Курсовая работа (т): Проектування електроприводу сільськогосподарських машин

ј_пр = 0.25 + 3.5 = 3.75 кг/м²

∆ω - зміна кутової швидкості на кожній ділянці, визначається по формулі

∆ω = ω_кін - ω_поч, с^-1 ; (5.3)

ј_м - момент інерції робочої машини (дано в завданні), кг·м²;

ј_дв - момент інерції електродвигуна (див. пункт 2.4), кг·м².

Для першої ділянки ω_поч = 0, ω_кін = 31.5, с^-1, кінцеве значення першої ділянки одночасно є початковим для другої і т.д.

М_{дин.сер.} = (М_{дин.сер 1} + М_{дин.сер 2}) / 2 (5.4)

Як приклад наводимо розрахунок для першої ділянки:

∆ω = 31.5 - 0 = 31.5, с^-1

М_{дин.сер.1} = ( 17.42 + 6.16 ) / 2 = 11.8 Н · м

t_п1 = 3.75· 31.5 / 11.8 = 10 (с^-3)

Аналогічно визначаємо інші значення, результати розрахунків заносимо в таблицю 4, рядок 3.

Таблиця № 4 Результати розрахунків

Розрахунки проводимо для кожної ділянки, результати заносимо до результуючої таблиці № 4 Час пуску електропривода визначаємо, як алгебраїчну суму на окремих ділянках

∑t_пр = t_пр1 + t_пр2 + ........ t_пр9 (с) (5.5)

∑t_пр = 10 + 19 + 16.8 + 14.7 + 13.4+ 11.3 + 9.2 + 8.2 + 9.7 = 112.3 (с)

За даними таблиці будуємо графік часу пуску t_п=f(ω) електропривода, який зображено на графічні частині.

. Визначення часу нагрівання електродвигуна

Рівняння нагрівання електродвигуна має такий вигляд:

 (6.1)

τ - поточне значення температури електродвигуна яке залежить від поточного значення часу, t, ˚С;

τ_уст - усталене значення перевищення температури електродвигуна над температурою навколишнього середовища, ˚С;

τ_уст = τ_дв - τ_н.с. (6.2)

де τ_н.с = (40÷35) ^оС

τ_дв - залежить від класу ізоляції закладеного в електродвигун, для електродвигунів серії (4А та АИР) з висотою осі обертання 50-132мм закладена ізоляція класу „В” для якої τ_уст = 90^оС

τ_поч - початкове перевищення температури електродвигуна над температурою навколишнього середовища, приймаємо τ_поч = 0^оС

Т - постійна часу нагрівання, приймаємо [ Л -7, с.14 ] необхідне значення Т = 20 хв. Суть розрахунку полягає в підстановці в рівняння значень t починаючи з 0 до часу який дорівнює 4Т;

Аналогічно розраховуємо інші значення. Отримані значення заносимо в таблицю № 5.

Для побудови криволінійного графіка, яким являється графік нагрівання електродвигуна, достатньо десяти точок. Крок часу ∆t приймаємо рівним 1:10 від значення 4Т, що становить ∆t= 8 хв.

Таблиця №5 Динаміка нагрівання електродвигуна

За результатами розрахунків будуємо графік τ = f(t), який зображено на графічній частині.

. Вибір апаратів керування і захисту, комплектних пристроїв

Електродвигун встановлений в кормоцех.

Для вибраного електродвигуна, технічні характеристики якого приведено в пункті 2.4, складаємо однолінійну схему, у відповідності до якої проводимо вибір апаратури керування і захисту.

Визначаємо пусковий струм електродвигуна І_п = І_н·К_і (7.1)

І_п = 0,13 ·7 = 0,91А

.2. Вибір автоматичного вимикача QF здійснюється за такими показниками і умовами:

а) за номінальною напругою із умови

U_а.ном ≥ U_мер (7.2)

де U_а.ном - номінальна напруга автоматичного вимикача;

U_мер - напруга мережі; U_мер = 380 В

Приймаємо до монтажу [3], [10], [11], вимикач серії ВА51Г

U_а.ном = 660 В.

660 > 380 Умова виконується.

б) за номінальним струмом автоматичного вимикача

І_а.ном ≥ І_р (7.3)

де І_а.ном - номінальним струмом автоматичного вимикача, А;

І_р - розрахунковий струм кола, А;

І_р = К_зм · I_н, (7.4)

де К_зм - коефіцієнт завантаження машини, користуючись довідниковою літературою [4] приймаємо К_з = 0,7

I_р = 0,7 · 0,13= 0.09 А

Користуючись довідниковою літературою [3], [10], [11], приймаємо ВА51Г-25-34 І_а.ном = 25 А.

> 0.09 Умова виконується.

I_т.р.  I_р

по струму теплового розчіплювача (7.5)

приймаємо І_т.р. = 0,3 А

,3 > 0.09 Умова виконується.

Перевіряємо автоматичний вимикач на можливість спрацювання при запуску електродвигуна за умовою:

І_у.е. ≥ І_п (7.6)

де І_у.е - струм спрацювання електромагнітного розчіплювала, А;

І_у.е. = К_від. ·І _т.р. (7.7)

де К_від - кратність відсічки, довідникове значення, приймаємо К_від = 14

І_у.е. = 14 · 0.3 = 4.2 А.

> 0,91 Умова виконується. Отже, вибраний автоматичний вимикач не спрацює при запуску електродвигуна.

Вибираємо електромагнітний пускач за умовами:

.U_п.ном ≥ U_мер - по номінальній напрузі;

. І_ном.р ≥ І_р. - по розрахунковому струму;

Умовам вибору відповідає електромагнітний пускач серії ПМЛ 1 [3], [10], [11], який має наступні технічні характеристики: U_п.ном = 660 В, І_ном.п = 10 А, U_кот. = 220 В.

1.      660 > 380; Умова виконується.

.        10 > 0.09; Умова виконується.

.        10 > 0.15; Умова виконується.

Остаточно вибираємо електромагнітний пускач ПМЛ - 2230 О2 Б

Вибираємо електротеплове реле за умовами:

.U_ном.р. ≥ U_мер - по номінальній напрузі;

.І_ном.р ≥ І_р. - по розрахунковому струму;

. І_т.р ≥ I_р - по струму теплового розчіплювала.

За умовами вибираємо теплове реле типу РТЛ 1 [3], [10], [11], яке має наступні технічні характеристики: І_ном. = 25 А, U_ном.= 660 В, приймаємо струм теплового розчіплювала в діапазоні 0.16 - 0.26 А. Остаточно приймаємо теплове реле типу РТЛ - 1002 О4

Регулятор встановлюємо в положення 0.16 А

660 > 380; Умова виконується.

> 0.09; Умова виконується.

.16 > 0.09; Умова виконується.

8. Заходи з охорони праці

Для приводу змішувача основними заходами з охорони праці є:

.        Захист обслуговуючого персоналу від випадкового ураження електричним струмом при дотику до струмоведучих жил, окремих частин або всім тілом;

.        Всі обертові частини механізму повинні бути надійно закріплені і не мати люфту, якщо це непередбачено технологічними особливостями машини;

.        Всі вали, шестерні, муфти для безпеки праці повинні мати захисні корпуси або бути поміщені до закритого корпусу;

.        Під час роботи змішувача, робоча камера повинна бути закритою для запобігання потрапляння туди сторонніх предметів, які можуть спричинити аварійний стан системи.

9. Заходи з основ охорони природи та екології

Основними заходами у цьому напрямку є:

.        Щоб передаточний механізм, електродвигун та робоча машина в цілому не створювали шуму під час роботи.

.        Всі передаточні механізми та інші пристрої, які мають обертові, а значить і тертьові деталі, не мали підтікань змащувальної рідини (оливи).

.        Під час експлуатації в роботі змішувач не повинен створювати засмічення, бруду не піднімати пилу, так як це є негативним явищем у роботі установки.

Висновки та пропозиції

Для надійної тривалої роботи змішувача потрібно слідкувати за технічним станом як машини в цілому, так і окремих її частин. Якщо вчасно виявляти та усувати несправності у роботі системи, то це збільшить термін експлуатації установки. Доцільним є використання приладів сигналізації, які інформують обслуговуючий персонал про стан роботи системи та якість технічного процесу, а також у різні аварії - про аварійне відключення системи.

Список використаних джерел

1. В.Ф.Гончар, Л.П.Тищенко Електрообладнання тваринницьких підприємств і автоматизація виробничих процесів у тваринництві: -КВища школа, 2010.-287с.

2. В.Ф.Гончар, Л.П.Тищенко Електрообладнання і автоматизація сільськогосподарських агрегатів і установок: - К.: Вища школа, 1989.

3.  В.С.Олійник та інші Довідник сільського електрика:- К. - Урожай, 1989.

4.  В.Ф.Гончар Електрообладнання і автоматизація сільськогосподарських агрегатів і установок: - К.: Вища школа, 2008.

5.  Електропривід сільськогосподарських машин, агрегатів та потокових ліній: підручник / Е.Л.Жулай, Б.В.Зайцев, Ю.М.Лавриненко, О.С.Марченко,

Д.Г.Войтюк; За ред. Є.Л.Жулая.-К.:Вища освіта, 2011 .-288с.

6.  Електропривод: ч.1. О.С.Марченко, Ю.М.Лавріненко, П.І.Савченко,Є.Л.Жулай; За ред. О.С.Марченка.-К.: Урожай, 2007.-208с.

7.  Електропривід сільськогосподарських машин: методичні рекомендації щодо виконання курсової роботи, Немішаєво, 2002.-77с.

8. В.М.Манжара, В.Г.Шаманський Методичні вказівки до виконання курсового і дипломного проектування: - Немішаєво: НМЦ, 2002.-67с.

9. О.С.Марченко Довідник по монтажу і налагоджуванню електрообладнання у сільському господарстві: - К.: Урожай, 2004,- 240 с.

.Несправності силового електрообладнання/ О.С.Марченко, .М.Лавріненко,Є.Л.Жулай та ін. За ред. О.С.Марченка. - К. - Урожай, 2009,- 288с.

11.    И.Ф.Кудрявцев й др. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок: - М.: Агропромиздат,2007.-479с.

.        Михеев Ю.А., Морозов З.В. Электрический привод. - М.:Агропромиздат, 2008.-207с.