по дисциплине Проектирование систем электрификации
Варианты контрольной работы
| № варианта | Номер задачи из раздела | ||
| ЭП | ЭТ | СТ | |
Задачи по светотехнике (СТ)
1. Рассчитать освещение площадки перед входом в коровник. Размеры площадки 6,0´2,5 м2. Высота ворот коровника 2,2 м. Норма освещенности Еmin=5 лк.
2. Для отёла коров в родильном отделении предназначено помещение площадью 65´21 м2 и высотой 2,8 м. Вычислить освещение этого помещения, учитывая, что его потолок и стены покрыты побелкой, т.е. rр=0,5; rс=0,3; rрп=0,1. Оптимальное относительное расстояние между светильниками l=L/hр =1,4; норма освещенности Ен=150лк. Коэффициент запаса Кз =1,6.
3. Для облучения рассады в блок площадью 2´1,5 м2 входят 16 люминесцентных ламп ЛБ–80. Вычислить облученность под этим блоком. Световой поток лампы ЛБ–80 Ф=5220 лм.
4. Выбрать источники света и спроектировать освещение в коровнике дойного стада. Размеры стойлового помещения 36´6 м2, высота помещения 3,2м. Коэффициенты отражения rр=0,5; rс=0,3; rрп=0,1. Оптимальное относительное расстояние между светильниками l=L/hр =1,4; норма освещенности Ен=75 лк.
5. Рассчитать количество ламп, необходимых для выращивания растений на участке площадью 6´9 м2, при средней горизонтальной облученности Ен=7500 лк. Лампы ДРИ–1000, кпд облучателя и=0,75, коэффициент неравномерности Z=1,2, световой поток ДРИ-1000 Ф=90000 лм.
6. Выбрать установку для УФ–облучения тёлок в помещении площадью 12´36 м2 и высотой 2,8 м. Допустимая норма облучённости Ен=630 мэр/м2, суточная доза облучения Н=200 мэр×ч/м2, допустимая неравномерность Z=1,35.
7. Выбрать проводку для осветительной сети, состоящей из двух параллельных линий с лампами ДРЛ-250 с некомпенсированными балластами. В линии 12 ламп, шаг между лампами 30 м. Выбрать защитную аппаратуру и групповой щиток.
8. Выполнить проверочный расчет освещённости коровника точечным методом. Размеры коровника (стойлового помещения дойного стада) 36´16 м2, высота 3,5 м. Источники света лампы ДРЛ—125, светильник УПДДРЛ (КСС-Д). Оптимальное относительное расстояние между светильниками l=L/hр =1,6.
9. Определить перерасход электроэнергии в осветительной установке с лампами накаливания, если известно, что она работает с пятипроцентным повышением напряжения в течение 1000 часов. На сколько часов уменьшится при этом срок службы ламп, если номинальное (расчетное) напряжение Uн=220 В. Мощность ОУ Рн=10 кВт.
10. Выполнить расчет освещения в помещении телятника размерами 24´6м2 методом коэффициента использования.
| - высота помещения, h, м | 3,5 |
| - относительное оптимальное расстояние между светильниками, l, м | 1,4 |
| - коэффициент запаса, кз | 1,5 |
| - коэффициенты отражения rп o rс o rрп | 0,7 |
| 0,5 | |
| 0,1 |
Источники света–лампы накаливания. Норма освещенности Ен=100 лк.
11. Найти необходимый эритемный поток и выбрать источник излучения для облучения цыплят, содержащихся на полу в помещении площадью 5´10 м2 и высотой 2,8 м. Норма облученности цыплят Еэ=58 мэр/м2; суточная доза облучения Н=20 мэр×ч/м2; допустимая неравномерность Z=1,57.
12. Определить установленную мощность освещения помещения для содержания рабочих лошадей, имеющего размеры 40´10,5 м2 и высоту 3 м. В помещения светлый деревянный потолок и бетонные стены. КЗ =1,5. Неравномерность освещения принять Z=1,15.
Задачи по электроприводу (ЭП)
1. Для водоснабжения фермы КРС используется центробежный насос К45/30 со следующими техническими данными:
| - подача, Q, м3/ч | 45; |
| - напор, Н, м | 30; |
| - кпд насоса, hн, о.е. | 0,7; |
| - кпд передачи, hп, о.е. | 1; |
| - частота вращения, n, об/мин | 2900. |
Выбрать электродвигатель для привода насоса. Выбрать к нему магнитный пускатель, который будет установлен в отдельном шкафу управления, размещенном в отапливаемом помещении.
2. Для перемещения продуктов помола на элеваторе используется нория со следующими данными:
| - производительность, Q, т/ч | 10; |
| - высота подъема материала, Н, м | 15; |
| - кпд передачи, hп, о.е. | 0,85; |
| - частота вращения входного вала редуктора, n, об/мин | 720. |
Выбрать электродвигатель для привода нории. Выбрать автоматический выключатель для защиты электродвигателя от токов короткого замыкания. Разработать схему управления, осуществляющую пуск и торможение противовключением электродвигателя.
3. Для воздухообмена животноводческого помещения используется центробежный вентилятор Ц4-70 № 6 со следующими техническими данными:
| - подача, L, м3/ч | 4600; |
| - давление, Р, Па | 280; |
| - кпд вентилятора, hв, о.е. | 0,78; |
| - кпд передачи, hп, о.е. | 1; |
| - частота вращения, n, об/мин | 700. |
Выбрать электродвигатель для привода вентилятора. Разработать схему управления, осуществляемую дистанционный пуск и остановку электродвигателя, защиту его от токов короткого замыкания и обрыва фазы.
4. Для воздухообмена животноводческого помещения используется центробежный вентилятор Ц4-70 № 6 со следующими техническими данными:
| - подача, L, м3/ч | 7300; |
| - давление, р, Па | 480; |
| - кпд вентилятора, hв, о.е. | 0,8; |
| - кпд передачи, hп, о.е. | 1; |
| - частота вращения, n, об/мин | 950. |
Выбрать электродвигатель для привода вентилятора. Разработать схему управления электродвигателем, предусматривающую пуск, динамическое торможение, защиту его от токов короткого замыкания и обрыва фазы.
5. Для воздухообмена животноводческого помещения используется центробежный вентилятор Ц4-70 № 6 со следующими техническими данными:
| - подача, L, м3/ч | 9070; |
| - давление, р, Па | 920; |
| - кпд вентилятора, hв, о.е. | 0,8; |
| - кпд передачи, hп, о.е. | 1; |
| - частота вращения, n,об/мин | 1300. |
Выбрать электродвигатель для привода вентилятора. Выбрать автоматический выключатель для защиты электрокалорифера от токов короткого замыкания, в состав которого входит вентилятор и шесть ТЭНов на 220 В мощностью 2,5 кВт каждый.
6. Для воздухообмена птичника используется 12 осевых вентиляторов ВО–7 со следующими техническими данными:
| - подача, L, м3/ч | 7000; |
| - давление, р, Па | 50; |
| - кпд вентилятора, hв, о.е. | 0,75; |
| - кпд передачи, hп, о.е. | 1; |
| - частота вращения, n, об/мин | 720. |
Выбрать электродвигатель для привода вентилятора. Выбрать автоматический выключатель с комбинированной защитой для каждого электродвигателя и автоматический выключатель для питания и защиты от токов короткого замыкания всех их вместе.
7. Для подъема груза используется подъёмная лебедка со следующими техническими данными:
| - масса груза, m, кг | 800; |
| - масса захватывающего устройства, m, кг | 10; |
| - скорость подъема груза,n, м/с | 0,12; |
| - кпд подъема механизма, h, о.е. | 0,8; |
| - частота вращения входного вала редуктора, n, об/мин | 2850. |
Выбрать электродвигатель для привода лебёдки. Разработать схему управления, осуществляющую подъём и опускание груза. Подъём груза ограничивается конечным выключателем. В схеме предусмотреть защиту от подъёма груза недопустимой массы с помощью токового реле. Выбрать автоматический выключатель для защиты электродвигателя от токов короткого замыкания.
8. Для подъёма груза используется подъёмная лебедка со следующими техническими данными:
| - масса груза, m, кг | |
| - масса захватывающего устройства, m0, кг | |
| - скорость подъёма груза, n, м/с | 0,1 |
| - кпд подъёмного механизма, h, о.е | 0,8 |
| - частота вращения входного вала редуктора, n, об/мин |
Выбрать электродвигатель для привода лебёдки. Разработать схему управления, осуществляющую подьём и опускание груза. Подъём груза ограничивается конечным выключателем. Выбрать автоматический выключатель и магнитный пускатель для защиты и управления электродвигателем привода лебёдки.
9. Для вертикального перемещения зерна на зерносушилке используется нория со следующими данными:
| - производительность, Q, т/ч | |
| - высота подъёма зерна, Н, м | |
| - кпд передачи, п, о.е. | 0,85 |
| – частота вращения входного вала редуктора, n, об/мин |
Выбрать электродвигатель для привода нории. Разработать схему управления, осуществляющую дистанционный пуск и динамическое торможение нории. Фиксирование остановки нории после её торможения производится электромагнитным тормозом. Выбрать магнитный пускатель, обеспечивающий защиту электродвигателя от перегрузки.
10. Для перемещения зерна используется шнек со следующими техническими данными:
- производительность, Q, т/ч 4;
- высота подъема зерна, Н, м 10;
- длина шнека, L,м 7;
- угол наклона, a, 0 45;
- кпд передачи, h, о.е. 0,85;
- частота вращения входного вала редуктора, n, об/мин 1450.
Выбрать электродвигатель для привода шнека. Выбрать автоматический выключатель для защиты электродвигателя от токов короткого замыкания и магнитный пускатель с тепловым реле. Разработать схему управления, предусматривающую защиту от неполнофазного режима.
11. Для водоснабжения поселка используется насос с электродвигателем АИР 180М2 с номинальной мощностью Рн=3,0 кВт, напряжением питания треугольник/звезда 220/380 В и cosj=0,89. Для облегчения пуска двигатель запускают при соединении обмоток статора в звезду, а затем, спустя заданное время, переключает на треугольник. Сеть переменного тока 3 N, 380 В, 50 Гц. Разработать схему управления, осуществляющую описанный пуск электродвигателя. Выбрать магнитный пускатель, специально предназначенный для такого пуска.
12. Для водоснабжения фермы КРС используется центробежный насос К 20/30 с техническими данными:
- подача, Q, м3/ч 20;
- напор, Н, м 30
- кпд насоса, hн, о.е. 0,65;
- кпд передачи, hп, о.е. 1;
- частота вращения, n, об/мин 2900.
Выбрать электродвигатель для привода насоса. Выбрать к нему магнитный пускатель (нереверсивный, без теплового реле, с кнопками «Пуск» и «Стоп», защищенного исполнения - IР54).
Задачи по электротехнологии (ЭТ)
1. В электронагревательной установке имеется 6 нагревательных элементов сопротивления. Мощность каждого нагревателя 500 Вт при напряжении 220 В. Определить, какую мощность будет потреблять установка при соединении нагревателей в последовательную звезду. Напряжение сети 380/220 В.
2. Мощность, потребляемая электродным водонагревателем, при температуре воды 20 оС составляет 10 кВт. Рассчитать мощность водонагревателя при температуре воды 100 оС.
3. Для подогрева воды Вами решено применить электродный котёл. Рассчитать его мощность, если известно:
- котел для приготовления корма должен подогреть 5 м3 воды;
- начальная температура воды 5 0С;
- конечная температура воды 85 0С;
- указанное количество воды должно быть подогрето за 6 часов;
- средний кпд котла 0,8.
Указать средства и способы обеспечения электробезопасности эксплуатации электродного котла.
Из каких материалов разрешается изготовлять его электроды. Обладает ли электродный котёл свойствами реактивной нагрузки.
4. Для обогрева животноводческих помещений решено установить электрокотельную. Рассчитать производительность циркуляционного насоса, подающего горячую воду к отапливаемому объекту, если:
- на отопление требуется мощность 700 кВт;
- горячая вода имеет температуру 80 0С;
- обратная вода имеет температуру 40 0С.
5. Трёхфазный электронагреватель с плоскими электродами соединён по схеме «звезда». Напряжение сети 380 В, Iф=5 А. Определить мощность, потребляемую водонагревателем, при обрыве одной фазы.
6. Для коровника на 200 голов привязного содержания с молочным блоком решить следующие вопросы электрификации и автоматизации технологических процессов. Поение животных осуществляется подогретой водой до Тк=16 0С.
Рассчитать мощность, развиваемую водонагревателем:
- начальная температура Тн =3 0С;
- количество теплой воды, потребляемое одним животным за один раз, равно 12 л;
- термический кпд водонагревателя h=0,7.
7. В телятнике доращивания предусмотрен подогрев приточного воздуха при помощи электрокалориферной установки. Суммарные теплопотери составляют 985400 кДж/ч, теплопоступления 83420 кДж/ч. Выполнить проводку для подключения электрокалориферной установки к питающей сети. Кратко изложить методы расчета теплопотерь помещения. Назвать параметры, по которым производится выбор электрокалориферной установки, и рассчитать её мощность.
8.Рассчитать размеры электродного водогрейного котла, если:
- мощность котла 600 кВт;
- электроды плоского типа, соединены в «звезду»;
- вода подогревается от 5 до 80 0С;
- удельное электросопротивление воды при 20 0С = 2400 Ом×см;
- напряжение сети 380/220 В.
9. В Вашем хозяйстве для обогрева животноводческих помещений решено установить электрокотельную. Какое преимущество имеют электрокотельные перед другими видами котельных на природных ресурсах? Если применяемый Вами электродный котел при номинальном напряжении сети и температуре воды 80 0С имел мощность 200 кВт, то какая будет потребляемая мощность при номинальном напряжении, но при температуре воды 60 0С?
10. Вы, будучи главным энергетиком хозяйства, решили усовершенствовать систему поения в свинарнике на 800 голов. Рассчитать суточные энергозатраты в кВт×ч на подогрев воды для поения животных, если:
одна свинья в сутки потребляет 9 л теплой воды;
начальная температура воды 5 0С;
конечная температура воды 20 0С.
Рассчитать мощность проточного элементного водонагревателя и число ТЭНов для него, если используются ТЭНы типа ТЭН12Б13/1,2Р220.
11. Определить мощность, выделяемую в рабочем конденсаторе при нагреве деревянного блока площадью 2 м2 и толщиной 0,05м. Относительная диэлектрическая проницаемость дерева Er=6, а тангенс угла потерь tgd=0,25, частота 300 МГц, напряженность поля Е=20 кВ/м.