Введение
Энергосбережение (или рационализация производства, распределения и использования всех видов энергии) стало в последние годы одним из основных приоритетных направлений технической политики во всех развитых странах мира.
Турбомеханизмы являются машинами массового применения. Около 25% всей вырабатываемой электроэнергии расходуется на электропривод насосов, вентиляторов и компрессоров. Техническое совершенство и экономичность электроприводов турбомеханизмов в значительной степени определяют рациональность использования электроэнергии в народном хозяйстве. Под экономичностью электропривода следует понимать не только его минимальную стоимость и высокие энергетические показатели, но и такое качество электропривода, как регулируемость. Высокая экономичность электропривода позволяет турбомеханизмам производить работу, необходимую по технологическим условиям, с наименьшими энергетическими затратами.
Большинство насосных установок (НУ) нашей страны использует нерегулируемый электропривод, что приводит к лишним затратам электроэнергии. Использование регулируемого электропривода насосных агрегатов в системах коммунального и промышленного водоснабжения в течение последних 5-7 лет явилось предметом пристального внимания со стороны эксплуатирующих организаций. Стало очевидно, что регулирование скорости рабочего колеса насосов позволяет существенно повысить энергетические показатели установок, получить значительную экономию электроэнергии, и сократить потери воды за счет исключения избытка давления в гидравлической сети.
В большинстве случаев реализация этого технического мероприятия выполняется в порядке модернизации действующих насосных станций: в цепи питания асинхронного двигателя насоса устанавливаются преобразователи частоты, позволяющие регулировать скорость двигателя. При этом используются преобразователи иностранных компаний: Hitachi (Япония), Mitsubishi (Япония), Dan Foss (Дания) и др., а также разработки отечественных фирм: "Триол", "Приводная техника", ЧЭАЗ, МПП "Цикл" и прочих.
Целью данного дипломного проекта является проектирование частотно-регулируемого электропривода насосной установки. Применение частотно-регулируемого электропривода турбомеханизмов позволяет обеспечить требуемые технологические показатели при существенном сокращении затрат электроэнергии. Вот почему тема данного дипломного проекта является весьма актуальной в настоящее время.
- Содержание
- Введение
- 1 Анализ технологического процесса промышленной установки и формулирование требований к автоматизированному электроприводу
- 1.1 Описание промышленной установки
- 1.2 Анализ технологического процесса промышленной установки и выбор управляемых координат электропривода
- 1.3 Формулирование требований к автоматизированному электроприводу
- 2 Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода
- 2.1 Обзор систем электропривода, применяемых в промышленной установке
- 2.2 Выбор рациональной системы электропривода
- 2.3 Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода
- 3 Выбор электродвигателя
- 3.1 Анализ кинематической схемы механизма и определение её параметров. Составление математической модели механической части электропривода и определение её параметров.
- 3.3 Предварительный выбор двигателя по мощности
- 3.6 Проверка выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности
- 4 Проектирование преобразователя электрической энергии
- 4.1 Определение возможных вариантов и обоснование выбора вида преобразователя электрической энергии
- 4.2 Расчет параметров и выбор электрических аппаратов силовой цепи: входного и выходного фильтров, тормозного резистора
- 5 Проектирование системы автоматического управления
- 5.1 Выбор датчиков для измерения управляемых координат электропривода
- 5.2 Составление математических моделей (уравнений, структурных схем) объекта управления, датчиков и исполнительного устройства
- 5.3 Расчет параметров объекта управления, датчиков и исполнительного устройства
- 5.4 Проектирование регуляторов на основании разработанных математических моделей и требований к автоматизированному электроприводу
- 6Расчет и анализ динамических и статических характеристик автоматизированного электропривода
- 6.1 Разработка компьютерной (имитационной) модели автоматизированного электропривода
- 6.2 Расчет переходных процессов и определение показателей качества
- 6.3 Построение статических характеристик электропривода
- 7 Окончательная проверка правильности выбора электродвигателя
- 7.1 Построение точной нагрузочной диаграммы электропривода за цикл работы автоматизированного электропривода
- 7.2 Проверка электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности электропривода по точной нагрузочной диаграмме
- 8 Проектирование системы автоматизации промышленной установки на основе программируемого контроллера
- 8.1 Формализация условий работы промышленной установки
- 8.2 Разработка алгоритма и программы управления
- 8.3 Проектирование функциональной схемы системы автоматизации
- 8.4 Выбор аппаратов системы автоматизации
- 8.5 Проектирование схемы электрической соединений системы автоматизации
- 8.6 Полное описание функционирования системы автоматизации
- 9 Проектирование схемы электроснабжения и электрической защиты промышленной установки
- 9.1 Выбор аппаратов, проводов, кабелей
- 10 Проектирование схемы электрической общей и подключения автоматизированного электропривода
- 10.1 Схема электрическая общая и подключения автоматизированного электропривода
- 10.2 Составление перечня элементов электрооборудования промышленной установки
- 10.3 Полное описание функционирования автоматизированного электропривода
- 11 Охрана труда
- 11.1 Расчет зануления для автоматизированного электропривода насосной установки машины непрерывного литья заготовок
- 11.2 Меры безопасности при обслуживании электродвигателей насосной станции
- 11.3 Пожарная безопасность
- 12 Экономическое обоснование технических решений
- Заключение
- Список использованных источников