Введення
На тваринницьких комплексах промислового типу, в багатьох передових господарствах електрофіцірованни майже всі виробничі процеси. Використовується прогресивна технологія і сучасні машини. Все більше знаходять застосування нові системи автоматичного дистанційного контролю і управління технологічними процесами.
Електричний привід споживає більше двох третин електроенергії, що виробляється в країні. Електропривод сільськогосподарських машин є основою, на якій базується комплексна механізація стаціонарних процесів всіх галузей сільськогосподарського виробництва. Досвід експлуатації тваринницьких приміщень промислового типу показує, що витрати праці на виробництво молока в 2-3 рази менше, а кількість тварин одним працівником у 1,5-2,5 рази більше, ніж на існуючих фермах.
Для підтримки оптимального складу повітря у виробничих приміщеннях необхідна систематична вентиляція з обміном повітря у всіх шарах. У тваринницьких приміщеннях повітря забруднюють виділяються тваринами елементи, вуглекислий газ, сірководень, водяні пари, надлишкова теплота, що утворюється в приміщенні аміак і метан. Незадовільний температурно-вологісний режим і газовий склад повітря в приміщенні призводять до зниження несучості курей на 15-20%, а зайва швидкість повітря, викликає простудні захворювання.
Інтенсифікація птахівництва передбачає концентрацію великого поголів'я птахів в одному приміщенні, тому без підтримки оптимального рівня мікроклімату тут не обійтися. При цьому відбувається підвищення несучості птахів на 15%, скорочення вибракування в 2 рази.
Основні цілі курсового проектування є:
-Систематизувати і закріпити теоретичні знання і практичні навички по пройдених дисциплін «електропривод сільськогосподарських машин», «механізація сільського господарства», «інженерна графіка», «охорона праці».
-Поглибити теоретичні знання з вибору електроприводу вентиляційної установки, для розвитку професійних знань.
-Вміти застосовувати теоретичні знання в розробці технологічної схеми, схеми електричної розташування у розрахунку та виборі електроприводу вентиляційної установки, силової мережі.
-Розвинути технічну і творчу ініціативу, самостійність.
-Розробити заходи щодо економії електроенергії в електроприводі протипожежні заходи, заходи з електробезпеки і охорони праці.
-Закріпить методику вибору і перевірку пускозахисною апаратури електродвигуна, проводу та кабелю для живлення електропріеменіков.
1. Загальна характеристика пташника на 10 тис. голів
Пташник призначений для утримання курей від 140 денного віку з клітинним змістом.
Розмір пташника 96 * 18 * 3,8 м. Складається з 2-х ізольованих один від одного залів для утримання курей і підсобних приміщень: витяжної камери, службової та інвентарної кімнати, коридорів, гардеробу.
На птахівницьких фермах використовується клітинну і підлогове утримання птахів. Найбільш перспективний кліткове утримання. Куря несучки містяться в клітинних батареях при штучному освітленні. Пташник обладнаний механізованими батареями КБН-1, в у яких є механізми для роздачі кормів, збору яєць і видалення посліду.
Годування птахів проводиться кормороздавачем. Напування птахів здійснюється за допомогою скребкового механізму батареї. Від батареї послід скидається через люк у підлозі на транспортер скребковий ТСН-3, 0Б, який перевантажує його в транспортний засіб.
2. Обгрунтування вибору типу установки
Комплект вентиляційного обладнання «Клімат-45» призначений для створення необхідного повітрообміну в птахівничих приміщеннях. У комплект входять нізкоаппаратние вентилятори, дозволяють східчасто регулювати подачу повітря.
Комплект «Клімат-45» забезпечує регулювання частоти обертання електроприводів в діапазоні 3:1, автоматичний перехід на низьку ступінь при зниженні температури повітря в приміщенні або на вищий щабель при підвищенні температури. Так при зміні температури повітря автоматичний включається і відключається одна з груп вентиляторів. Діапазон регулювання від +5 до +35 0С. Передбачено ручне керування вентиляторами, контроль напруги, що подається здійснюється сигнальними лампами.
3. Технологічна схема вентиляційної установки в пташнику
Малюнок-1 Технологічна схема витяжної вентиляції: 1-2-Вентилятор осьовий ВО-7.1; 3-Клапан припливне регульований; 4-Вентилятори припливне даховий або припливна шахта з клапаном;
У комплект вентиляційного обладнання «Клімат-45» входять осьові вентилятори типу ВО-7.1, автоматичні вимикачі серії АЕ-2000, станція управління вентиляторами ШАП 5701-03-А2Д з панеллю первинних перетворювачів температури і автотрансформатором АТ-10. По командах регуляторів температури змінюється підводиться до електродвигуна вентиляторів через автотрансформатор напруга і число працюючих вентиляторів, внаслідок чого змінюється подача вентиляторної установки.
Вентилятори витяжної вентиляції розділені на три групи, одна з яких працює постійно. У зимовий період, коли не потрібно великого повітрообміну, можливий перепад на нисший щабель, тобто робота однієї групи вентиляторів, а в літній період року включити інші групи, якщо це необхідно для створення потрібного повітрообміну.
4. Визначення потужності і вибір електродвигуна для приводу витяжної вентиляції
4.1 Розрахунок потужності і вибір електродвигуна за режимом роботи, частоті обертання, типу і виконанню
Вентилятор ВО-7.1 має постійно-тривалий режим навантаження, тому що навантаження біля вентиляторів завжди однакова і відключення вентиляторів у пташнику не допустимо, технологічний процес вентиляторів закінчений після повного зупинки вентиляторів, отже, вентилятор буде відчувати тривалий режим навантаження.
де ℧-крива нагрівання електродвигуна;
℧ уст-усталена температура;
Рн-номінальна потужність;
Для того щоб визначити кількість вентиляторів типу ВО-7.1 і потужність двигуна, необхідно знати подачу повітря забезпечує вентилятором, якщо подача одного вентилятора Qв = 11000 м3 / год
Визначаємо часовий повітрообмін Lв в м3 / ч орієнтовно за формулою [4, 54]
Lв = G * Lн (1)
де G = 22500-сумарна маса птахів, кг:
Lн - повітрообмін на 1 кг живої маси, м3:
У зимовий період повітрообмін становить
Lв = 22500 * 1,1 = 24750 м3 / год
У перехідний період повітрообмін становить
Lв = 22500 * 3,6 = 81 000 м3 / год
У літній період повітрообмін становить
Lв = 22500 * 5,5 = 123 750 м3 / год
Для визначення кількості вентиляторів вибираємо повітрообмін з найбільшим показником, тобто при Lв = 123750 м3 / ч. Кількість вентиляторів визначається за формулою [5, 150]
N = Lв / Qв (2)
де Qв = 11000 - подача одного вентилятора типу ВО-7.1, м3 / год
N = 123750/11000 = 11,25 штук
Вибираю 12 вентиляторів ВО-7.1
Визначаємо розрахунковий тиск Н (Па)
Н = Y ℧ 2 / 2 * (λl / d + Σβ) (3)
де Y = 1,2 - щільність повітря, кг | м2;
℧ = 12 - швидкість руху повітря в трубі, м | с;
λ = 0,02 - коефіцієнт тертя в трубі;
l - довжина воздуховода, м;
Σ β-сума коефіцієнтів місцевих опорів;
d = 0,75 - внутрішній діаметр труби, м;
Н = 1,2 * 122 / 2 (0,02 * 0,7 / 0,75 +0,29) = 26,7 Па
Визначаємо розрахункову потужність електроприводу Ррасч в кВт для вентилятора за формулою [4, 56]
Ррасч = Qв * H / (3,6 η в η п) (4)
де Qв - подача вентилятора, м3 | ч;
η в = 0,25 - ККД вентилятора;
η п = 1 - к.к.д. передачі;
Ррасч = 11000 * 26,7 / (3,6 * 106 * 0,25 * 1) = 0,35 кВт
Номінальну потужність двигуна вибирають за умовою [4, 56]
Р ≥ Ррасч * Кз (5)
де Кз = 1,1 - коефіцієнт запасу;
Рн ≥ Р = 1,1 * 0,35 = 0,4 кВт
Рн = 0,55 кВт
Вибираємо електродвигун АІР71В6У3
Таблиця 1 - технічні характеристики двигуна
Марка
4АПА80А6У2
Потужність при номінальному навантаженні, кВт
0,55
Частота обертання при номінальному навантаженні, про | хв
930
Сила струму статора при номінальному навантаженні, А
2,1
ККД,%
67,5
Коефіцієнт потужності
0,7
Кратність пускового струму
4
Кратність пускового моменту
2
Кратність максимального моменту
2,2
Кратність мінімального моменту
1,8
4.2 Перевірка обраного двигуна по нагріванню, перевантажувальної здатності і за умовами пуску.
За умовами нагріву повинна дотримуватися умова
Рн ≥ Ррасч (6)
де Рн - номінальна потужність двигуна, кВт;
Ррасч = 0,35 - розрахункова потужність, кВт;
0,55 ≥ 0,35
За умови пуску перевантаження має дотримуватися умова
Мн ≥ Мпер (7)
де Мн - номінальний момент електродвигуна, Н * м;
Мпер-номінальний момент за умови перевантаження, Н * м;
Визначаємо номінальний момент електродвигуна, Н * м;
Мн = 9550 * Рн / n (8)
де Рн - номінальна потужність двигуна, кВт;
n - частота обертання двигуна, хв-1;
Мн = 9,55 * 550/930 = 5,6 Н * м
Номінальний момент за умовою перевантаження
Мпер = Мс / 0,75 * Кmax, (9)
де Мс - статичний момент уставки, Н * м;
Кmax - кратність максимального моменту;
Статичний момент уставки за формулою [3, 134]
Мс = 9,55 Ррасч / N Н (10)
де Ррасч = 350 Вт - розрахункова потужність;
Мс = 9,55 * 350/930 = 3,5 Н * м
Мпер = 3,5 / 0,75 * 2,2 = 2,1 Н * м
5,6 ≥ 2,1
Отже умови дотримуються
Перевіряємо електродвигун за умовами пуску з урахуванням умови
Мн ≥ Мн.п (11)
де Мн.п. - Номінальний момент при пуску, Н * м;
Визначаємо номінальний момент при пуску
Мн.п = 1,25 * Мс / (Кmin * u2) (12)
де Кmin = 1,8 - кратність мінімального моменту електродвигуна;
u = 0,925 - напруга на затискачах електродвигунах з урахуванням його відключення під час пуску в відносних одиницях.
Мн.п = 1,25 * 3,5 / (1,8 * 0,952) = 2,9 Н * м
5,6 ≥ 2,9
Отже вибраний електродвигун обраний правильно
6 Розрахунок механічної характеристики і тривалості пуску електроприводу витяжної вентиляції
Визначаємо моменти двигуна:
Пусковий момент Мп в Н * м
Мп = Мн * Кп (13)
де Кп = 2 - кратність пускового моменту;
Мн = 5,6 - номінальний момент, Н * м;
Мп = 5,6 * 2 = 11,2 Н * м
Розраховуємо максимальний момент, Н * м;
Мmax = Kmax * Mн (14)
де Kmax = 2,2 - кратність максимального моменту;
Mн - номінальний момент;
Мmax = 2,2 * 5,6 = 12,32 Н * м
Розраховуємо мінімальний момент, Н * м
Мmin = Kmin * Мн (15)
де Kmin = 1,8 - кратність мінімального моменту;
Мн - номінальний момент, Н * м;
Мmin = 1,8 * 5,6 = 10,08 Н * м
Визначаємо номінальне ковзання Sн за формулою [2. 89]
Sн = (n0-NН) / n0 (16)
де n0 - початкова частота обертання ротора, об / хв;
NН = 930 - номінальна частота обертання ротора, об / хв;
n0 = 60f / p (17)
де f = 50 - частота мережі, Гц;
р - число пар полюсів;
n0 = 60 * 50 / 3 = 1000 об / хв
Sн = (1000-930) / 930 = 0,075
Визначаємо критичне ковзання по формулі [2. 90]
Sк = Sн (Кк + ) (18)
де Кк = 2,2 - кратність максимального моменту;
Sк = 0,075 (2,2 + ) = 0,31
Визначаємо поправочний коефіцієнт
ε = (1/Sk + Sk-2M1) / 2 (M1-1) (19)
де Sk - критичне ковзання, Н * м;
М1 = Kmax / Ki = 1,1 - приведений момент;
ε = (1 / 0, 31 +0,31-2 * 1,1) / 2 (1,1-1) = 6,6
Розраховуємо моменти при зниженні напруги в мережі на 10%;
Мi | = 0,81 * Мi (20)
Мн | = 0,81 * 5,6 = 4,53 Н * м
Мп | = 0,81 * 11,2 = 9,07 Н * м
Мmax | = 0,81 * 12,32 = 9,97 Н * м
Мmin | = 0,81 * 10,08 = 8,16 Н * м
За спрощеною формулою Клосса визначаємо робочу ділянку механічної характеристики
М = 2 М max / (S / Sk + Sk / S) (21)
де S - ковзання;
Sk - критичне ковзання;
Мmax = 12,32 - максимальний момент, Н * м;
Таблиця 2 - Розрахункові дані для побудови механічної характеристики двигуна
Розрахункові дані | Значення ковзання | ||||||||
Sн | Sk | 0,1 | 0,15 | 0,18 | 0,22 | 0,28 | 0,42 | 0,48 | |
S / Sк | 0,24 | 1 | 0,32 | 0,48 | 0,58 | 0,7 | 0,9 | 1,3 | 1,5 |
Sк / S | 4,13 | 1 | 3,1 | 2 | 1,7 | 1,4 | 1,1 | 0,7 | 0,6 |
S / Sк + Sк / S +2 * ε | 17,57 | 15,2 | 16,6 | 15,68 | 15,48 | 15,3 | 15,2 | 15,2 | 15,3 |
М, Н * м | 5,6 | 12,32 | 7,2 | 9,9 | 11 | 11,7 | 12,32 | 12,32 | 11,7 |
1-S | 0,925 | 0,69 | 0,9 | 0,85 | 0,82 | 0,78 | 0,72 | 0,58 | 0,52 |
ω = ω0 (1-S) | 96,125 | 72,45 | 94,5 | 89,25 | 86,1 | 81,9 | 75,6 | 60,9 | 54,6 |
М |, Н * м | 4,5 | 9,9 | 5,8 | 8 | 8,91 | 9,4 | 9,9 | 9,9 | 9,4 |
Розрахунок моментів двигуна в Н * м
S = 0,1
S / S к = 0,1 / 0,31 = 0,32
S к / S = 0,31 / 0,1 = 3,1
S / S до + S к / S +2 * ε = 0,31 / 0,1 +0,1 / 0,31 +2 * 6,6 = 16,6
М = 2 М max / (S / Sk + Sk / S) = 2 * 12,32 / (0,1 / 0,31 +0,31 / 0,1) = 7,2 Н * м
Мi | = 0,81 * Мi = 0,81 * 7,2 = 5,8 Н * м
ω = ω0 (1-S) = 105 * (1-0,1) = 94,5 рад/с-1
5.1 Розрахунок механічних характеристик робочої машини
Розраховують статичний момент, Н * м
Мс = М0 + (Мс.н-М0) * (ω / ω н) х (22)
де Мс - момент опору механізму при швидкості ω м, Н * м;
М0-початковий момент опору на приводному валу, Н * м;
Мс.н, - момент опору при номінальній кутовий швидкості, Н * м;
Х = 2 - показник ступеня, що характеризує зміну моменту опору при зміні кутової швидкості.
М0 = 0,3 * Мс.н (23)
М0 = 0,3 * 5,6 = 1,68 Н * м
Таблиця 3 - розрахункові дані для побудови механічної характеристики робочої машини.
Розрахункова величина | Значення ковзання | ||||||||||
Sн | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1 | |
ω = ω0 (1-S) | 97,125 | 94,5 | 84 | 73,5 | 63 | 52,5 | 42 | 31,5 | 21 | 10,5 | 0 |
Мс, Н * м | 3,5 | 3,4 | 3,2 | 3 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2 | 1,8 | 1,6 |
5.2 Побудова механічних характеристик і визначення тривалості пуску електродвигуна
Розраховуємо момент інерції J, кг * м2;
J = FJJдв (24)
де FJ = 3,1 - коефіцієнт інерції виробничого механізму, кг * м2;
Jдв = 0,00203 - момент інерції двигуна, кг * м2;
J = 0,00203 * 3,1 = 0,00629 кг * м2
Розраховують час розгону для кожної ділянки, t [2, с 121]
ti = J ωi / Мдінi (25)
де ωi - кутова швидкість на ділянці, рад / с;
Мдина - момент динамічний на ділянці, Н * м;
t1 = 0,00629 * 13,1 / 6,6 = 0,012 з
t2 = 0,00629 * 10,5 / 8,5 = 0,0077 з
t3 = 0,00629 * 10,5 / 9,3 = 0,0071 з
t4 = 0,00629 * 10,5 / 9 = 0,0073 з
t5 = 0,00629 * 10,5 / 7,6 = 0,0086 з
t6 = 0,00629 * 10,5 / 7,2 = 0,0091 з
t7 = 0,00629 * 10,5 / 6,5 = 0,010 з
t8 = 0,00629 * 10,5 / 5,9 = 0,011 з
t9 = 0,00629 * 10,5 / 5,4 = 0,012 з
Знаходимо час розгону електродвигуна з, за формулою
t = Σ ti (26)
t = 0,012 +0,0077 +0,0071 +0,0073 +0,0086 +0,0091 +0,010 +0,011 +0,012 = 0,0848 з
6. Розробка схеми підключення. Вибір апаратури керування та захисту, проводів та кабелів силової мережі
Малюнок 7.1 - схема підключення силової мережі
6.1 Вибираємо пускозахисну апаратуру
6.1.1 Вибираємо магнітний пускач за умовою [4, 25]
Uн.п. ≥ Uн.дв. (27)
Iн.п. ≥ Iн.дв.
Iн.п. ≥ Iпуск / 6
де Uн.п - номінальна напруга магнітного пускача, В;
Uн.дв. - Номінальна напруга електродвигуна, в;
Iн.п. - Номінальний струм магнітного пускача, А;
Iн.дв. - Номінальний струм електродвигуна, А;
Iпуск - пусковий струм електродвигуна, А;
Вибір магнітного пускача КМ1
380 = 380
10А ≥ 8,4 А
10А ≥ 5,6 А
Умови виконуються вибираємо магнітний пускач першої величини типу ПМЛ-1110У3 з номінальним струмом 10А
Вибір магнітного пускача КМ2, КМ3
380 = 380
10А ≥ 6,3 А
10А ≥ 4,2 А
Умови виконуються вибираємо магнітний пускач першої величини типу ПМЛ-1110У3 з номінальним струмом 10А
7.1.2 Вибираємо автоматичні вимикачі за умовою [4, 33]
Uн.а. ≥ Uн. дв. (28)
Iн.а. ≥ Iн.дв.
Iн.е. ≥ Кн.е.ΣIн
Iн.тр. ≥ Кн.т.ΣIн.дв.
де Uн.а - номінальна напруга автоматичного вимикача, В;
Iн.а - номінальний струм автоматичного вимикача, А;
Σ Iн.дв. - Номінальні струми електродвигунів, А;
Iн.тр - номінальний струм теплового розчеплювача, А;
Кн.т - коефіцієнт надійності теплового розчеплювача;
Iн.е - номінальний струм електромагнітного розчеплювача, А;
Вибираємо автоматичний вимикач QF3, QF4
380В = 380В
25А ≥ 6,3 А
Iн.е = 6,93
8А ≥ 6,93 А
k = 0,9
Умови дотримуються, вибираємо автоматичний вимикач типу АЕ-2036РУ3 з номінальним струмом теплового розчеплювача Iн.тр = 8А і встановлюємо регулятор на 0,9
Вибираємо автоматичний вимикач QF2
380В = 380В
25А ≥ 8,4 А
Iн.е = 9,24 А
10А ≥ 9,24 А
k = 0,9
Умови дотримуються, вибираємо автоматичний вимикач типу АЕ-2036РУ3 з номінальним струмом теплового розчеплювача Iн.тр = 10А і встановлюємо регулятор на 0,9. Вибираю автоматичний вимикач QF1
380В = 380В
25А ≥ 21А
Iн.е = 23,1 А
25А ≥ 23,1 А
k = 0,9
Умови дотримуються, вибираємо автоматичний вимикач типу АЕ-2036РУ3 з номінальним струмом теплового розчеплювача Iн.тр = 25А і встановлюємо регулятор на 0,9
6.1.3 Вибираємо фазочувствительного захист за умовою
Iр.ф ≥ Iн.дв. (29)
де Iр.ф - робочий струм фазочувствительного захисту, А;
Iн.дв. - Номінальний струм електродвигуна
16А ≥ 8,4 А (А1)
8А ≥ 6,3 А (А2, А3)
Умови виконуються, вибираємо фазочувствітельнуюю захист типу ФУЗ-4М з робочим діапазоном струму від 8 до 16А і фазочувствітельнуюю захист типу ФУЗ-3М з робочим діапазоном струму від 4 до 8А
6.1.4 Вибираємо кнопковий пост в ланцюг управління
За конструктивними особливостями, кількістю органів управління, кліматичному виконанню і категорії розміщення вибираємо кнопковий пост типу ПКЄ 212-У3.
6.1.5 Вибираємо рубильник на введення щита СПА.
6.1.5.1 Визначаємо сумарну потужність на вводі щита СПА кВт, за формулою
Рспа = ΣРн.дв. + ΣРк.б. (30)
де ΣРн.дв - сума номінальних потужностей електроприводів вентиляційної установки;
Σ Рк.б. - Потужність електроприводів клітинних батарей КБН-1
Рспа = 6,6 +30 = 36,6 кВт
6.1.5.2 Визначаємо струм на вводі щита СПА, А, за формулою
Iспа = Рспа / Ucos (31)
Де Рспа - сумарна потужність на вводі щита СПА, Вт
U - напруга живильної мережі, В;
Cos = 0,71 - коефіцієнт потужності;
Iспа = 36600 / * 380 * 0,71 = 78,4
6.1.5.3 вибираємо рубильник на вводі щита СПА по умови
Iн ≥ Iспа (32)
де Iн - номінальний струм рубильника, А;
Iспа - струм на вводі щита, А;
100А ≥ 78,4 А
Умови виконуються, вибираємо рубильник типу РБ-31 з номінальним струмом 100А
6.2 Вибираємо дроти та кабелі силової мережі
Провід й кабелі вибираються в залежності від категорії розміщення, умов навколишнього середовища, виду проводки і способу прокладки. Площа перерізу проводів та кабелів визначають за умовами допустимого нагріву.
6.2.1 Вибираємо марку проводу на ділянках від СПА до ШАП і від ШАП до двигуна за умовою [4, 121]
Iдоп ≥ Iн.р. (33)
де Iдоп - допустимий струм дроти, А;
Iн.р. - Номінальний струм теплового розчеплювача автоматичного вимикача, А;
Вибираємо марку проводу на ділянках від ШАП до двигунів
16А ≥ 10А
Умови виконуються, вибираємо кабель типу АВРГ 5 * 2,5, з допустимим струмом 16А, якому відповідає перетин 2,5 мм 2
Вибираємо марку кабелю на ділянці від СПА до ШАП
26А ≥ 25А
Умови виконується, вибираємо кабель типу АВРГ 5 * 6, з допустимим струмом Iдоп = 26А, якому відповідає розтин 6 мм2
6.2.2 Вибираємо марку кабелю на вводі з урахуванням освітлювального навантаження
6.2.2.1 Знаходимо потужність освітлення, Вт, за формулою
Росв = РудS (34)
де Руд = 5,8 - питома мошьность освітлення Вт/м2;
S = 1728-площа основного приміщення, м2;
Росв = 5,8 * 1728 = 10024,4 Вт
6.2.2.2 Знаходимо робочий струм освітлювального навантаження, А, за формулою
Iосв.р. = Росв / Ucos (35)
де Росв - потужність освітлення, Вт;
U - напруга живильної мережі, В;
Cos = 0,85 - коефіцієнт потужності;
Iосв.р. = 10024,4 / * 380 * 0,85 = 17,9 А
6.2.2.3 Знаходимо усталену потужність на вводі, кВт, за формулою
Руст = Рспа + Росв (36)
де Росв - потужність освітлення, Вт;
Рспа - сумарна потужність на вводі щита СПА, Вт;
6.2.2.5 Знаходимо сталий струм на вводі. А, за формулою
Iуст = Iспа + Iосв.р. (37)
де Iспа - струм на волі щита СПА, А;
Iосв.р - робочий струм освітлювального навантаження, А;
Iуст = 78,4 +17,9 = 96,3 А
6.2.2.5 Визначаємо кабель на вводі за умовою
Iдоп ≥ Iуст (38)
де Iдоп - допустимий струм кабелю, А;
Iуст - сталий струм на вводі, А;
105А ≥ 96,3 А
Умови виконуються, вибираємо кабель марки АВРГ5 * 50 з допустимим струмом 105А і перетином 50 мм.2
7 Розробка схеми управління електроприводу та її опис
Схема електрична принципова зображена в графічній частині проекту (Лист1, формат А1)
Принцип управління електродвигуном вентиляторів здійснюється а ручному режимі.
При включенні рубильника QS, напруга подається на автоматичний вимикач QF1, при включенні якого напруга подається в ланцюг управління і силовий ланцюг. При включенні однофазного автоматичного вимикача SF живиться ланцюг управління, про що сигналізує лампа HL1. При натисканні пускової кнопки SB2, котушка магнітноко пускача KM1 спрацьовує і його блок контакти замикаються, при цьому напруга подається на електродвигуни М1-М4 і вони починають працювати, про це сигналізує лампа HL2. При натисканні стоповою кнопки SB1, блок контакти розмикаються, у слідстві знеструмлення котушки магнітного пускача. Двигуни відключаються.
Інші групи вентиляторів працюють аналогічно.
8. Розробка заходів з економії електроенергії в електроприводі
Для підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва і зниження витрат на електроенергію потрібно застосовувати такі заходи:
-Аналіз витрат електроенергії підприємствами;
-Впровадження енергозберігаючих ресурсів і технологій, заміна контактних схем управління на безконтактні;
-Облік електроспоживання в господарстві;
-Обгрунтований вибір електрообладнання: вентиляторів, пускозахисною апаратури, правильний вибір кабелів;
-Впровадження автоматизованих систем управління і контролю;
-Застосування електроустановок з підвищеним коефіцієнтом потужності і ККД;
-Застосування двигунів нової серії.
Крім того можна виділити наступні шляхи економії електроенергії в вентиляторних установках:
-Автоматизація схем управління;
-Повне завантаження робочої машини;
-Зменшення часу перехідних процесів;
-Своєчасне технічне обслуговування двигунів та вентиляторних установок;
-Поліпшення умов пуску;
Також можна підрахувати економію електроенергії шляхом заміни старих серій електродвигунів на нові в грошовому вираженні.
9.1 Розрахунок річної економії електроенергії при заміні електродвигуна серії 4А на серію АІР відповідної потужності
Тип двигуна
Рн,, кВт
n, хв-1
Iн,, А
ККД,%
АІР71В6У3
0,55
915
1,74
0,65
4А71В6У3
0,55
930
2,1
0,71
9.2 Визначаємо витрату електроенергії електродвигуна серії 4А
Еi = РТ / (39)
де Р = 0,55 - номінальна потужність електродвигуна, кВт;
Т = 8700 - кіловат годин, год / рік;
- ККД двигуна;
Е1 = 0,55 * 8700 / 0,71 = 6739 кВт / рік;
9.3 Визначаємо витрату електроенергії двигуна серії АИР
Е2 = 0,55 * 8700 / 0,65 = 7361,5 кВт / рік;
9.4 Визначення економії електроенергії
Е = Е2 + Е1 (40)
Е = 7361,5-6739 = 622,5 кВт / год;
9.5 Визначаємо економію в грошовому вираженні, грн;
С = Е * а (41)
де а = 1,2 - ціна за 1 кВт * год;
З = 1,2 * 622,5 = 747 р;
11. Розробка заходів з електробезпеки, протипожежні заходи, охорона природи
11.1 Заходи з електробезпеки при експлуатації вентиляційних установок
-Всю роботу робити тільки за нарядом-допуском, розпорядженням або в порядку поточної експлуатації;
-Працівник здійснює ремонт електроустановки, повинен бути ознайомлений з цільовим інструктажем;
-При виконанні робіт потрібні для роботи струмовідні частини і вживають заходів, що перешкоджають помилковому включенню вимикачів або інших комутаційних апаратів;
-На приводах ручного і ключа дистанційного управління комутаційними апаратами вивішують плакати безпеки. Заборонні включення;
-Перевіряють відсутність напруги на струмовідних частинах, які повинні бути заземлені на час роботи;
-Обгороджують при необхідності робоче місце і залишилися під напругою частини і вивішують попереджувальні плакати;
-Обов'язково заземлювати всі електроустановки;
-Обов'язково окремо виводити захисний нуль;
11.2 Заходи щодо пожежної безпеки
До заходів з пожежної безпеки належить:
-Організовувати на підвідомчих об'єктах вивчення і виконання типових правил пожежної безпеки для промислових підприємств усіма робітниками і фахівцями;
-Організовувати на об'єктах проведення протипожежного інструктажу та заняття з пожежно-технологічного мінімуму;
-Встановлювати на об'єктах протипожежний режим і постійно контролювати його найсуворіше дотримання всіма працівниками та обслуговуючим персоналом (на кожному об'єкті на видному місці повинна бути вивішена інструкція з протипожежної безпеки);
-Періодичний перевіряти стан пожежної безпеки об'єктів, наявність та справність технічних засобів боротьби з пожежами.
11.3 Охорона природи
Охорона праці-це система законодавчих актів, соціальних економічних, гігієнічних, профілактичних заходів та засобів забезпечення захисту та збереження здоров'я людини і його працездатності.
При роботі вентиляційних установок забороняється:
-Пуск несправної машини;
-Робота несправної машини;
-Пуск машини без попереднього попередження сигналу;
-Починати розбирання машини до повної її зупинки;
Висновок
Розробляючи тему курсового проектування, я систематизував, розширив і поглибив свої теоретичні знання: ознайомився з досягненнями в галузі проектування, монтажу та експлуатації електроустановок вентилювання птахівничих приміщень; придбав досвід самостійного вирішення завдань електрифікації; отримав навички використання нормативної, довідкової та навчальної літератури, підготував теоретичну базу для дипломного проекту.
Усвідомив важливість створення належного мікроклімату в пташниках для підвищення продуктивності птахів, зменшення падежу птахів, а також збільшення терміну служби будинків та встановленого у них технологічного устаткування.
Додаток
Критерії оцінки та самооцінки якості виконання курсового проекту.
Досліджувана система
Показники
Структура
Здібності
Кількість балів
Всього
самооцінка
Оцінка керівника
Електрообладнання витяжної вентиляції
-Свинарник на 1000 голів.
-Електродвигун
-Світильники
-Апарати захисту
-Електропроводка
Введення
Описова частина
Розрахункова частина
Організаційно-економічна частина
Висновок
Додаток
Практична частина
Оформлення проекту
Захист проекту
1. Визначити актуальність і значущість теми проекту, формулювати цілі.
2. Викладати текст з дотриманням правил оформлення, кратність і логічність викладу в текстах.
3. Застосовувати теоретичні знання в практичних розрахунках за алгоритмом.
4. Розробляти заходи щодо економії електроенергії по ТБ, ППБ, охорони праці, нормам і правилам
5. Саморефлексія. Висновки та рекомендації щодо використання матеріалів проекту.
6. Аналізувати вибраного електрообладнання за технічним умовам і струмів навантаження, якість заповнення розрахунково-монтажна таблиця.
7. Розробляти і графічний виконати електричні схеми по ГОСТ.
8. Дотримуватися вимоги ЕСКД і ЕСТД, терміни виконання проекту.
9. Аргументувати прийняте технічне рішення.
3-5
6-10
12-15
6-10
3-5
6-10
12-20
6-10
6-10
Оцінка: 60 - 75 балів - оцінка задовільно
76 - 90 балів - оцінка добре
91 - 100 балів - оцінка відмінно
Література
1 Алієв І.І «Довідник з електротехніки та електроустаткування» - М: Вища школа, 2000.-255с.
2 Герасимович Л.С. «Електрообладнання і автоматизація сільськогосподарських агрегатів і установок»-М: колос, 1980 - 391с.
3 Єлісєєв В.А. Довідник з автоматизованого електроприводу - М: Агропромізлат, 1990-315с.
4 Каганов І.Л. «Курсове та дипломне проектування»
5 Кудрявцев І.Ф. Електрообладнання тваринницьких підприємств і автоматизація виробничих процесів в тваринництві - М: Колос ,1979-368с.
6 Новіков Ю.В. охорона навколишнього середовища - М: Вища школа, 1987 - 287с
7 Таран В.П. Технічне обслуговування електроустаткування в сільському господарстві-М: Колос. 1975-304с.
8 Яницький С.В. Електрообладнання сільськогосподарських агрегатів і установок-СП: Упроміздат, 1993-101с
9. ГОСТ 21.614-88С.17 Зображення умовне графічне електрообладнання на планах.
10 ГОСТ 2.710-81 Позначення буквене цифрові в схемах
11. ГОСТ 2.721-74 Позначення умовно графічні в схемах.
12. Методичні рекомендації з оформлення пояснювальної записки і графічні частини курсового проекту.