Электропривод и автоматика подземной конвейрной линии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Мая 2013 в 01:22, дипломная работа

Описание

Целью данного дипломного проекта является выбор мостового крана, оснащённого автоматизированным электроприводом.
Задачи дипломного проектирования:
– спроектировать систему электроснабжения, для выбранного мостовго крана;
– разработать систему поддержания температурного режима в шкафах с электрооборудованием, для стабильной и бесперебойной работы крана;
– дать технико-экономическое обоснование инженерных решений;
– решить вопросы техники безопасности, монтажа и технического обслуживания.

Содержание

Введение 10
1 Краткая характеристика предприятия 12
1.1 История предприятия 12
1.2 Технология производства 12
1.3 Электроснабжение предприятия 13
2 Характеристика объекта проектирования 14
2.1 Электрооборудование мостовых кранов 14
2.2 Обоснование выбора мостового крана 19
2.3 Режимы управления двигателем электропривода
крана Konecranes 21
2.4 Средства автоматизации, используемые
на рассматриваемом объекте 27
2.5 Описание схемы управления 31
3 Разработка системы поддержания температурного
режима в шкафах с электрооборудованием 32
3.1 Постановка задачи проектирования 32
3.2 Система охлаждения с применением моноблочного
кондиционера Classic, монтируемого в стойке 32
3.3 Расчёт мощности охлаждения моноблочного
кондиционера Classic 35
3.4 Система охлаждения с применением крышных
кондиционеров «Веза» 36
3.4.1 Общие сведения о крышных кондиционерах 36
3.4.2 Система автоматического управления (САУ) кондиционера 38
3.4.3 Элементы САУ 39
3.5 Расчёт мощности охлаждения крышных
вентиляторов для каждого шкафа 41
3.6 Выбор системы охлаждения для рассматриваемого объекта 42
4 Электроснабжение мостового крана 44
4.1 Общие положения 44
4.2 Определение мощности, выбор типа участкового
понизительного трансформатора 47
4.3 Расчёт токов короткого замыкания 48
4.4 Расчёт кабельной линии и троллей 52
4.4.1 Выбор высоковольтного кабеля 52
4.4.2 Выбор низковольтных кабелей 54
4.4.3 Выбор троллей 55
4.5 Выбор электрических аппаратов низкого напряжения 56
4.6 Выбор высоковольтной ячейки и уставок защиты 57
4.7 Расчёт освещения цеха 58
5 Техника безопасности при монтаже и эксплуатации
электрооборудования мостовых кранов 64
6 Монтаж и наладка электрооборудования мостовых кранов 67
6.1 Монтаж и наладка инверторов D2HCS57Arus 67
6.2 Монтаж аппаратуры управления и электрической проводки 67
7 Техническое обслуживание и ремонт оборудования
мостового крана 71
8 Расчёт экономического эффекта от внедрения
системы охлаждения 76
8.1 Общие положения 76
8.2 Расчёт затрат по статьям калькуляции при внедрении
системы охлаждения с моноблочными кондиционерами Classic 76
8.3 Расчёт затрат по статьям калькуляции при внедрении
системы охлаждения с крышными кондиционерами 79
8.4 Определение экономического эффекта и выбор
системы охлаждения 82
Заключение 84
Список использованных источников 85

Работа состоит из  15 файлов

Аннотация.docx

— 12.97 Кб (Открыть документ, Скачать документ)

Ведомость дипл. проекта.docx

— 23.70 Кб (Открыть документ, Скачать документ)

Ведомость дипл. проекта2.docx

— 24.02 Кб (Открыть документ, Скачать документ)

1 система охлаждения.cdw

— 63.12 Кб (Скачать документ)

2 система охлаждения.cdw

— 72.70 Кб (Скачать документ)

Кинематика.cdw

— 59.76 Кб (Скачать документ)

Общий вид крана.cdw

— 148.11 Кб (Скачать документ)

Общий вид крана111.cdw

— 302.58 Кб (Скачать документ)

Перемещение тележки.cdw

— 156.22 Кб (Скачать документ)

Схема управления главным подъёмом.cdw

— 167.65 Кб (Скачать документ)

Схема электроснабжения.cdw

— 109.25 Кб (Скачать документ)

Функциональная схема.cdw

— 53.65 Кб (Скачать документ)

Диплом.docx

— 1.85 Мб (Скачать документ)

Перед выводом крана в  ремонт всему персоналу, который  будет принимать то или иное участие  в нём, необходимо прочитать пункты Правил Ростехнадзора, ПУЭ, ПТБ и ПТЭ, относящиеся к ремонту крана. Вывод крана в ремонт должен производится лицом, ответственным за содержание крана в исправном состоянии.

Ремонт механического  и электрического оборудования кранов производится с целью обеспечить их бесперебойную работу. Существуют различные системы ремонта, но наиболее распространённой является система планово-предупредительного ремонта (ППР), который производится по истечении оп-ределённого срока работы оборудования, независимо от того, заметен износ или нет.

При остановке крана в  ремонт следует отключить вводной  выключатель крана и вынуть ключ-бирку. Над автоматом вывешивают плакат «Не включать – работают люди». Этот плакат может быть снят лишь по окончании  ремонта лицом, ответственным за его проведение.

При наличии нескольких кранов на одном крановом пути ремонтируемый  кран ограждают временными тупиковыми упорами с установкой сигналов –  фонарей и флагов.

Все пробные включения  механизмов крана во время ремонта  или по окончании его можно производить лишь с разрешения и в присутствии лица, ответственного за ремонт. Разрешение на работу крана после ремонта выдаётся лицом, ответственным за исправное состояние крана, с записью в журнале по эксплуатации крана.

Ремонт делится на текущий, средний и капитальный. Текущий ремонт разделяется на текущий ремонт первый, текущий ремонт второй и годовой ремонт. Кроме того, предусматривают плановый осмотр оборудования крана в выходные дни или смены, когда кран не работает. В ходе осмотра проверяют состояние подшипников и реборд, крепление муфт, зубчатых колес, ходовых колес, регулируют тормоза, проверяют смазку редукторов и подшипников, устраняют мелкие неисправности, обнаруженные во время работы крана.

При первом текущем ремонте  очищают оборудование от пыли и грязи, заменяют изношенные подшипники, гайки, болты, тормозные ленты, проверяют электрооборудование и устраняют повреждения в нем, проверяют плотность соединения контактных частей, заменяют щетки электродвигателей, проверяют состояние тормозных электромагнитов и точность подгонки их сердечников, измеряют изоляцию проводов, электродвигателей и прочего электрооборудования. Смазку проверяют и в необходимых случаях заменяют. После осмотра двигатели и контроллеры продувают сжатым воздухом.

При втором и годовом текущих  ремонтах кроме работ, выполняемых  при первом текущем ремонте, производят ремонт отдельных деталей и узлов  по указанию крановщика,  заметившего их  ненормальную работу.

При среднем ремонте разбирают  редукторы, электродвигатели, зубчатые колеса, проверяют и заменяют изношенные подшипники, проверяют канаты и их блоки, крепление на барабане, заземляющие  устройства, измеряют воздушные зазоры в двигателях и изоляцию всех токоведущих  частей, и ремонтируют электроаппаратуру. По окончании среднего ремонта смазывают все механизмы и проверяют их работу, а также производят наладку, регулировку и проверку схем соединений.

Капитальный ремонт кранов направлен на восстановление изношенного  или замену устаревшего оборудования. Капитальный ремонт механизмов или  узлов и аппаратуры, сводится, в конечном счете, к полной их замене, чего не должно быть при правильной организации среднего ремонта. Необходимо стремиться к тому, чтобы плановый средний ремонт всего оборудования крана вытеснил капитальный ремонту

Средний ремонт в зависимости от его объема производят на месте установки крана либо в ремонтном цехе, а капитальный ремонт — обычно в ремонтном цехе.

Всякому ремонту должна предшествовать подготовка к нему. При плохой подготовке, когда ряд деталей к ремонту  не готов, нет запасных деталей и  чертежей на них, ремонт может затянуться на длительный срок и вызвать неоправданный простой крана.

Подготовку к ремонту  начинают с составления дефектной  ведомости, куда записывают все детали, имеющие дефекты и подлежащие замене или исправлению. Подготовляют все необходимые для ремонта детали, заказывают недостающие, подбирают соответствующий крепежный материал — болты, гайки и т.д.

Чтобы сократить сроки  ремонта и простой крана, на многих заводах применяют узловую замену частей механизма. Узел должен быть собран в таком виде, чтобы его можно было установить вместо изношенного.

Электрическое оборудование кранов чаще всего ремонтируют в  электроцехе завода. На кране производят мелкий ремонт: изолировку кабельных наконечников, замену катушек пускателей, тормозных электромагнитов. Ремонт и замену секций крановых резисторов можно выполнять только в приспособленном для этого помещении и квалифицированным специалистом.

Инвероторы оснащены большими алюминиевыми электролитическими конденсаторами в шине постоянного тока. При нормальной работе ток потерь конденсатора невелик. Если инвертор или отдельные конденсаторы хранятся долгий период времени без подачи напряжения, теряется однородность формовки. При подключении инвертора после долгого хранения непосредственно к главному питанию, высокий ток потерь может повредить другие компоненты инвертора.

Регулярное техническое  обслуживание укомплектованных инверторов:

При хранении укомплектованных инверторов без подачи питания, перезарядка конденсаторов должна выполняться, по крайней мере, раз в год. Подключите главное напряжение к инвертору и поддерживайте подачу питания около 1 часа.

Перенастройка укомплектованных инверторов после длительного срока хранения:

Если после последней  подачи питания на инвертор прошло более года, перезарядка конденсаторов должна быть выполнена в случае ограничения проходящего через конденсатор высокого тока потерь. Наилучшей альтернативой является использование питания постоянного тока с регулируемым ограничением по току. Установите ограничение по току на 300...500 тА и подсоедините питание постоянного тока непосредственно к клеммам В+ и В- шины постоянного тока инвертора. Затем установите напряжение постоянного тока до значения номинального уровня напряжения инвертора (F-серия: 675 В пост, тока, К-серия: 930 В пост, тока) и поддерживайте подачу питания как минимум 1 час.

В случае, когда питание  постоянного тока недоступно и инвертор находился на хранении более года, проконсультируйтесь у официального представителя до подачи питания.

Перезарядка конденсаторов  после длительного срока хранения:

При использовании конденсатора, находящегося на хранении более года, рекомендуется выполнить его  перезарядку до установки в инвертор. Для разрядки конденсаторов установите ограничение по току питания постоянного тока на 50...100 А. Затем отрегулируйте напряжение постоянного тока на номинальное значение конденсаторов (F-серия: 420 В пост, тока, К-серия: 550 В пост, тока) и поддерживайте подачу питания как минимум I час. Степень процесса перезарядки можно отслеживать при помощи измерения тока питания постоянного тока.

 

8 РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ  
СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

8.1 Общие положения

В настоящее время для  обеспечения высокой эффективности  производства определяющее значение имеет  правильный экономический подход к  планированию, производству и эксплуатации создаваемых производственных и непроизводственных машин, а также устройств преобразовательной техники. Поэтому при осуществлении мероприятий научно-технического прогресса (НТП) необходимо правильно давать экономическую оценку разработки и внедрения новой техники.

В рамках данного дипломного проекта производится расчет экономического эффекта от модернизации системы  охлаждения шкафов с электрооборудованием мостового крана.

Из журнала простоев ЭСПЦ известно, что простой крана, по причине  отсутствия системы охлаждения, составляет примерно 1 час в сутки. Из  опытных данных известно, что стоимость часа простоя составляет Сч.пр.= 4000 руб. То есть из-за отсутствия охлаждения шкафов с электрооборудованием мостового крана предприятие теряет около 1460 тыс. руб в год.

8.2 Расчёт затрат  по статьям калькуляции при  внедрении  
системы охлаждения с моноблочными кондиционерами Classic

Для расчета текущих издержек сгруппируем затраты по следующим  статьям калькуляции:

1 Сырьё и материалы  – нет затрат.

2 Возвратные отходы (вычитаются) – нет затрат.

3 Покупные комплектующие  изделия и полуфабрикаты

Полученные по данной статье затраты сведены в таблицу 8. Данные получены из [2], [12].

4 Топливо и энергия  на технологические цели.

5 Основная заработная  плата производственных рабочих.

6 Дополнительная заработная  плата производственных рабочих.

7 Расходы на подготовку  и установку нового оборудования.

8 Возмещение износа инструментов  и приспособлений целевого назначения.

Расчёт текущих издержек представлен ниже.

Таблица 8      Ведомость затрат на покупные изделия для новой техники

Наименование, индекс комплектующих изделий и полуфабрикатов

Количество, шт.

Цена,

руб.

Общие затраты,руб.

1

Кондиционер Classic

1

50000

50000

2

Инвертор SIMOVERT MASTERDRIVES VECTOR CONTROL

1

18000

18000

3

Датчик температуры на основе DS18S20

1

1000

1000

4

ПЛК Simatic S7

1

15700

15700

5

Дополнительные элементы силового канала

Укрупненный расчет

4000

4000

6

Элементы системы управления

2000

2000

7

Итого

   

90700


 

4 Включают в основном  затраты на электроэнергию при  изготовлении и сборке электропривода, и при его настройке и наладке. 

Затрат по данной статье нет.

Полученные по статье 5 расчетные  данные сведены в таблицу 9.

(Сведения по часовым  тарифным ставкам представлены  
ООО "Электрик").

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9           Основная заработная плата для основных рабочих

Операция

Трудоемкость операций нормо-час (Н-ч)

Специальность рабочего

Квалификационный разряд рабочего

Часовая тарифная ставка

Руб.

Основная

заработная плата

Руб.

1

Сборка ЭП

40

Электромонтажник

II

61,3

2452

2

Настройка/Регулировка СУ и ЭП

16

Регулировщик

VI

86,5

1384

Итого

       

3836


 

6 Затраты по данной  статье примем в размере 10% от основной заработной платы  производственных рабочих [13].

 

где – основная заработная плата.

 

7 Затраты по этой статье  примем в размере 0,5% от основной  заработной платы производственных  рабочих [14].

 

 

8 Затраты, входящие в  данную статью примем равными  7% от основной заработной платы производственных рабочих [14].

 

 

Данные по калькуляции  эксплуатационных расходов системы  охлаждения, с применением кондиционеров Classic сводим в таблицу 10.

 

 

Таблица 10  Калькуляция эксплуатационных расходов системы охлаждения, с применением кондиционеров Classic.

п/п

Статья калькуляции

Затраты, руб.

1

Сырье и материалы

-

2

Возвратные отходы (вычитаются)

-

3

Покупные комплектующие  изделия и полуфабрикаты

90700

4

Топливо и энергия на технологические  цели

-

5

Основная заработная плата  производственных рабочих

3836

6

Дополнительная заработная плата производственных рабочих

383,6

7

Расходы на подготовку нового оборудования

19,8

8

Возмещение износа инструментов и приспособлений целевого назначения

268,52

9

Итого

95207

Информация о работе Электропривод и автоматика подземной конвейрной линии