ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ И АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ, ЗАЩИТЫ И СИГНАЛИЗАЦИИ

При выборе аппаратуры управления следует учитывать следующие требования:

- номинальные токи аппаратуры защиты следует выбирать по
возможности наименьшими, но с учетом того, чтобы аппаратура защиты
не отключила цепь при кратковременных перегрузках;

- аппаратура управления должна без повреждений выдерживать пусковой
ток электроприемника и отключает рабочий ток;

- аппаратура защиты по своей отключающей способности должна
соответствовать токам короткого замыкания в начале защищаемого
участка;

- отключение защищаемого электроприемника или участка схемы должно
производиться с наименьшим временем.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели (автоматы) используются в качестве защитной аппаратуры от коротких замыканий и перегрузок. Ониудобнее в эксплуатации, чем рубильники с предохранителями, обладают многократностью действия.

Автоматические выключатели характеризуются номинальным напряжением и током, а их токовые расцепители — номинальным током вставки:

Выбор автоматических выключателей производится по номинальному напряжению и току таким образом, чтобы они были больше или равны номинального напряжения сети и расчетного тока линии соответственно.

Необходимо, чтобы номинальные токи электромагнитного расцепителя были неменьше номинального тока двигателя.

Ток вставки электромагнитного расцепителя, осуществляющего защиту от коротких замыканий, с учетом отклонений действительного пускового тока от каталожного значения следует принимать:



 


где Jп— пусковой ток электродвигателя, А.

Для подключения электродвигателей режущего инструмента из таблицы 12 [4] выбираем при 4 * 4,7 = 18,8 А, автомат марки АП 50-25.

Для подключения электродвигателя механизма подачи из таблицы 12 [4] выбираем при 4 * 3,63 = 14,4 А, автомат марки АП 50-16.

 


Кнопки управления

Кнопки управления применяют для дистанционного управления
электрическими аппаратами, а также для коммутации различных
электрических цепей.

В данной схеме кнопки применяются для подачи питания к схеме управления электродвигателями . Для пуска и остановки системы, а также для подачи напряжения на катушки магнитных пускателей КМ1 и КМ5 используем защищенные кнопки — КУ-122-2 и КУ-122-1 (таблица 25, [4]).

Переключатель SВ 12 выбираем из таблицы 9.4.3 [1] марки ВКМ-В35.

Предохранители

Предохранители предназначены для защиты сетей и отдельных электроприемников от токов короткого замыкания.

Промышленностью выпускаются различные виды предохранителей. Работа плавких предохранителей основана на тепловом действии электрического тока. Если ток в защищаемой цепи превышает определенное значение, плавкая ставка расплавляется, создавая разрыв цепи.

Корпус предохранителя изготавливается из фарфора или стекла в виде полой трубки (НПН) или полого параллелепипеда (ПН), заполняемого, как правило, кварцевым песком для локализации дуги, возникающей при сгорании плавкой вставки. Калиброванные плавкие вставки изготавливают из легкоплавкого металла или сплава.

Предохранители выбираем по наибольшей силе тока, возникающей в цепи. Силу тока определим из потребляемой мощности всех магнитных пускателей, элементов сигнализации и других элементов, входящих в цепь управления.

где Р = 3080 ВА — суммарная мощность схемы управления;

U=220 В — напряжение схемы управления.

Отсюда имеем

Jhom.bc=14 A — это ток, который может возникнуть при работе установки. Следовательно, предохранитель нужно выбрать с током плавкой ставки больше 5,8 А. Выбираем из таблицы 11 [3] предохранитель ПР-2 напряжением до 500 В, с номинальными токами предохранителя 15 А и током плавкой вставки 15 А.

Реле

В зависимости от выполняемых функций и величины, на которую реагирует реле, они делятся на следующие основные группы: промежуточные, реле времени, реле тока и напряжения, сигнальные реле.

Выбор реле производится в зависимости от его назначения, по принципиальной электрической схеме, при этом необходимо знать величину напряжения и род тока, потребляемого катушкой. При выборе реле необходимо учитывать количество требуемых контактных наборов.

Особое внимание нужно обращать на разрывную мощность контактов реле и номинальный длительный ток контактов.

Промежуточные реле в схеме управления используем марок ЭП-41В с числом контактов – 6, напряжение питания катушки – 220 В, длительный ток контактов – 16 А и РПМ-О с числом контактов – 12, напряжение питания катушки – 220 В, длительный ток контактов – 12 А [1].

Для контроля скорости вращения двигателя механизма подачи применяем реле контроля скорости РС-2М [1].

Для механизма торможения используем реле времени ВС 10 с числом контактов – 6, напряжение питания катушки – 220 В, длительный ток контактов – 10 А [4].

Для управления защитой пуска двигателей механизма резания применяем реле времени УТ 24 компании «Овен»

 

Магнитные пускатели

Магнитные пускатели находят широкое применение в качестве аппаратов дистанционного управления электродвигателем. Пускатели, наряду с основной функцией могут выполнять и функции защиты электродвигателей от перегрузок и понижения напряжения.

Выбор магнитных пускателей производится по номинальной мощности двигателя с учетом режима его работы (реверсивный или не реверсивный) и рода защиты от воздействий окружающей среды (открытый, закрытый).

Магнитные пускатели для пуска электродвигателей механизма резания выбираем серии ПМЕ – 100 поскольку мощность двигателя составляет 2,2 кВт. Применяем пускатель ПМЕ – 111 не реверсивный с тепловым реле, напряжение катушки питания 220В.

Для управления двигателем механизма подачи выбираем магнитные пускатели ПМЕ 114 т.к используется двигатель max. мощностью 2 кВт, напряжение питания катушки – 220 В [4].

Для тормозной системы используем пускатель ПМЕ – 111 не реверсивный без реле, напряжение катушки питания 220В.

Путевые переключатели

Путевые переключатели (конечные выключатели) срабатывают под действием упоров технологического оборудования в определенных точках контролируемого объекта. Их контакты используются в электрических цепях управления.

Переключатели приводятся в действие движущимися частями механизмов и служат для ограничения поступательного перемещения механизма.

В данной схеме применяются путевые выключатели, которые используются для управления кареткой механизма подачи.

Выбираем переключатели, получившие наиболее широкое применение, серии ВК-300, рассчитанные на напряжение 300 В и ток включения 20 А.

Трансформаторы

Трансформаторы применяют в электрических установках переменного тока для преобразования одной величины тока в другую.

Трансформаторы малой мощности (4кВ-А и ниже) находят широкое применение для питания цепей управления электроприводов и других потребителей электроэнергии, ламп местного освещения, низковольтных цепей сигнализации и выпрямителей.

Трансформаторы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 16710-76 с типовым обозначением ОСМ - однофазные, сухие, многоцелевого назначения.

Для выбора типа трансформатора необходимо знать его назначение в схеме, величину первичного и вторичного напряжения, максимальную мощность трансформатора.

При выборе номинальной мощности трансформатора следует исходить из того, что она должна быть равна или больше максимальной мощности, потребляемой всеми одновременно включенными аппаратами.

В связи с выше изложенными требованиями и зная потребляемый ток цепи управления выбираем трансформатор марки ОСМ – 0,63 с напряжением питания первичной обмотки 380 В.

Аппаратура сигнализации

Аппаратура сигнализации предназначена для оповещения персонала о состоянии и ходе технологического процесса, а также об изменениях, происходящих в них.

Сигнализация разделяется на звуковую (сирены, гудки, звонки) и световую (сигнальные лампы, табло).

Световая сигнализация должна иметь желтый (предупреждающий) цвет. Выбираем сигнальную лампу типа ЛС-53 с потребляемой мощностью 22 Вт и напряжением 220 В (таблица 25, [3]).

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проделанной курсовой работы была модернизирована схема управления рамным шипорезным станком ШО 15А

В схему управления были внесены изменения с целью увеличения эффективности работы станка.

Была также выбрана аппаратура управления, защиты и сигнализации. Для подключения электродвигателей режущего инструмента был выбран автомат марки АП 50-25.

Для подключения электродвигателя механизма подачи - автомат марки АП 50-16.

Путевые переключатели, использующиеся в данной схеме, выбраны марки ВК—300.

Для пуска и остановки системы, а также для подачи напряжения на катушки магнитных пускателей КМ1 и КМ5 используем защищенные кнопки — КУ-122-2 и КУ-122-1.

Переключатель SВ 12 выбираем марки ВКМ-В35.

Промежуточные реле в схеме управления используем марок ЭП-41В с числом контактов – 6, напряжение питания катушки – 220 В, длительный ток контактов – 16 А и РПМ-О с числом контактов – 12, напряжение питания катушки – 220 В, длительный ток контактов – 12 А .

Для контроля скорости вращения двигателя механизма подачи применяем реле контроля скорости РС-2М .

Для механизма торможения используем реле времени ВС 10 с числом контактов – 6, напряжение питания катушки – 220 В, длительный ток контактов – 10 А .

Для управления защитой пуска двигателей механизма резания применяем реле времени УТ 24 компании «Овен»

Магнитные пускатели для пуска электродвигателей механизма резания выбираем серии ПМЕ – 100 поскольку мощность двигателя составляет 2,2 кВт. Применяем пускатель ПМЕ – 111 не реверсивный с тепловым реле, напряжение катушки питания 220В.

Для управления двигателем механизма подачи выбираем магнитные пускатели ПМЕ 114 т.к используется двигатель max. мощностью 2 кВт, напряжение питания катушки – 220 В .

Для тормозной системы используем пускатель ПМЕ – 111 не реверсивный без реле, напряжение катушки питания 220В.

Выбрали трансформатор марки ОСМ – 0,63 с напряжением питания первичной обмотки 380 В.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию.—
Учебное пособие для вузов.— 2-е изд., доп.— М.: Высш. шк., 2000.—
255 с, ил.

2. Пациора П.П., Кольниченко Г.И., Яковенко В.А. Электрооборудование
лесопромышленных и деревообрабатьгоающих предприятий.— Учебное
пособие для вузов.-т1-М.: Лесн. пром-сть, 1981.—192 с.

3. Петровский B.C., Харитонов В.В. Автоматизация производственных
процессов лесопромышленных предприятий.— Учебник для вузов.—
М.: Лесн. пром-сть, 1990.—472 с.

4. Ушев Н.И. Основы автоматики и автоматизации производственных
процессов.— Методические указания к курсовой работе.— Брянск:
БГИТА, 1997.—64 с.

5. Харитонов В.В. Основы автоматизации лесозаготовительного
производства.— учебник для техникумов.— 3-е изд., перераб.— М.: .:
Лесн. пром-сть, 1987.—272 с.

6. Маковский И.В. Основы автоматики и автоматизация производственных процессов деревообработки .— М.: Лесн. пром-сть, 1970.—464 с

 

Брянская государственная инженерно - технологическая академия

 

Кафедра: Энергетики и автоматизации производственных процессов

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине:

«Автоматика и автоматизация производственных процессов»

Автоматизация процесса управления рамным шипорезным станком

 

Автор проекта

(подпись, дата)

Группа _____________№ зачетной книжки____________________

Специальность ____________________________________________

Обозначение проекта ________________________________

 

Руководитель проекта ________________

(подпись, дата)

 

Члены комиссии

(подпись, дата)

 

 

Брянск 2008