МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
І ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ
КЛІЧЕВСКІЙ ДЕРЖАВНИЙ
АГРАРНО-ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
По предмету: «Основи електроприводу, апарати управління і захисту»
Спеціальність 2-74 червня 31-01 «Енергетичне забезпечення сільськогосподарського виробництва»
ТЕМА:
Електрообладнання виробничих процесів
у корівнику на 220 голів.
ВИКОНАВ:
студент групи № 11 УЕ
Жаркевіч Михайло Іванович
Викладач: Артем'єв В. П.
Дата виконання
Дата приймання
Оцінка:
Клич 2005р.
МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА І ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ
ЗАВДАННЯ
Для курсового проекту по предмету
«Основи електроприводу, апарати управління і захисту»
Спеціальність 2-74 червня 31-01
«Енергетичне забезпечення сільськогосподарського виробництва»
учню III курсу 11 УЕ групи
УО «Клічевского державного аграрно-технічного коледжу»
Тема курсового проекту та вихідні дані
«Електрообладнання виробничих процесів
Типовий проект ______; Варіант ____
При виконанні курсового проекту з названої темі повинні бути представлені:
1. Розрахунково-пояснювальна записка
Введення
Характеристика об'єкту проектування.
Вибір електродвигунів для виробничих машин і механізмів.
Розрахунок і вибір пускозахисною апаратури.
Розрахунок освітлення основного і допоміжних приміщень.
Компоновка і розрахунок силової мережі.
Вибір силових розподільчих пристроїв.
Розрахунок потужності на вводі і вибір вступного кабелю.
Розробка заходів з електробезпеки.
Висновок
Література
2. Графічна частина роботи
- План приміщення з технологічним обладнанням і силовий мережею;
-Принципову схему силової мережі.
Дата видачі «_____» _____________200__г.
Дата закінчення «_____» _____________200__г.
Викладач Артем'єв В.П.
Голова комісії викладачів
електротехнічних дисциплін Ясєв Л.М.
І ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ
КЛІЧЕВСКІЙ ДЕРЖАВНИЙ
АГРАРНО-ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
По предмету: «Основи електроприводу, апарати управління і захисту»
Спеціальність 2-74 червня 31-01 «Енергетичне забезпечення сільськогосподарського виробництва»
ТЕМА:
Електрообладнання виробничих процесів
у корівнику на 220 голів.
ВИКОНАВ:
студент групи № 11 УЕ
Жаркевіч Михайло Іванович
Викладач: Артем'єв В. П.
Дата виконання
Дата приймання
Оцінка:
Клич 2005р.
МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА І ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ
ЗАВДАННЯ
Для курсового проекту по предмету
«Основи електроприводу, апарати управління і захисту»
Спеціальність 2-74 червня 31-01
«Енергетичне забезпечення сільськогосподарського виробництва»
учню III курсу 11 УЕ групи
УО «Клічевского державного аграрно-технічного коледжу»
Тема курсового проекту та вихідні дані
«Електрообладнання виробничих процесів
Типовий проект ______; Варіант ____
При виконанні курсового проекту з названої темі повинні бути представлені:
1. Розрахунково-пояснювальна записка
Введення
Характеристика об'єкту проектування.
Вибір електродвигунів для виробничих машин і механізмів.
Розрахунок і вибір пускозахисною апаратури.
Розрахунок освітлення основного і допоміжних приміщень.
Компоновка і розрахунок силової мережі.
Вибір силових розподільчих пристроїв.
Розрахунок потужності на вводі і вибір вступного кабелю.
Розробка заходів з електробезпеки.
Висновок
Література
2. Графічна частина роботи
- План приміщення з технологічним обладнанням і силовий мережею;
-Принципову схему силової мережі.
Дата видачі «_____» _____________200__г.
Дата закінчення «_____» _____________200__г.
Викладач Артем'єв В.П.
Голова комісії викладачів
електротехнічних дисциплін Ясєв Л.М.
ВСТУП
В даний час в с / х. виробництві електрифіковано більшість технологічних процесів з виробництва м'яса, молока, птиці та переробці під рослинництво потокових агрегатів з сушіння і сортування, кількість установок водопостачання, високопродуктивних потокових агрегатів з сушіння і сортування зерна, потокових ліній, цехів і заводів з приготування кормів, великих птахофабрик, комплексів промислового типу по відгодівлі ВРХ і інших підприємств. АПК щорічно споживається понад 14% електроенергії від усієї використовуваної в РБ, а за номенклатурою використовуваного електрообладнання с / х. займає одне з перших місць серед галузей народного господарства республіки.
Незважаючи на деякі позитивні результати, досягнутий рівень електрифікації с / х. і обсяг електроспоживання не відповідає сучасним вимогам. Енергоозброєність праці в с / х. виробництві значно нижче, ніж у промисловості. Відмови в процесі експлуатації і передчасний вихід з ладу енергетичного обладнання різко знижує ефективність використання їх і завдають величезних матеріальних збитків с / х. виробництва. Основні причини виходу з ладу обладнання недостатнє застосування, некомплектне використання, низька якість поточного та капітального ремонтів, незадовільний технічне обслуговування. Більше 80% всіх відмов електродвигунів пов'язано з недосконалістю їх захисту від аварійних режимів неправильним вибором і недоліками в експлуатації.
Поліпшення якості експлуатації електрообладнання одне з головних завдань на сучасному етапі сільського господарства. За цим серед заходів, що забезпечують зниження інтенсивності відмов електрообладнання, важливе значення надається захисту електроустановок при аварійних режимах, впровадження перспективної системи технічного обслуговування і ремонту електроустаткування та засобів автоматизації.
Для зниження собівартості виробництва яловичини та її конкурентоспроможності необхідно направити зусилля на усунення наявних недоліків на існуючих фермах ВРХ та впровадження прогресивних низьковитратних технологій. У цих умовах реконструкція корівників видається більш доцільною, ніж будівництво нових комплексів, тому що воно обійдеться в 3 - 4 рази дешевше.
Завданням даного проекту є розрахунок і вибір апаратури управління і захисту електрообладнання в корівнику на 220 голів.
1. Характеристика електрифікованих об'єкта
Ферма по відгодівлі ВРХ на 204голов
Будівля корівника одноповерхова прямокутної форми з розмірами 18 * 78 м.
Будівля складається з стійлового приміщення на 204 голови і підсобних приміщень.
Зміст тварин прийнято стійлове привязное з використанням вигулювання в літній час.
Роздача кормів здійснюється стаціонарним кормораздатчиком тіпаТВК-80Б. кормову суміш і зелені корми коровам згодовують із стаціонарних годівниць. Річний запас грубих і соковитих кормів та комбікормів зберігається на території ферми.
Водопостачання будівлі корівника передбачено від водопроводу ферми.
Прибирання гною в корівнику проводиться стаціонарним скребковим транспортером з подальшою подачею його в тракторну візок для транспортування гною в гноєсховище.
Вентиляція проточна витяжна примусова.
Напування корів передбачено з індивідуальних автонапувалок ПА-1А встановлених по 6 напувалок у кожній секції.
Електропостачання корівника передбачається від внутрішньомайданчикових мереж 380/220 ферми встановлена потужність електроприймачів будівлі складає 66,74 кВт, розрахункова 62,2 кВт елетропріенікі корівника відноситься до другого ступеня надійності електропостачання.
2. Розрахунок електроприводів технологічного обладнання
2.1 Розрахунок електроприводів гноєприбиральних транспортера
Прибирання гною трудомісткий процес, який займає у виробничому циклі ферм, значний час, тому створення пристроїв забезпечують автоматичне керування роботою гноєприбиральних транспортерів - важливе завдання.
Виконуємо розрахунок і вибір електродвигуна приводу горизонтального транспортера навозаудаленія ТСН-160
F x = m * g * l * f x
де m - маса одного метра ланцюга зі шкребками, кг / м;
g - прискорення земне, g = 9,81 м / с 2;
l - довжина ланцюга, м;
f x - коефіцієнт тертя ланцюга по дерев'яному настилу,
f x = 0,5, [1] с. 233;
F x = 8 * 9,81 * 160 * 0,5 = 6278,4 Н;
Визначаємо масу гною на початку припадає на одну прибирання, визначимо за формулою:
де N - кількість голів припадають на один транспортер,
N = 102 гол.
m 1 = cуточний вихід гною від однієї тварини,
m 1 = 14кг/гол
Z - число прибирань гною на добу, z = 3;
Визначаємо зусилля від опору тертя гною об дно каналу при переміщенні гною по каналу визначимо за формулою:
F = m n * g * f n = 476 * 9,81 * 0,97 = 4529,4 Н
де f n - коефіцієнт тертя гною одного каналу (f n = 0,97)
Визначаємо зусилля від опір тертя гною про бічні стіни каналу за формулою
F б = p б * f n ;
р Б - тиск гною на бічні стінки визначаємо за формулою
F = 2334,78 * 0,97 = 2264,74 м;
Визначаємо зусилля на подолання опору заклинювання гною, що виникає між стінками каналу за формулою:
де F 1 - зусилля заклинювання припадає на один скребок, F 1 = 15Н, [1] с.233;
а - відстань між шкребками і стінами каналу за формулою, а = 0,46 м [1] с. 233
F з =
Визначаємо загальне максимальне зусилля необхідне для переміщення гною в каналі, коли весь транспортер завантажений за формулою
F м = Fн + F б + Fз + F X
F м = 4529,4 + 2264,74 + 5217,39 +6278,4 = 18289,39 Н
Визначаємо момент опору приведений до валу електродвигуна при максимальному навантаженні за формулою:
де η г - ККД передачі, (η г = 0,97)
V - швидкість руху ланцюга зі шкребками, V = 0,19 м / с, [1] c.232;
ω - кутова швидкість електродвигуна (105р/сек)
Визначимо момент необхідний момент при пуску електродвигуна
М тпр = 1,2 * М м = 1,2 * 34,11 = 40,932 н * м;
Звідки необхідний момент електродвигуна визначаємо за формулою:
де К і - коефіцієнт знижує напруга, (К в = 0,98)
М n - кратність пускового моменту (М n = 2)
Визначаємо необхідну потужність електродвигуна, за формулою:
Р = М * ω = 25 * 105 * 10 -3 = 2,8 кВт;
За умовою Р е => Р тр = 2,8 кВт потужністю 4 кВт з каталогу приймаємо електродвигун АИР 112А8У3 з Р н = 3 кВт. Технічні дані електродвигуна наводимо в таблиці 2.
Горизонтальний транспортер надходить у комплекті з похилим транспортером. Для похилого транспортера вибираємо двигун АІР 80 В4 У3 з Р н = 1,5 кВт, технічні дані електродвигуна зводимо в таблицю 2.
2.2 Розрахунок і вибір електроприводу для кормораздатчика
Для роздачі різних кормів на тваринницьких фермах і комплексах широко використовують стаціонарні кормороздавальні транспортери.
Стаціонарні роздаткові кошти не потребують широких кормових проходах і дозволяють автоматизувати процес роздачі кормів. Тому переважно вибирати стаціонарний кормороздавальні транспортерТВК-80Б.
Кормороздавачі призначені для роздачі і згодовування всіх видів грубих кормів, і силосу великій рогатій худобі при прив'язному утриманні.
Приймаються до установки стаціонарний кормороздавальник ТВК-80Б, продуктивність якого дорівнює Q = 38,5 т / год, довжина кормораздатчика становить 75 метрів .
Визначаємо потужність електродвигунів скребкового транспортера за формулою:
де Q - продуктивність кормораздатчика т / год;
η n - ККД передачі (η n = 0,97);
l - фронт годівлі, м;
f - коефіцієнт тертя, f = 0,7 [2] c.180;
За умовою Р н ≥ Р р, з каталогу вибираємо електродвигун необхідної потужності, тип двигуна АІР 13256У3, з Р н = 5,5 кВт, технічні характеристики електродвигуна зводимо в таблицю 2.
2.3 Розрахунок і вибір електроприводу для вентиляції
Щоб вибрати вентилятор і визначити потужність електродвигуна, необхідно знайти необхідну витрату повітря і необхідний напір для подачі в приміщення.
Витрата повітря визначають з видалення з приміщення зайвого вмісту вуглекислого газу і вологи.
Визначаємо необхідний повітрообмін з видалення зайвого вуглекислого газу, за формулою:
де 1,2 - коефіцієнт враховує виділення СО 2 мікроорганізмами, [2] c.136;
з '- кількість СО 2 виділяється одним тваринам [
2] таб.10, 1, c '= 138 л / год;
n - кількість тварин, гол;
З 2 - допустимий вміст вуглекислоти в повітрі усередині приміщення, c 2 = 2,5 л / м 3 таб.10, 2 [2]
C 1 - вміст СО2 в навколишньому повітрі,
c 1 = 0,3 л / м 3, [2] c.157.
Визначаємо необхідний повітрообмін з видалення зайвої вологи за формулою:
де 1,1 - коефіцієнт враховує випаровування вологи з підлоги
w '- кількість вологи виділяємо одним тваринам,
w '= 329 г / м 3, [2] таб.10.1
n - кількість тварин, гол.
d 1 - вологовміст зовнішнього повітря л / м 3
d 2 - допустиме вологовміст всередині приміщення л / м 3
Визначаємо допустимий вологовміст всередині приміщення, за формулою:
d 2 = d 2нас * φ 2;
де d 2нас - вологовміст насиченого повітря всередині
приміщення при розрахунковій температурі, d 2нас = 9,6
г / м 3 таб. 10,3 [2]
φ 2 - розрахункова відносна вологість повітря всередині
приміщення φ 2 = 0,8 таб. 10,3 [2]
d 2 = 9,6 * 0,8 = 7,84 г / м 3;
Визначаємо вологовміст зовнішнього повітря за формулою:
d 1 = d 1нас * φ 1;
де d 1нас - вологовміст насиченого зовнішнього
повітря при розрахунковій температурі, d 1 нас = 3,81
г / м 3 таб. 10,3 [2]
φ 1 - розрахункова відносна вологість зовнішнього
повітря, φ 1 = 0,9, таб. [5]
d 1 = 3,81 * 0,9 = 3,43 г / м 3
Для подальшого розрахунку беремо найбільший для необхідних повітрообмінів з даних L w = 16740 м 3
В якості вентиляції приймаємо вентилятори типу ВО 5,6 МУ3, технічні дані електродвигуна зводимо в таблицю 1
Таблиця 1 Технічні дані вентилятора.
Визначаємо необхідну кількість вентиляторів для створення необхідного повітрообміну за формулою:
Приймаються до установці кількість вентиляторів рівне n в = 3 штуки.
Вентилятори комплектуємо електродвигуном типу АИР П80 А6У3 з Р н = 0,37 кВт, технічні дані електродвигуна зводимо в таблицю 2.
2.4 Розрахунок електроприводу вакуумного насоса доїльної установки
Приймаються до монтажу доїльної установки типу АДП-8
Для нормальної роботи доїльної установки у вакуум-приводі повинен підтримуватися вакуум 5 * 10 4 Па. Доїльної установки комплектують вакуум насосом марки УВУ-60/45
Визначаємо продуктивність вакуум насоса за формулою:
Q n = k * q * n
де k-коефіцієнт враховує неповну герметизацію
системи, k = 2 [1] c. 235;
q-витрата повітря одним доїльним апаратом,
q = 1,8 м 3 / год [1] c. 235;
n-число доїльних апаратів в установці, шт.;
Q n = 2 * 1.8 * 8 = 28.8м 3 / год
Визначаємо потужність електродвигуна за формулою:
Р р =
де Q - продуктивність вакуум насоса, м 3 / год;
H - необхідний вакуум у вакуум дроті, Па;
Р р =
За умовою Р п => Р р = 3,7 кВт приймаємо до установки електродвигун
типу АИР 100S2У3 з Р ном = 4 кВт. Технічні дані електродвигуна зводимо в таблицю 2.
3. Розрахунок і вибір електроводонагрівача
3.1 Розрахунок і вибір електроводонагрівача для циркуляційної системи автопоения
Для підігріву води йде на напування тварин приймаємо до установки водонагрівач типу САЗС, який комплектуємо циркуляційних насосів. Насос приводиться в рух електродвигуном типу АИР Р63А2У3 з Рн = 0,37 кВт; n = 3000; η = 0,72; cosφ = 0,86; Кi = 5.
Визначаємо розрахункову потужність електроводонагрівача для циркуляційної системи автопоения.
де
k ч - коефіцієнт годинної нерівномірності водоспоживання,
k ч = 1,7; [3] с. 80;
q - добова норах напування на одну голову,
q = 65 дм3/гол;
n - кількість голів, гол.;
с - теплоємність води, з = 4,19 кДж / кг * о С;
Ө г - температура гарячої води йде на напування,
Ө г = 10 о С; [3] с. 80;
Ө х - температура холодної води, Ө х = 7 о С; [3] с. 70;
η в - коефіцієнт корисної дії водонагрівача,
η в = 0,9; [3] с. 79;
η т.с - коефіцієнт корисної дії теплової мережі,
η т.с = 0,7; [3] с. 79;
Приймаються до установки водонагрівач САЗС-400/90 з Рн = 12 кВт.
3.2 Розрахунок і вибір акумуляційного водонагрівача
Виконуємо розрахунок і вибір акумуляційного водонагрівача необхідного для нагрівання води йде на технологічні потреби: миття посуду, технологічного обладнання, прибирання приміщень.
Визначаємо потужність акумуляційного водонагрівача за формулою:
де k з - коефіцієнт запасу потужності, k з = 1,1; [3] c. 79;
m - маса води, що нагрівається, кг;
с - теплоємність води, з = 4,19 кДж / кг * о С; [3] c. 80;
Ө г - температура гарячої води йде на напування,
Ө г = 37,7 оС; [3] с. 79;
Ө х - температура холодної води, Ө х = 7 о С; [3] с. 70;
Т-число годин роботи електроводонагрівача на добу, год / добу;
η в - коефіцієнт корисної дії водонагрівача,
η в = 0,9; [3] с. 79;
η т.с - коефіцієнт корисної дії теплової мережі,
η т.с = 0,85; [3] с. 79;
Визначаємо масу води, що нагрівається за формулою:
Приймаються до установки ємнісний водонагрівач САОС-400/90 з Р н = 12кВт, ємність резервуара 400 дм3.
4. Компонування силової мережі
Групуємо силове обладнання по групах залежно від видів виконуваної технологічної операції, сумірною потужності, способу підключення.
Угруповання виробляємо наступним чином: В окремі групи виділяємо навозоприбиральні транспортери в кожну по горизонтальному і похилому транспортеру навозоудаленія; кормороздавачі виділяємо кожен в окрему групу; вентилятори, вентиляційні установки, об'єднуємо в одну групу; ємнісний водонагрівач виділяємо в окрему групу; водонагрівач для циркуляційної системи автопоения і насос для даної системи об'єднуємо в одну групу; вакуум насоса доїльних установок виділяємо в окремі групи.
В даний час в с / х. виробництві електрифіковано більшість технологічних процесів з виробництва м'яса, молока, птиці та переробці під рослинництво потокових агрегатів з сушіння і сортування, кількість установок водопостачання, високопродуктивних потокових агрегатів з сушіння і сортування зерна, потокових ліній, цехів і заводів з приготування кормів, великих птахофабрик, комплексів промислового типу по відгодівлі ВРХ і інших підприємств. АПК щорічно споживається понад 14% електроенергії від усієї використовуваної в РБ, а за номенклатурою використовуваного електрообладнання с / х. займає одне з перших місць серед галузей народного господарства республіки.
Незважаючи на деякі позитивні результати, досягнутий рівень електрифікації с / х. і обсяг електроспоживання не відповідає сучасним вимогам. Енергоозброєність праці в с / х. виробництві значно нижче, ніж у промисловості. Відмови в процесі експлуатації і передчасний вихід з ладу енергетичного обладнання різко знижує ефективність використання їх і завдають величезних матеріальних збитків с / х. виробництва. Основні причини виходу з ладу обладнання недостатнє застосування, некомплектне використання, низька якість поточного та капітального ремонтів, незадовільний технічне обслуговування. Більше 80% всіх відмов електродвигунів пов'язано з недосконалістю їх захисту від аварійних режимів неправильним вибором і недоліками в експлуатації.
Поліпшення якості експлуатації електрообладнання одне з головних завдань на сучасному етапі сільського господарства. За цим серед заходів, що забезпечують зниження інтенсивності відмов електрообладнання, важливе значення надається захисту електроустановок при аварійних режимах, впровадження перспективної системи технічного обслуговування і ремонту електроустаткування та засобів автоматизації.
Для зниження собівартості виробництва яловичини та її конкурентоспроможності необхідно направити зусилля на усунення наявних недоліків на існуючих фермах ВРХ та впровадження прогресивних низьковитратних технологій. У цих умовах реконструкція корівників видається більш доцільною, ніж будівництво нових комплексів, тому що воно обійдеться в 3 - 4 рази дешевше.
Завданням даного проекту є розрахунок і вибір апаратури управління і захисту електрообладнання в корівнику на 220 голів.
1. Характеристика електрифікованих об'єкта
Ферма по відгодівлі ВРХ на 204голов
Будівля корівника одноповерхова прямокутної форми з розмірами 18 * 78 м.
Будівля складається з стійлового приміщення на 204 голови і підсобних приміщень.
Зміст тварин прийнято стійлове привязное з використанням вигулювання в літній час.
Роздача кормів здійснюється стаціонарним кормораздатчиком тіпаТВК-80Б. кормову суміш і зелені корми коровам згодовують із стаціонарних годівниць. Річний запас грубих і соковитих кормів та комбікормів зберігається на території ферми.
Водопостачання будівлі корівника передбачено від водопроводу ферми.
Прибирання гною в корівнику проводиться стаціонарним скребковим транспортером з подальшою подачею його в тракторну візок для транспортування гною в гноєсховище.
Вентиляція проточна витяжна примусова.
Напування корів передбачено з індивідуальних автонапувалок ПА-1А встановлених по 6 напувалок у кожній секції.
Електропостачання корівника передбачається від внутрішньомайданчикових мереж 380/220 ферми встановлена потужність електроприймачів будівлі складає 66,74 кВт, розрахункова 62,2 кВт елетропріенікі корівника відноситься до другого ступеня надійності електропостачання.
2. Розрахунок електроприводів технологічного обладнання
2.1 Розрахунок електроприводів гноєприбиральних транспортера
Прибирання гною трудомісткий процес, який займає у виробничому циклі ферм, значний час, тому створення пристроїв забезпечують автоматичне керування роботою гноєприбиральних транспортерів - важливе завдання.
Виконуємо розрахунок і вибір електродвигуна приводу горизонтального транспортера навозаудаленія ТСН-160
F x = m * g * l * f x
де m - маса одного метра ланцюга зі шкребками, кг / м;
g - прискорення земне, g = 9,81 м / с 2;
l - довжина ланцюга, м;
f x - коефіцієнт тертя ланцюга по дерев'яному настилу,
f x = 0,5, [1] с. 233;
F x = 8 * 9,81 * 160 * 0,5 = 6278,4 Н;
Визначаємо масу гною на початку припадає на одну прибирання, визначимо за формулою:
де N - кількість голів припадають на один транспортер,
N = 102 гол.
m 1 = cуточний вихід гною від однієї тварини,
m 1 = 14кг/гол
Z - число прибирань гною на добу, z = 3;
Визначаємо зусилля від опору тертя гною об дно каналу при переміщенні гною по каналу визначимо за формулою:
F = m n * g * f n = 476 * 9,81 * 0,97 = 4529,4 Н
де f n - коефіцієнт тертя гною одного каналу (f n = 0,97)
Визначаємо зусилля від опір тертя гною про бічні стіни каналу за формулою
F б = p б * f n ;
р Б - тиск гною на бічні стінки визначаємо за формулою
F = 2334,78 * 0,97 = 2264,74 м;
Визначаємо зусилля на подолання опору заклинювання гною, що виникає між стінками каналу за формулою:
де F 1 - зусилля заклинювання припадає на один скребок, F 1 = 15Н, [1] с.233;
а - відстань між шкребками і стінами каналу за формулою, а = 0,46 м [1] с. 233
F з =
Визначаємо загальне максимальне зусилля необхідне для переміщення гною в каналі, коли весь транспортер завантажений за формулою
F м = Fн + F б + Fз + F X
F м = 4529,4 + 2264,74 + 5217,39 +6278,4 = 18289,39 Н
Визначаємо момент опору приведений до валу електродвигуна при максимальному навантаженні за формулою:
де η г - ККД передачі, (η г = 0,97)
V - швидкість руху ланцюга зі шкребками, V = 0,19 м / с, [1] c.232;
ω - кутова швидкість електродвигуна (105р/сек)
Визначимо момент необхідний момент при пуску електродвигуна
М тпр = 1,2 * М м = 1,2 * 34,11 = 40,932 н * м;
Звідки необхідний момент електродвигуна визначаємо за формулою:
де К і - коефіцієнт знижує напруга, (К в = 0,98)
М n - кратність пускового моменту (М n = 2)
Визначаємо необхідну потужність електродвигуна, за формулою:
Р = М * ω = 25 * 105 * 10 -3 = 2,8 кВт;
За умовою Р е => Р тр = 2,8 кВт потужністю 4 кВт з каталогу приймаємо електродвигун АИР 112А8У3 з Р н = 3 кВт. Технічні дані електродвигуна наводимо в таблиці 2.
Горизонтальний транспортер надходить у комплекті з похилим транспортером. Для похилого транспортера вибираємо двигун АІР 80 В4 У3 з Р н = 1,5 кВт, технічні дані електродвигуна зводимо в таблицю 2.
2.2 Розрахунок і вибір електроприводу для кормораздатчика
Для роздачі різних кормів на тваринницьких фермах і комплексах широко використовують стаціонарні кормороздавальні транспортери.
Стаціонарні роздаткові кошти не потребують широких кормових проходах і дозволяють автоматизувати процес роздачі кормів. Тому переважно вибирати стаціонарний кормороздавальні транспортерТВК-80Б.
Кормороздавачі призначені для роздачі і згодовування всіх видів грубих кормів, і силосу великій рогатій худобі при прив'язному утриманні.
Приймаються до установки стаціонарний кормороздавальник ТВК-80Б, продуктивність якого дорівнює Q = 38,5 т / год, довжина кормораздатчика становить
Визначаємо потужність електродвигунів скребкового транспортера за формулою:
де Q - продуктивність кормораздатчика т / год;
η n - ККД передачі (η n = 0,97);
l - фронт годівлі, м;
f - коефіцієнт тертя, f = 0,7 [2] c.180;
За умовою Р н ≥ Р р, з каталогу вибираємо електродвигун необхідної потужності, тип двигуна АІР 13256У3, з Р н = 5,5 кВт, технічні характеристики електродвигуна зводимо в таблицю 2.
2.3 Розрахунок і вибір електроприводу для вентиляції
Щоб вибрати вентилятор і визначити потужність електродвигуна, необхідно знайти необхідну витрату повітря і необхідний напір для подачі в приміщення.
Витрата повітря визначають з видалення з приміщення зайвого вмісту вуглекислого газу і вологи.
Визначаємо необхідний повітрообмін з видалення зайвого вуглекислого газу, за формулою:
де 1,2 - коефіцієнт враховує виділення СО 2 мікроорганізмами, [2] c.136;
з '- кількість СО 2 виділяється одним тваринам [
2] таб.10, 1, c '= 138 л / год;
n - кількість тварин, гол;
З 2 - допустимий вміст вуглекислоти в повітрі усередині приміщення, c 2 = 2,5 л / м 3 таб.10, 2 [2]
C 1 - вміст СО2 в навколишньому повітрі,
c 1 = 0,3 л / м 3, [2] c.157.
Визначаємо необхідний повітрообмін з видалення зайвої вологи за формулою:
де 1,1 - коефіцієнт враховує випаровування вологи з підлоги
w '- кількість вологи виділяємо одним тваринам,
w '= 329 г / м 3, [2] таб.10.1
n - кількість тварин, гол.
d 1 - вологовміст зовнішнього повітря л / м 3
d 2 - допустиме вологовміст всередині приміщення л / м 3
Визначаємо допустимий вологовміст всередині приміщення, за формулою:
d 2 = d 2нас * φ 2;
де d 2нас - вологовміст насиченого повітря всередині
приміщення при розрахунковій температурі, d 2нас = 9,6
г / м 3 таб. 10,3 [2]
φ 2 - розрахункова відносна вологість повітря всередині
приміщення φ 2 = 0,8 таб. 10,3 [2]
d 2 = 9,6 * 0,8 = 7,84 г / м 3;
Визначаємо вологовміст зовнішнього повітря за формулою:
d 1 = d 1нас * φ 1;
де d 1нас - вологовміст насиченого зовнішнього
повітря при розрахунковій температурі, d 1 нас = 3,81
г / м 3 таб. 10,3 [2]
φ 1 - розрахункова відносна вологість зовнішнього
повітря, φ 1 = 0,9, таб. [5]
d 1 = 3,81 * 0,9 = 3,43 г / м 3
Для подальшого розрахунку беремо найбільший для необхідних повітрообмінів з даних L w = 16740 м 3
В якості вентиляції приймаємо вентилятори типу ВО 5,6 МУ3, технічні дані електродвигуна зводимо в таблицю 1
Таблиця 1 Технічні дані вентилятора.
| Тип вентилятора | Діаметр робочого колеса, мм. | Подачі вентиля- тора, м 3 / год | Частота обертання про .* хв. -1 | Потужність електродвигуна, кВт |
| ВО 5,6 МУ3 | 560 | 6000 | 940 | 0,37 |
Приймаються до установці кількість вентиляторів рівне n в = 3 штуки.
Вентилятори комплектуємо електродвигуном типу АИР П80 А6У3 з Р н = 0,37 кВт, технічні дані електродвигуна зводимо в таблицю 2.
2.4 Розрахунок електроприводу вакуумного насоса доїльної установки
Приймаються до монтажу доїльної установки типу АДП-8
Для нормальної роботи доїльної установки у вакуум-приводі повинен підтримуватися вакуум 5 * 10 4 Па. Доїльної установки комплектують вакуум насосом марки УВУ-60/45
Визначаємо продуктивність вакуум насоса за формулою:
Q n = k * q * n
де k-коефіцієнт враховує неповну герметизацію
системи, k = 2 [1] c. 235;
q-витрата повітря одним доїльним апаратом,
q = 1,8 м 3 / год [1] c. 235;
n-число доїльних апаратів в установці, шт.;
Q n = 2 * 1.8 * 8 = 28.8м 3 / год
Визначаємо потужність електродвигуна за формулою:
Р р =
де Q - продуктивність вакуум насоса, м 3 / год;
H - необхідний вакуум у вакуум дроті, Па;
Р р =
За умовою Р п => Р р = 3,7 кВт приймаємо до установки електродвигун
типу АИР 100S2У3 з Р ном = 4 кВт. Технічні дані електродвигуна зводимо в таблицю 2.
3. Розрахунок і вибір електроводонагрівача
3.1 Розрахунок і вибір електроводонагрівача для циркуляційної системи автопоения
Для підігріву води йде на напування тварин приймаємо до установки водонагрівач типу САЗС, який комплектуємо циркуляційних насосів. Насос приводиться в рух електродвигуном типу АИР Р63А2У3 з Рн = 0,37 кВт; n = 3000; η = 0,72; cosφ = 0,86; Кi = 5.
Визначаємо розрахункову потужність електроводонагрівача для циркуляційної системи автопоения.
де
k ч - коефіцієнт годинної нерівномірності водоспоживання,
k ч = 1,7; [3] с. 80;
q - добова норах напування на одну голову,
q = 65 дм3/гол;
n - кількість голів, гол.;
с - теплоємність води, з = 4,19 кДж / кг * о С;
Ө г - температура гарячої води йде на напування,
Ө г = 10 о С; [3] с. 80;
Ө х - температура холодної води, Ө х = 7 о С; [3] с. 70;
η в - коефіцієнт корисної дії водонагрівача,
η в = 0,9; [3] с. 79;
η т.с - коефіцієнт корисної дії теплової мережі,
η т.с = 0,7; [3] с. 79;
Приймаються до установки водонагрівач САЗС-400/90 з Рн = 12 кВт.
3.2 Розрахунок і вибір акумуляційного водонагрівача
Виконуємо розрахунок і вибір акумуляційного водонагрівача необхідного для нагрівання води йде на технологічні потреби: миття посуду, технологічного обладнання, прибирання приміщень.
Визначаємо потужність акумуляційного водонагрівача за формулою:
де k з - коефіцієнт запасу потужності, k з = 1,1; [3] c. 79;
m - маса води, що нагрівається, кг;
с - теплоємність води, з = 4,19 кДж / кг * о С; [3] c. 80;
Ө г - температура гарячої води йде на напування,
Ө г = 37,7 оС; [3] с. 79;
Ө х - температура холодної води, Ө х = 7 о С; [3] с. 70;
Т-число годин роботи електроводонагрівача на добу, год / добу;
η в - коефіцієнт корисної дії водонагрівача,
η в = 0,9; [3] с. 79;
η т.с - коефіцієнт корисної дії теплової мережі,
η т.с = 0,85; [3] с. 79;
Визначаємо масу води, що нагрівається за формулою:
Приймаються до установки ємнісний водонагрівач САОС-400/90 з Р н = 12кВт, ємність резервуара 400 дм3.
4. Компонування силової мережі
Групуємо силове обладнання по групах залежно від видів виконуваної технологічної операції, сумірною потужності, способу підключення.
Угруповання виробляємо наступним чином: В окремі групи виділяємо навозоприбиральні транспортери в кожну по горизонтальному і похилому транспортеру навозоудаленія; кормороздавачі виділяємо кожен в окрему групу; вентилятори, вентиляційні установки, об'єднуємо в одну групу; ємнісний водонагрівач виділяємо в окрему групу; водонагрівач для циркуляційної системи автопоения і насос для даної системи об'єднуємо в одну групу; вакуум насоса доїльних установок виділяємо в окремі групи.
У підсумку загальна кількість груп для живлення силового електрообладнання виробничого об'єкта дорівнює 11. Виходячи з даної кількості груп приймаємо до установки розподільний пункт типу ПР11-7124 з кількістю груп 12, на лініях, що відходять встановлені автоматичні вимикачі А3700.
Виконуємо розрахунок і вибір ПЗА для електродвигуна навозаудаленія. Визначаємо номінальні струми електродвигунів за формулою:
де Рн-номінальна потужність електродвигуна, кВт;
Uн - номінальна напруга, кВт;
Визначаємо пускові струми електродвигунів за формулою:
де
Визначаємо робочі струми електродвигуна за формулою:
де
де
Складаємо в однолінійному виконанні принципову схему з електродвигунами навозаудаленія, яку наводимо на малюнку 2
Визначаємо робочі струми електродвигуна
де - коефіцієнт завантаження робочої машини, [3] с. 126;
Визначаємо робочий струм
де - коефіцієнт одночасності, [2] с. 27;
Визначаємо максимальний струм групи електродвигунів.
5. Розрахунок і вибір ПЗА і провідників у силової мережі
5.1 Розрахунок і вибір пускозахисною апаратури
Виробляємо вибір автоматичного вимикача QF2, встановленого в пультах управління електродвигунами.
За номінальному струму автомата
Приймаються до установки автоматичний вимикач ВА51Г-25 з Iн = 25А.
За номінального струму теплового розчеплювача
де - робочий струм групи електродвигунів, А;
- Коефіцієнт надійності враховує розкид теплового розчеплювача з автоматичного вимикача, = 1,1 [4] с. 24;
Приймаються = 6,3 А
За електромагнітного розчеплювача
де Imax - максимальний струм групи електродвигунів, А;
кзап - коефіцієнт запасу, кзап = 1,25; [4] c. 24;
Iн.е.р. = 47,34 * 1,25 = 59,17 А
Визначаємо номінальний струм електромагнітного розчеплювача
5.2. Розрахунок і вибір провідників силової мережі
I н.е.р = 14 * I н.т.р
Iн.е.р = 14 * 6,3 = 88,2
88,2> Iе.р = 59,86
Виробляємо вибір автоматичного вимикача QF1 з урахуванням шкали селективності спрацьовування Iн.т.р. = 12,5, Iн.е.р = 150 приймаємо до установки автоматичний вимикач АЕ 2046.
Для управління електродвигунами вибираємо магнітний пускач серії
ПМЛ-12002 з Iн = 10 А.
Розрахунок і вибір пускозахисною апаратури для електродвигунів приводів залишився технологічного обладнання виробляємо аналогічно, результати розрахунків наводимо в таблиці 3.
Силові мережі виконуємо кабелем. Ділянка мережі від розподільного пункту до пульта управління кожної групи силової мережі виконуємо кабелям АВВГ, який кріпимо скобами до стіни - від пульта управління до електроприймачів виконуємо кабелем АВВГ, який кріпимо скобами по стіні або пролажіваем в трубах або металорукава в залежності від виду електроприймача.
Виконуємо розрахунок і вибір перерізу провідників першої групи живильну електродвигуна навозоудаления. Приймаються до монтажу кабель АВВГ, перетин визначаємо по допустимому струму виходячи з умови.
Iдоп. ≥ Iн.т.р.
де Iдоп - тривало допустимий струм провідника, А;
Iн.т.р. - номінальний струм теплового розчеплювача автоматичного вимикача на якому робить вибір перетину, А;
Вибираємо розтин на ділянці 1Н1
Iдоп. ≥ Iн.т.р. = 12,5 А
Приймаються перетин струмоведучих жил кабелю АВВГ 4 х 2,5
Iдоп. таб = 19 А> Iн.т.р. = 12,5 А
Визначаємо перетин струмоведучих жил кабелю на ділянці 1Н2 і 2Н2
Iдоп. ≥ Iн.т.р. = 6,3 А
Приймаються кабель АВВГ 4 х 2,5
Iдоп. таб = 19 А> Iн.т.р. = 6,3 А
Перетин решти груп силової мережі виробляємо аналогічно. Результати розрахунків наводимо у принциповій схемі розподільчої мережі, графічна частина курсового проекту.
6. Визначення навантаження на вводі в будинок
Навантаження на вводі в будівлю визначаємо графічним методом, шляхом складання графіка електричних навантажень, на якому вказуємо час роботи електроспоживачів об'єкта.
Для складання графіка виконуємо допоміжну таблицю, в якій, вказуємо тип технічного обладнання, вид струмоприймача, номінальну потужність струмоприймача, коефіцієнт завантаження, споживану потужність, коефіцієнт корисної дії струмоприймача, час роботи електроприймача. Визначаємо споживану потужність електродвигунами навозаудаленія.
Рпотр. = Рн х Кз х n
η
де Рн - номінальна потужність електроприймача, кВт;
Кз - коефіцієнт завантаження електрообладнання, [3] с.126;
η - коефіцієнт корисної дії електроустаткування;
n - кількість однакового електрообладнання, шт.;
Рпотр. = 3 х 0,5 х 3,7 кВт
0,81
Рпотр. = 1,5 х 0,5 х 1,9 кВт
0,78
Для залишився електрообладнання споживану потужність визначаємо аналогічно. Результати наводимо в таблиці 4.
За графіком навантажень визначаємо Р мах = 26,6 кВт, визначаємо повну потужність на вводі приміщення за формулою
Smax = Р мах
cosφ
Smax = 26,5 = 35,3 кВ · А
0,75
7. ЗАХОДИ З ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ
Особливості функціонування сільськогосподарської галузі пов'язані з тим, що в якості об'єкта впливу машинних технологій найчастіше виступають біологічні об'єкти: грунт, рослина, тварина. Це накладає відбитки на особливості споживання та розподілу енергії, а також можливі енергетичні джерела. Структура теплоенергетичних ресурсів для сільського господарства крім традиційних джерел енергії - нафти, газу, електроенергії; включає також сонячну енергію, енергію біологічної маси, вторинні енергоресурси. Функціонування білоруського сільського господарства відбувається в більш несприятливих кліматичних умовах, ніж у розвинених капіталістичних країнах. Це призводить до того, що 30-40% енергетичних ресурсів, що споживаються в сільському господарстві, витрачається на обігрів приміщень. Сукупні енергетичні витрати на виробництво 1 т умовної зерновий одиниці в Білорусії в порівнянні з США вище більш, ніж у 5 разів. В даний час енергоємність виробленої продукції виступає як фактор конкурентоспроможності виробленої продукції.
При планової моделі господарювання відзначалася стійка тенденція до підвищення енергоємності сільськогосподарського виробництва. Збільшення приросту валової продукції сільського господарства на 1% досягалося підвищенням на 1,8-2,7% використовуваних енергетичних потужностей. Аналіз показує, що за останні три п'ятирічки підвищувалася енергоємність засобів виробництва. Споживання упредметненої енергії зросло на 350%. За вказаний період приріст рослинницької і тваринницької продукції склав відповідно 25% і 35%.
Проблема енергозбереження в сільському господарстві включає послідовне вирішення трьох завдань: ухвалення і поступова реалізація організаційно-економічних та нормативно-правових заходів, впровадження енергозберігаючих технологій широким використанням вторинних енергоресурсів; зміна машинних технологій з кардинальним зниженням енергетичних витрат.
У тваринництві споживається 18-22% рідкого палива і 19-20% електричної енергії від усіх енергоресурсів, що використовуються на виробничі цілі в сільському господарстві. Енергоємність виробництва продукції тваринництва в Білорусії перевершує США та інші провідні країни Заходу в 2,0-3,5 рази. Зростання цін на електроенергію в Білорусії робить економічно доцільною завдання енергозбереження.
Радикальним рішенням є використання нового технологічного обладнання і процесів з меншим споживанням електроенергії, проте це вимагає великих разових капіталовкладень. Разом з тим, існують можливість поступового зниження споживання енергії окремими машинами і установками. Однією з таких можливостей є використання частотних регуляторів, які використовуються для регулювання приводів насосів, вентиляторів, компресорів і т.п. установок. Оскільки фактичний витрата води, повітря, газу і т.п. в якийсь момент часу може бути менше номінального максимуму, то цей фактичний витрата можна забезпечити з меншою швидкістю обертання двигуна. Враховуючи, що потужність на валу двигуна зменшується в кубічній залежно від зниження частоти обертання, очевидна економія електроенергії за допомогою частотно-регульованого електроприводу. Це зумовило широке використання частотних регуляторів в усьому світі, в тому числі і в Білорусії.
У той же час існує інший тип установок, у яких частота обертання двигуна повинна залишатися сталою незалежно від потужності, яка фактично використовується для виконання корисної роботи. Використання частотних регуляторів на таких установках не має сенсу, і відповідно, неможливо досягти економії шляхом регулювання частоти обертання. І все ж ця проблема була успішно вирішена. Кілька років тому в США був розроблений новий тип регуляторів для економії електроенергії в установках подібного типу - так званих регуляторів потужності.
Регулятори потужності призначені для економії електроенергії, споживаної одно-і трьох-фазними асинхронними двигунами змінного струму. Принцип дії заснований на тому, що регулятор безперервно оцінює величину навантаження електродвигуна і визначає, коли двигун споживає більше енергії, ніж потрібно. Потім регулятор «вирізає» частина синусоїди підводиться до нього харчування, щоб подати на двигун рівно стільки енергії, скільки необхідно. Тривалість «вирізаною» зони обернено пропорційна величині навантаження електродвигуна. Струм, споживаний двигуном, обмежується до рівня, достатнього для поточного навантаження та втрати енергії, пропорційні I 2 R, усуваються. Численні випробування і вимірювання в процесі експлуатації показали, що застосування регулятора потужності зменшує споживання електроенергії двигуном на 10-45% залежно від виду навантаження і знижує температуру двигуна на 10-15 ° С, що подовжує його ресурс приблизно в 2 рази. У залежності від потужності двигуна регулятори діляться на три категорії - РМ I, РМ II і РМ III. Моделі РМ I розраховані на однофазні електродвигуни та / або пристрої з ними, що включаються у звичайні стінові розетки і споживають не більше 8А, 15А і 20А. Мають вигляд мережевого адаптера в пластмасовому корпусі. Моделі РМ II розраховані на однофазні електродвигуни та / або пристрої з ними, що споживають не більше 35А і 60А. Моделі РМ III призначені для трифазних електродвигунів та / або пристроїв з ними, що споживають не більш 15А, 30А, 40А, 60А, 120А, 250А і 500А.
Умови експлуатації електроустановок в сільському господарстві значно гірше, ніж у промисловості. Це пов'язано з наявністю підвищеної вологості, пилу, агресивних парів і газів, що руйнують електричну ізоляцію. Поряд з необхідністю забезпечити електробезпека людей потрібно вживати заходів для забезпечення електробезпеки тварин.
Умови сільськогосподарської праці знаходяться в прямій залежності від його особливостей:
- Сезонність основних робіт у землеробстві;
- Виконання робіт на відкритому повітрі;
- Відносно часта зміна робочих операцій, виконуваних одним і тим же робочим;
- Розосередженість місць роботи;
- Наявність певної хімічної та біологічної небезпеки сільськогосподарського виробництва.
Зазначені особливості повинні враховуватися при розробці заходів з охорони праці, так як вони впливають на здоров'я і працездатність людини.
Відповідно до ПТЕ і ПТБ для безпечного виконання оперативних, ремонтних, випробувальних і пусконалагоджувальних робіт в електроустановках проводять такі організаційні заходи:
- Оформляється письмово завдання на виконання робіт (наряд-допуск);
- Нагляд під час роботи здійснює спостерігає з метою попередження порушення вимог техніки безпеки;
- Встановлюється час перерв у роботі, перекладів інше місце, закінчення роботи.
Для безпечного виконання робіт зі зняттям напруги повинні бути
проведені наступні технічні заходи:
- Проведені необхідні відключення і вжиті заходи, що перешкоджають випадкової подачі напруги до місця роботи;
- Вивішені на рукоятках комутаційної апаратури забороняють плакати;
- Перевірено відсутність напруги за допомогою покажчика напруги;
- Накладено переносне заземлення або включені заземлюючі ножі електроапаратів;
- Вивішені попереджувальні та розпорядчі плакати.
Пожежна безпека
Пожежна безпека - такий стан виробничого об'єкта, при якій із заданою дуже великим рівнем імовірності виключається можливість пожежі або вибуху, а якщо він все-таки виникає, то запобігається вплив на людей небезпечних факторів пожежі (відкритий вогонь, висока температура повітря або предметів) і забезпечується захист матеріальних цінностей. Імовірність пожежі допускається не вище 10-6 на один пожежонебезпечний вузол об'єкта.
У пожежонебезпечних зонах будь-якого класу кабелі і проводи повинні мати покрив і оболонку з матеріалів, які не розповсюджують горіння. Через пожежонебезпечні зони будь-якого класу забороняється прокладати транзитні електропроводки всіх напруг.
Не можна допускати провисання проводів, перевантаження електропроводок та коротких замикань, контактів скручуванням, які можуть іскрити або перегріватися, а також застосування плавких вставок на невідомий або завищений струм у порівнянні з розрахунковим.
Для запобігання пожеж через короткі замикання необхідно дотримуватись вимог ПУЕ ще при монтажі. Прохід через стіни незахищених електричних дротів виконують у нерозрізаних ізоляційних напівтвердих трубках.
Вступні щитки або щити з запобіжниками та автоматами потрібно розташовувати не далі, ніж на відстані 3 м від місця вводу в будинок. У приміщеннях вивішують протипожежну інструкцію і встановлюють протипожежний інвентар. У приміщеннях проходи й тамбури, виходи нічим не повинні захаращуватися, забороняється куріння і застосування відкритого вогню.
Всі засоби пожежогасіння повинні бути в справному стані та постійній готовності до дії, всі працівники повинні бути навчені поводженню з ними. В якості засобів пожежогасіння застосовують пісок і вогнегасники. При загорянні проводки старший або черговий оператори зобов'язані знеструмити силову і освітлювальну мережу (крім чергового освітлення), вжити заходів до пожежогасіння, повідомити в пожежну частину або адміністрацію. Гасити електрообладнання (попередньо знеструмивши) допускається тільки вуглекислотними вогнегасниками, піском або іншими струмонепровідними засобами. У випадку явної небезпеки необхідно організувати евакуацію людей.
Пожежа може виникнути також у результаті дії атмосферної електрики.
Висновок
У даному курсовому проекті було зроблено розрахунок електроприводу технологічного обладнання корівника на 204 голови ВРХ, який в себе включає: електропривод гноєвидалення, кормораздачи, вентиляційні установки, доїльні установки, водонагрівачі.
Виходячи з отриманих в результаті розрахунку даних зроблено вибір технологічного обладнання для даного тваринницького об'єкта.
При цьому проведена компонування силової мережі, розрахунки та вибірка пускозахисною апаратури та перерізу струмоведучих частин провідників, а також визначення навантаження на вводі в будівлю, відповідно визначена максимальна потужність споживачів електричної енергії, і складена навантажувальна діаграма, відповідно до споживанням електричної енергії протягом доби.
Додаток
Виконуємо розрахунок і вибір ПЗА для електродвигуна навозаудаленія. Визначаємо номінальні струми електродвигунів за формулою:
де Рн-номінальна потужність електродвигуна, кВт;
Uн - номінальна напруга, кВт;
Визначаємо пускові струми електродвигунів за формулою:
де
Визначаємо робочі струми електродвигуна за формулою:
де
де
Складаємо в однолінійному виконанні принципову схему з електродвигунами навозаудаленія, яку наводимо на малюнку 2
Визначаємо робочі струми електродвигуна
де - коефіцієнт завантаження робочої машини, [3] с. 126;
Визначаємо робочий струм
де - коефіцієнт одночасності, [2] с. 27;
Визначаємо максимальний струм групи електродвигунів.
5. Розрахунок і вибір ПЗА і провідників у силової мережі
5.1 Розрахунок і вибір пускозахисною апаратури
Виробляємо вибір автоматичного вимикача QF2, встановленого в пультах управління електродвигунами.
За номінальному струму автомата
Приймаються до установки автоматичний вимикач ВА51Г-25 з Iн = 25А.
За номінального струму теплового розчеплювача
де - робочий струм групи електродвигунів, А;
- Коефіцієнт надійності враховує розкид теплового розчеплювача з автоматичного вимикача, = 1,1 [4] с. 24;
Приймаються = 6,3 А
За електромагнітного розчеплювача
де Imax - максимальний струм групи електродвигунів, А;
кзап - коефіцієнт запасу, кзап = 1,25; [4] c. 24;
Iн.е.р. = 47,34 * 1,25 = 59,17 А
Визначаємо номінальний струм електромагнітного розчеплювача
5.2. Розрахунок і вибір провідників силової мережі
I н.е.р = 14 * I н.т.р
Iн.е.р = 14 * 6,3 = 88,2
88,2> Iе.р = 59,86
Виробляємо вибір автоматичного вимикача QF1 з урахуванням шкали селективності спрацьовування Iн.т.р. = 12,5, Iн.е.р = 150 приймаємо до установки автоматичний вимикач АЕ 2046.
Для управління електродвигунами вибираємо магнітний пускач серії
ПМЛ-12002 з Iн = 10 А.
Розрахунок і вибір пускозахисною апаратури для електродвигунів приводів залишився технологічного обладнання виробляємо аналогічно, результати розрахунків наводимо в таблиці 3.
Силові мережі виконуємо кабелем. Ділянка мережі від розподільного пункту до пульта управління кожної групи силової мережі виконуємо кабелям АВВГ, який кріпимо скобами до стіни - від пульта управління до електроприймачів виконуємо кабелем АВВГ, який кріпимо скобами по стіні або пролажіваем в трубах або металорукава в залежності від виду електроприймача.
Виконуємо розрахунок і вибір перерізу провідників першої групи живильну електродвигуна навозоудаления. Приймаються до монтажу кабель АВВГ, перетин визначаємо по допустимому струму виходячи з умови.
Iдоп. ≥ Iн.т.р.
де Iдоп - тривало допустимий струм провідника, А;
Iн.т.р. - номінальний струм теплового розчеплювача автоматичного вимикача на якому робить вибір перетину, А;
Вибираємо розтин на ділянці 1Н1
Iдоп. ≥ Iн.т.р. = 12,5 А
Приймаються перетин струмоведучих жил кабелю АВВГ 4 х 2,5
Iдоп. таб = 19 А> Iн.т.р. = 12,5 А
Визначаємо перетин струмоведучих жил кабелю на ділянці 1Н2 і 2Н2
Iдоп. ≥ Iн.т.р. = 6,3 А
Приймаються кабель АВВГ 4 х 2,5
Iдоп. таб = 19 А> Iн.т.р. = 6,3 А
Перетин решти груп силової мережі виробляємо аналогічно. Результати розрахунків наводимо у принциповій схемі розподільчої мережі, графічна частина курсового проекту.
6. Визначення навантаження на вводі в будинок
Навантаження на вводі в будівлю визначаємо графічним методом, шляхом складання графіка електричних навантажень, на якому вказуємо час роботи електроспоживачів об'єкта.
Для складання графіка виконуємо допоміжну таблицю, в якій, вказуємо тип технічного обладнання, вид струмоприймача, номінальну потужність струмоприймача, коефіцієнт завантаження, споживану потужність, коефіцієнт корисної дії струмоприймача, час роботи електроприймача. Визначаємо споживану потужність електродвигунами навозаудаленія.
Рпотр. = Рн х Кз х n
η
де Рн - номінальна потужність електроприймача, кВт;
Кз - коефіцієнт завантаження електрообладнання, [3] с.126;
η - коефіцієнт корисної дії електроустаткування;
n - кількість однакового електрообладнання, шт.;
Рпотр. = 3 х 0,5 х 3,7 кВт
0,81
Рпотр. = 1,5 х 0,5 х 1,9 кВт
0,78
Для залишився електрообладнання споживану потужність визначаємо аналогічно. Результати наводимо в таблиці 4.
За графіком навантажень визначаємо Р мах = 26,6 кВт, визначаємо повну потужність на вводі приміщення за формулою
Smax = Р мах
cosφ
Smax = 26,5 = 35,3 кВ · А
0,75
7. ЗАХОДИ З ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ
Особливості функціонування сільськогосподарської галузі пов'язані з тим, що в якості об'єкта впливу машинних технологій найчастіше виступають біологічні об'єкти: грунт, рослина, тварина. Це накладає відбитки на особливості споживання та розподілу енергії, а також можливі енергетичні джерела. Структура теплоенергетичних ресурсів для сільського господарства крім традиційних джерел енергії - нафти, газу, електроенергії; включає також сонячну енергію, енергію біологічної маси, вторинні енергоресурси. Функціонування білоруського сільського господарства відбувається в більш несприятливих кліматичних умовах, ніж у розвинених капіталістичних країнах. Це призводить до того, що 30-40% енергетичних ресурсів, що споживаються в сільському господарстві, витрачається на обігрів приміщень. Сукупні енергетичні витрати на виробництво 1 т умовної зерновий одиниці в Білорусії в порівнянні з США вище більш, ніж у 5 разів. В даний час енергоємність виробленої продукції виступає як фактор конкурентоспроможності виробленої продукції.
При планової моделі господарювання відзначалася стійка тенденція до підвищення енергоємності сільськогосподарського виробництва. Збільшення приросту валової продукції сільського господарства на 1% досягалося підвищенням на 1,8-2,7% використовуваних енергетичних потужностей. Аналіз показує, що за останні три п'ятирічки підвищувалася енергоємність засобів виробництва. Споживання упредметненої енергії зросло на 350%. За вказаний період приріст рослинницької і тваринницької продукції склав відповідно 25% і 35%.
Проблема енергозбереження в сільському господарстві включає послідовне вирішення трьох завдань: ухвалення і поступова реалізація організаційно-економічних та нормативно-правових заходів, впровадження енергозберігаючих технологій широким використанням вторинних енергоресурсів; зміна машинних технологій з кардинальним зниженням енергетичних витрат.
У тваринництві споживається 18-22% рідкого палива і 19-20% електричної енергії від усіх енергоресурсів, що використовуються на виробничі цілі в сільському господарстві. Енергоємність виробництва продукції тваринництва в Білорусії перевершує США та інші провідні країни Заходу в 2,0-3,5 рази. Зростання цін на електроенергію в Білорусії робить економічно доцільною завдання енергозбереження.
Радикальним рішенням є використання нового технологічного обладнання і процесів з меншим споживанням електроенергії, проте це вимагає великих разових капіталовкладень. Разом з тим, існують можливість поступового зниження споживання енергії окремими машинами і установками. Однією з таких можливостей є використання частотних регуляторів, які використовуються для регулювання приводів насосів, вентиляторів, компресорів і т.п. установок. Оскільки фактичний витрата води, повітря, газу і т.п. в якийсь момент часу може бути менше номінального максимуму, то цей фактичний витрата можна забезпечити з меншою швидкістю обертання двигуна. Враховуючи, що потужність на валу двигуна зменшується в кубічній залежно від зниження частоти обертання, очевидна економія електроенергії за допомогою частотно-регульованого електроприводу. Це зумовило широке використання частотних регуляторів в усьому світі, в тому числі і в Білорусії.
У той же час існує інший тип установок, у яких частота обертання двигуна повинна залишатися сталою незалежно від потужності, яка фактично використовується для виконання корисної роботи. Використання частотних регуляторів на таких установках не має сенсу, і відповідно, неможливо досягти економії шляхом регулювання частоти обертання. І все ж ця проблема була успішно вирішена. Кілька років тому в США був розроблений новий тип регуляторів для економії електроенергії в установках подібного типу - так званих регуляторів потужності.
Регулятори потужності призначені для економії електроенергії, споживаної одно-і трьох-фазними асинхронними двигунами змінного струму. Принцип дії заснований на тому, що регулятор безперервно оцінює величину навантаження електродвигуна і визначає, коли двигун споживає більше енергії, ніж потрібно. Потім регулятор «вирізає» частина синусоїди підводиться до нього харчування, щоб подати на двигун рівно стільки енергії, скільки необхідно. Тривалість «вирізаною» зони обернено пропорційна величині навантаження електродвигуна. Струм, споживаний двигуном, обмежується до рівня, достатнього для поточного навантаження та втрати енергії, пропорційні I 2 R, усуваються. Численні випробування і вимірювання в процесі експлуатації показали, що застосування регулятора потужності зменшує споживання електроенергії двигуном на 10-45% залежно від виду навантаження і знижує температуру двигуна на 10-15 ° С, що подовжує його ресурс приблизно в 2 рази. У залежності від потужності двигуна регулятори діляться на три категорії - РМ I, РМ II і РМ III. Моделі РМ I розраховані на однофазні електродвигуни та / або пристрої з ними, що включаються у звичайні стінові розетки і споживають не більше 8А, 15А і 20А. Мають вигляд мережевого адаптера в пластмасовому корпусі. Моделі РМ II розраховані на однофазні електродвигуни та / або пристрої з ними, що споживають не більше 35А і 60А. Моделі РМ III призначені для трифазних електродвигунів та / або пристроїв з ними, що споживають не більш 15А, 30А, 40А, 60А, 120А, 250А і 500А.
Умови експлуатації електроустановок в сільському господарстві значно гірше, ніж у промисловості. Це пов'язано з наявністю підвищеної вологості, пилу, агресивних парів і газів, що руйнують електричну ізоляцію. Поряд з необхідністю забезпечити електробезпека людей потрібно вживати заходів для забезпечення електробезпеки тварин.
Умови сільськогосподарської праці знаходяться в прямій залежності від його особливостей:
- Сезонність основних робіт у землеробстві;
- Виконання робіт на відкритому повітрі;
- Відносно часта зміна робочих операцій, виконуваних одним і тим же робочим;
- Розосередженість місць роботи;
- Наявність певної хімічної та біологічної небезпеки сільськогосподарського виробництва.
Зазначені особливості повинні враховуватися при розробці заходів з охорони праці, так як вони впливають на здоров'я і працездатність людини.
Відповідно до ПТЕ і ПТБ для безпечного виконання оперативних, ремонтних, випробувальних і пусконалагоджувальних робіт в електроустановках проводять такі організаційні заходи:
- Оформляється письмово завдання на виконання робіт (наряд-допуск);
- Нагляд під час роботи здійснює спостерігає з метою попередження порушення вимог техніки безпеки;
- Встановлюється час перерв у роботі, перекладів інше місце, закінчення роботи.
Для безпечного виконання робіт зі зняттям напруги повинні бути
проведені наступні технічні заходи:
- Проведені необхідні відключення і вжиті заходи, що перешкоджають випадкової подачі напруги до місця роботи;
- Вивішені на рукоятках комутаційної апаратури забороняють плакати;
- Перевірено відсутність напруги за допомогою покажчика напруги;
- Накладено переносне заземлення або включені заземлюючі ножі електроапаратів;
- Вивішені попереджувальні та розпорядчі плакати.
Пожежна безпека
Пожежна безпека - такий стан виробничого об'єкта, при якій із заданою дуже великим рівнем імовірності виключається можливість пожежі або вибуху, а якщо він все-таки виникає, то запобігається вплив на людей небезпечних факторів пожежі (відкритий вогонь, висока температура повітря або предметів) і забезпечується захист матеріальних цінностей. Імовірність пожежі допускається не вище 10-6 на один пожежонебезпечний вузол об'єкта.
У пожежонебезпечних зонах будь-якого класу кабелі і проводи повинні мати покрив і оболонку з матеріалів, які не розповсюджують горіння. Через пожежонебезпечні зони будь-якого класу забороняється прокладати транзитні електропроводки всіх напруг.
Не можна допускати провисання проводів, перевантаження електропроводок та коротких замикань, контактів скручуванням, які можуть іскрити або перегріватися, а також застосування плавких вставок на невідомий або завищений струм у порівнянні з розрахунковим.
Для запобігання пожеж через короткі замикання необхідно дотримуватись вимог ПУЕ ще при монтажі. Прохід через стіни незахищених електричних дротів виконують у нерозрізаних ізоляційних напівтвердих трубках.
Вступні щитки або щити з запобіжниками та автоматами потрібно розташовувати не далі, ніж на відстані 3 м від місця вводу в будинок. У приміщеннях вивішують протипожежну інструкцію і встановлюють протипожежний інвентар. У приміщеннях проходи й тамбури, виходи нічим не повинні захаращуватися, забороняється куріння і застосування відкритого вогню.
Всі засоби пожежогасіння повинні бути в справному стані та постійній готовності до дії, всі працівники повинні бути навчені поводженню з ними. В якості засобів пожежогасіння застосовують пісок і вогнегасники. При загорянні проводки старший або черговий оператори зобов'язані знеструмити силову і освітлювальну мережу (крім чергового освітлення), вжити заходів до пожежогасіння, повідомити в пожежну частину або адміністрацію. Гасити електрообладнання (попередньо знеструмивши) допускається тільки вуглекислотними вогнегасниками, піском або іншими струмонепровідними засобами. У випадку явної небезпеки необхідно організувати евакуацію людей.
Пожежа може виникнути також у результаті дії атмосферної електрики.
Висновок
У даному курсовому проекті було зроблено розрахунок електроприводу технологічного обладнання корівника на 204 голови ВРХ, який в себе включає: електропривод гноєвидалення, кормораздачи, вентиляційні установки, доїльні установки, водонагрівачі.
Виходячи з отриманих в результаті розрахунку даних зроблено вибір технологічного обладнання для даного тваринницького об'єкта.
При цьому проведена компонування силової мережі, розрахунки та вибірка пускозахисною апаратури та перерізу струмоведучих частин провідників, а також визначення навантаження на вводі в будівлю, відповідно визначена максимальна потужність споживачів електричної енергії, і складена навантажувальна діаграма, відповідно до споживанням електричної енергії протягом доби.
Додаток