварiйна служба - контроль використання газонебезпечний дiльниць структурних пiдроздiлiв комбiнату;  - вiдомча пожежна частина №32 - органiзацiя та реалiзацiя протипожежних заходiв, гасiння пожеж закрiплених територiй;  - медико-санiтарна частина - полiклiнiчне обслуговування робiтникiв комбiнату, санаторне оздоровлення робiтникiв комбiнату;  - цех палацу культури та творчостi - проведення культурно - масових заходiв з робiтниками комбiнату та членами їх сiмей; 

- фiзкультурно-оздоровчий комплекс - органiзацiя та проведення спортивно-масових та оздоровчих заходiв серед працiвникiв комбiнату та членiв їх сiмей;  - база вiдпочинку "Чайка" с. Красне Скадовського району Херсонської областi - курортне оздоровлення працiвникiв пiдприємства та членiв їх сiмей в лiтнiй перiод.  - санаторiй-профiлакторiй - санаторне оздоровлення робiтникiв комбiнату, вiдокремлений пiдроздiл ВАТ "ПiвдГЗК" без права юридичної особи.

РОЗДІЛ 1

ХАРАКТЕРИСТИКА ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНОЇ СИСТЕМИ ТА ВИБІР ЕЛЕКТРООБЛАДНАННЯ