Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Казанский государственный энергетический университет

Кафедра ЭХП

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Электрооборудование промышленности»

на тему: Модернизация электрооборудования барабанной сушилки сахара СГМ-ТГ

Выполнил: Клюшин А.О.

Проверил: Мухаметгалеев Т.Х.

Группа: ЭХП-1-10

Казань 2013



Содержание

ВВЕДЕНИЕ

I. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО, МОДЕРНИЗАЦИЯ БАРАБАННОЙ СУШИЛКИ САХАРА СГМ-ТГ

1.1 Назначение барабанной сушилки сахара СГМ-ТГ

1.2 Устройство и принцип действия

1.3 Технические данные

1.4 Состав сахарной сушки

1.5 Климатическое исполнение и место размещения

1.6 Решим работы с точки зрения нагрева

1.7 Электрическая схема до модернизации

II. Выбор двигателя и механической передачи.

2.1 Расчет мощности двигателя

2.2 Выбор механической передачи

2.3 Выбор преобразователя частоты

III.РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

3.1 Расчет и выбор элементов инвертора

3.2 Расчет и выбор элементов выпрямителя

3.3 Расчет и выбор элементов фильтра

3.4 Расчет и выбор элементов снаббера

IV.ВЫБОР ПИТАЮЩИХ КАБЕЛЕЙ, ПУСКОВОЙ, ЗАЩИТНОЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ

4.1 Выбор питающих кабелей

4.2 Выбор защитной аппаратуры

4.3 Выбор пусковой аппаратуры

4.4 Выбор кнопок

4.5 Выбор предохранителей

4.6 Выбор датчиков

4.7 Схема после модернизации

V.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

VI.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Список использованных источников

Заключение



ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе осуществляется теоретическая модернизация барабанной сушилки сахара СГМ-ТГ. Для этого необходимо провести работы по замене двигателя, установить преобразователь частоты, он упростит работу, увеличит производительность и заменить некоторые части барабанной сушилки сахара. Также что бы правильно выбрать двигатель нужно рассчитать его мощность, и определить при каких условиях данный двигатель будет работать. После выбора и установки двигателя необходимо выбрать преобразователь частоты (ПЧ), что бы он подходил под выбранный двигатель и соответствовал всем требованиям, которые необходимы для работы. Для того что бы правильно выбрать ПЧ необходимо правильно рассчитать и выбрать элементы ПЧ, такие как, инвертор, выпрямитель, фильтр и снаббер. Далее произвести расчет и выбор кабеля и защитной аппаратуры, таких как, магнитный пускатель, различных выключателей, предохранителей, датчиков скорости, кнопочные выключатели. В конце работы описать как правильно и безопасно эксплуатировать данный станок.



1.Назначении, устройство, модернизация барабанной сушилки сахара СГМ-ТГ

1.1 Назначение барабанной сушилки сахара СГМ-ТГ

сушилки барабанные со встроенным теплогенератором подвижного или неподвижного типа выполненным из нержавеющей стали. Применяются для высушивания фракций на которые недопустимо воздействие топочных газов, также для сушки ценных и особо ценных продуктов. Такие сушилки значительно экономичнее барабанных сушилок с внешним теплогенератором. Также барабаны данной конструкции не требуют систем аспирации и фильтрации. Изготавливаются в трех исполнениях по температуре сушки, барабаны с температурой до 350 градусов по Цельсию, барабаны с температурой до 650 градусов по Цельсию, барабаны с температурой до 1100 градусов по цельсию.

1.2 Устройство и принцип действия

Сушка -- это процесс удаления влаги из твердого или пастообразного материала путем испарения содержащейся в нем жидкости за счет подведенного к материалу тепла. Влажность сахара должна быть строго определенной. Это позволяет обеспечить максимальный срок хранения сахара, снизить затраты на транспортировку за счет уменьшение веса при испарении влаги, увеличить качество.

Схема автоматизации процесса сушки сахара в псевдоожиженном слое представлена на рисунке 1.



Рисунок 1 - Схема сушки сахара в псевдоожиженном слое: I-- конвейер влажного сахара; II -- сушильный аппарат; III -- конвейер сухого сахара; IV -- циклон; V-- вентилятор вытяжной; VI-- вентилятор греющего воздуха; VII-- калорифер; VIII -- вентилятор охлаждающего воздуха

Сущность процесса сушки, протекающего в псевдоожиженном слое, заключается в следующем: при прохождении с определенной скоростью теплого воздуха через слой зернистого материала (зерна, сахара и др.) слой частиц приобретает свойства текучести и напоминает кипящую жидкость. При таком активном перемешивании теплого воздуха с зернистым материалом достигается более интенсивное протекание процесса сушки.

В процессе предусматривается регулирование разрежения в сушильном аппарате, которое должно быть равно Р=2 кПа. Сигнал от тягонапоромера ТНС-П поступает на вторичный прибор со станцией управления типа ПВ3.2и на пропорционально - интегрально-дифференциальный регулятор типа ПР3.35. Выходной сигнал регулятора управляет положением исполнительного механизма ПСП, изменяющего положение направляющих вентилятора отсоса воздуха.

Стабилизируется температура воздуха в сушильной камере изменением количества пара, поступающего в калорифер. Температура греющего пара должна быть равна Т=88-92 ⁰С. В качестве датчика температуры используется манометрический термометр типа ТДГ-П, сигнал от которого поступает на вторичный прибор типа ПВ3.2и пропорционально-интегральный регулятор ПР3.31. Выходной сигнал регулятора поступает на регулирующий клапан 25ч30нж, установленный на трубопроводе пара.

Системой предусмотрен автоматический контроль температуры греющего воздуха и воздуха в камере охлаждения, температуры сухого сахара, давления греющего и охлаждающего воздуха. В этих контурах применены манометрические термометры типа ТДГ-П, сильфонные напоромеры НС-П, вторичные показывающие приборы типа ППВ1.1.

От байпасных панелей дистанционного управления типа БПДУ-А предусмотрено дистанционное управление исполнительным механизмом типа ПСП, сочлененным с направляющим аппаратом греющего и охлаждающего воздуха, приводом подачи воздуха (наружного и из помещения).

В процессе сушки сахара в псевдоожиженном слое вентилятор играет главную роль. Вентилятор -- ротор, на котором определенным образом закреплены лопатки, которые при вращении ротора, сталкиваясь с воздухом, отбрасывают его. От положения и формы лопаток зависит направление, в котором отбрасывается воздух. Существует несколько основных видов по типу конструкции вентиляторов, используемых для перемещения воздуха: осевые (аксиальные); центробежные (радиальные); диаметральные (тангенциальные); безлопастные (принципиально новый тип).

В технологическом процессе сушки сахара используют центробежный вентилятор. Вентилятор имеет вращающийся ротор, состоящий из лопаток спиральной формы. Воздух через входное отверстие засасывается вовнутрь ротора, где он приобретает вращательное движение и, за счет центробежной силы и специальной формы лопаток, направляется в выходное отверстие специального спирального кожуха. Центробежные (радиальные) вентиляторы подразделяются на вентиляторы высокого, среднего и низкого давления.

Вентиляторы занимают среди турбомеханизмов второе место после насосов по распространению в промышленности. Вентиляторы в отличие от других турбомеханизмов всегда работают на сеть без противодавления, вследствие чего зависимость момента статического сопротивления на валу приводного двигателя от скорости носит квадратичный характер, а подводимая к вентилятору мощность без учета потерь на трение в подшипниках пропорциональна кубу скорости.

Известно, что главной энергосиловой основой современного производства является электропривод, с помощью которого поступающая электроэнергия преобразуется в механическую и доставляется к рабочему органу. Очевидно, энергоемкость технологического процесса или производственного механизма зависит от особенностей его работы, способов управления потоком электроэнергии, подводимой к двигателю (электромеханическому преобразователю), рабочих характеристик производственного механизма (тахограммы работы, зависимости требуемой мощности на отдельных участках цикла работы, необходимости регулирования скорости, наличия участков с переменной, или изменяющейся, производительностью) и т.д. Поэтому к выбору электропривода необходимо подходить ответственно.

1.3 Технические данные

Ширина	3м
Длина	1.2м
Высота	1.2
Подача вентилятора	4000 м3/ч
Мощность двигателя	5.5 кВт



1.4 Состав Сахарной сушки

1-корпус

2-загрузочная камера

3-разгрузочная камера

4-опорная станция

5-опорно-упорная станция

6-приводная станция

7-венцовая шестерня

8-подвенцовая шестерня

9-защитный кожух

10-бандаж

11-течка

12-распределительная насадка

13-подъёмно-лопастная насадка

14-ленточное уплотнение

15-электродвигатель

16-редуктор.

Рисунок 1.1 - Барабанная сушилка



1.5 Климатическое исполнение и место размещения

У-3

Изделие для эксплуатации в районах с умеренном климатом с категорией размещения 3 в закрытых помещениях с естественной вентиляцией

1.6 Режим работы с точки зрения нагрева

S1 - работа машины при неизменной нагрузке достаточно длительное время для достижения неизменной температуры всех ее частей.

1.7 Электрическая схема до модернизации

Принцип работы схемы:

на клеммы Ф1, Ф2, Ф3 подается трехфазное напряжение. Для запуска асинхронного электродвигателя требуется срабатывание магнитного пускателя (ПМ) и замыкания его контактов ПМ1, ПМ2 и ПМ3. Подача электропитания на катушку магнитного пускателя осуществляется по такой цепи: С ф1 поступает фаза на нормально замкнутый контакт тепловой защиты электродвигателя ТП1, далее проходит через катушку самого пускателя и выходит на кнопку ПУСК (КН1) и на контакт самоподхвата ПМ4 (магнитного пускателя). С них питание выходит на нормально замкнутую кнопку СТОП и после замыкается на нуле. Для запуска требуется нажать кнопку ПУСК, после чего цепь катушки магнитного пускателя замкнётся и притянет (замкнёт) контакты ПМ1-3 (для пуска двигателя) и контакт ПМ4, который даст возможность при отпускании кнопки пуска, продолжать работу и не отключить магнитный пускатель (называется самоподхватом). Для остановки электродвигателя, требуется всего лишь нажать кнопку СТОП (КН2) и тем самым разорвать цепь питания катушки ПМ. В результате контакты ПМ1-3 и ПМ4 отключатся, и работа будет остановлена до следующего запуска ПУСКа

Вывод: В данной главе приведены технические характеристики, принцип и условия работы, назначения, конструкция устройства и задачи модернизации барабанной сушилки сахара «СГМ-ТГ».



2.Выбор двигателя механических передач

2.1 Расчет мощности двигателя

Мощность (кВт) электродвигателя для вентилятора

(1)

где Q - подача вентилятора, м³/ч;

Н - полный напор, Па;

з_В - КПД вентилятора;

з_П - КПД передачи;

k_з - коэффициент запаса, равный 1,1-1,2при мощности более 5 кВт, 1,5 - при мощности до 2 кВт и 2,0 при мощности до 1 кВт.

Величину КПД вентилятора допустимо ориентировочно принять в пределах: 20-50% для малых и 40-75% для крупных вентиляторов. Для рассматриваемого вентилятора среднего давления примемз_В=50% и величину коэффициента запаса k_з=1,25, тогда мощность электродвигателя для вентилятора равна

(2)

Выбираем двигатель из стандартного ряда и принимаем мощность равную 3кВт.

Выбираем двигатель АИР112МА6

АИ ? асинхронная унифицированная серия;

Р ? привязка мощностей к установочно-присоединительным размерам по РС 3031-71;

100 ? габарит, мм;

M ? установочные размеры по длине станины;

1?длина сердечника (А, В);

2?число полюсов (2, 4, 6, 8)

3?климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.

привязка мощности и установочных размеров стандарту ГОСТ Р 51689-2000;

степень защиты IP54 защита от попадания твёрдых предметов, защита от проникновения воды по ГОСТ 17494-87;

изоляция класса нагревостойкости F по ГОСТ 8865-93;

исполнение электродвигателей по способу монтажа IM1081 на лапах с одним цилиндрическим концом вала по ГОСТ 2479-79;

климатическое исполнение У3; Т2 по ГОСТ 15150-69.

2.2 Выбор механической передачи

Выбираем муфту Kx-Transfluid

Момент, номинал. (нм):	Передаваемая мощность до 300 нм
Скорость 1/мин:	до 1000
Внутренний диаметр (мм):	55



ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

-резкое уменьшение крутящего потока при потере скорости электродвигателя при запуске

-ограничение передаваемого крутящего момента под нагрузкой при запуске ниже максимального крутящего момента, передаваемого электродвигателем.

-КХ позволяет разбирать муфту без смещения электродвигателя и машины, и значит, без необходимости последующей центровки.

-на КХ монтируется легкоплавкая пробка, которая в случае каких-либо нарушений способна освободить от жидкости рабочую полость, передав жидкость в емкость А, без выливания жидкости наружу.

-муфты КХ могут быть поставлены по нормам ATEX, как защищенные от взрывоопасных веществ

-в наличии специальная версия, разработанная для применения в шахтах

-операция по заполнению рабочей жидкостью полости муфты несколько упрощена, и, исключая особые случаи, нет необходимости менять жидкость во время пробных запусков: время запуска может быть оптимизировано при помощи регулируемых отверстий снаружи.

2.3 Выбор преобразователя частоты

Преобразователь частоты VFD-EL



Напряжение питания: 100-120В

Модель VFD-___EL	002	004	007
Ном. мощность двигателя (кВт)	0.2	0.4	0.75
Ном. мощность двигателя (л.с.)	0.25	0.5	1.0
Охлаждение	Естественное
Масса (кг)	1.2
ВЫХОД
Полная мощность (кВА)	0.6	1.0	1.6
Ном. выходной ток (А)	1.6	2.5	4.2
Выходное напряжение (В)	3-х фазное, от 0В до напряжения питания
Несущая частота ШИМ (кГц)	1-12
Выходная частота (Гц)	0.1~600Гц
ВХОД
Ном. входной 1-фазный ток (А)	6	9	16
Ном. напряжение / частота	1 фазное, 100-120В, 50/60Гц
Доп. отклонения напряжения	± 10% (90-132В)
Доп. отклонения частоты	± 5% (47-63Гц)

Напряжение питания: 200-240В

Модель VFD-___EL	002	004	007	015	022	037
Ном. мощность двигателя (кВт)	0.2	0.4	0.75	1.5	2.2	3.7
Ном. мощность двигателя (л.с.)	0.25	0.5	1.0	2.0	3.0	5.0
Охлаждение	Естественное	Вентилятор
Масса (кг)	1.1	1.9
ВЫХОД
Полная мощность (кВА)	0.6	1.0	1.6	2.9	4.2	6.5
Ном. выходной ток (А)	1.6	2.5	4.2	7.5	11.0	17.0
Выходное напряжение (В)	3-х фазное, от 0В до напряжения питания
Несущая частота ШИМ (кГц)	1-12
Выходная частота (Гц)	0.1~600Гц
ВХОД
Ном. входной ток (А) (1ф. / 3ф.)	4.9 / 1.9	6.5 / 2.7	9.7 / 5.1	15.7 / 9.0	24 / 15	20.6
Ном. напряжение / частота	1 фазное / 3-х фазное, 200-240В, 50/60Гц	3-х фазное, 200-240В
Доп. отклонения напряжения	± 10% (180-264В)
Доп. отклонения частоты	± 5% (47-63Гц)

Напряжение питания: 380-480В

Модель VFD-___EL	004	007	015	022	037
Ном. мощность двигателя (кВт)	0.4	0.75	1.5	2.2	3.7
Ном. мощность двигателя (л.с.)	0.5	1.0	2.0	3.0	5.0
Охлаждение	Естественное	Вентилятор
Масса (кг)	1.2	1.9
ВЫХОД
Полная мощность (кВА)	1.2	2.0	3.3	4.4	6.8
Ном. выходной ток (А)	1.5	2.5	4.2	5.5	8.2
Выходное напряжение (В)	3-х фазное, от 0В до напряжения питания
Несущая частота ШИМ (кГц)	1-12
Выходная частота (Гц)	0.1~600Гц
ВХОД
Ном. 3-х фазный входной ток (А)	1.9	3.2	4.3	7.1	11.2
Ном. напряжение / частота	3-х фазное, 380-480В, 50/60Гц
Доп. отклонения напряжения	± 10% (342-528В)
Доп. отклонения частоты	± 5% (47-63Гц)

Вывод: В данном разделе была рассчитана мощность двигателя получена по подачи вентилятора, полному напору, КПД вентилятора и КПД передачи был выбран двигатель АИР112МА6 мощностью 3кВТ, с муфтой Kx-Transfluid с крутящим моментом до 300 нм. По мощности двигателя 3 кВт выбрали преобразователь частоты VFD-EL.



3.РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОГО КАНАЛА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

3.1 Расчет и выбор элементов инвертора

Максимальный ток через ключи инвертора определяется из выражения:

(3.1)

где Р_ном - номинальная мощность двигателя, Вт;

k₁ = 1.2 -коэффициент допустимой кратковременной перегрузки по току, необходимой для обеспечения динамики электропривода;

k₂ = 1.2-коэффициет допустимой мгновенной пульсации тока;

з_ном - номинальный КПД двигателя;

U_Л - линейное напряжение двигателя, В.

где - максимальная амплитуда тока через обратный диод, А;

Среднее выпрямленное напряжение поступающее на инвертор:

где k_с.н - коэффициент схемы для номинальной нагрузки (k_с.н = 1.35 для мостовой трехфазной схемы).

В

Выбираем транзисторный модуль CM20TF-12H - производитель: «Mitsubishi» (артикул производителя CM20TF-12H)



Рисунок 3.1 транзисторный модуль CM20TF-12H - производитель: «Mitsubishi»

Макс.напр.к-э,В	600
Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В	1.68
Номинальный ток одиночного тр-ра,А	20
Структура модуля	3-фазный мост
Тип силового модуля	Интеллектуальный модуль IPM
Максимальная частота модуляции,кГц	20
Входная емкость затвора,нФ	-
Мощность привода, кВт	3
Драйвер управления	встроенный
Защита по току	есть
Защита от короткого замыкания	есть
Защита от перегрева	есть
Защита от пониженного напряжения питания	есть
Максимальная рассеиваимая мощность,Вт	103
Максимальный ток эмиттера, А	20
Максимально допустимое напряжение затвор-эмиттер (-/ ),В	-
Напряжение эмиттер-коллектор,В	-
Время нарастания импульса тока к-э на индуктивной нагрузке,нс	650
Напряжение изоляции, В	2500
Температурный диапазон,С	-20...150
Производитель	Mitsubishi Electric Semiconductor

3.2 Расчет и выбор элементов выпрямителя

Потери в IGBT в проводящем состоянии:



(3.2)

где - максимальная амплитуда тока на входе инвертора, А;

- максимальная скважность;

- коэффициент мощности;

U_се(sat) - прямое падения напряжения на IGBT в насыщенном состоянии при и =125С.

Вт

Потери IGBT при коммутации:

(3.3)

где - продолжительность переходных процессов по цепи коллектора IGBT на открывание и закрывание транзистора, (типовое значение ; );

- напряжение на коллекторе IGBT, В (коммутируемое напряжение, равное напряжению звена постоянного тока для системы АИН-ШИМ);

- частота коммутаций ключей, Гц (частота ШИМ) - 15000 Гц.

Вт

Суммарные потери IGBT:

(3.4)

Вт

Потери диода в проводящем состоянии:

(3.5)

- прямое падение напряжения на диоде (в проводящем состоянии) при , В.

Вт

Потери при восстановлении запирающих свойств диода:

(3.6)

где I_rr - амплитуда обратного тока через диод, А ();

t_rr - продолжительность импульса обратного тока, с (типовое значение 0.2 мкс).

Суммарные потери диода:

(3.7)

Результирующие потери в IGBT с обратным диодом:

(3.8)

Максимальное значение среднего выпрямленного тока через тиристор:

(3.10)

где n - количество пар IGBT/FWD в инверторе.

Максимальный рабочий ток тиристора:

(3.11)

где k_сс = 1.045 для мостовой трехфазной схемы при оптимальных параметрах Г - образного LC - фильтра, установленного на выходе выпрямителя.

Максимальное обратное напряжение тиристора:

(3.12)

где - коэффициент допустимого повышения напряжения сети;

- коэффициент запаса по напряжению;

ДU_n ? 150 В - запас на коммутационные выбросы напряжения в звене постоянного тока.

Тиристор выбираются по постоянному рабочему току (не менее ) и по классу напряжения (не менее ).

По рассчитанным данным выбираем тиристор Semipack SKKH15/16E SMK

Производитель	Компэл -- официальный дистрибьютор SEMIKRON Elektronik GmbH & Co.
Корпус	SEMIPACK2
Тип управляемого диода	Тиристор
Максимальное рабочее напряжение	1.6 кВ
Ток коммутации номинальный	16.5 А
Напряжение удержания открытого состояния	2.45 В
Ток управляющего электрода на включение	150 мА
Ток управляющего электрода на выключение	0 А
Время включения	1 мкс
Время выключения	80 мкс

Рисунок 3.2 тиристор LAMINA T63-400-12

3.3 Расчет и выбор элементов фильтра

Коэффициент пульсаций на входе фильтра (отношение амплитуды напряжения к среднему значению):

(3.13)

где m - пульсность схемы выпрямления (m = 6 для трехфазной мостовой схемы). модернизация электрооборудование сушилка сахар



Параметр сглаживания LC - фильтра:

(3.14)

где - коэффициент сглаживания по первой гармонике;

- частота сети, Гц.

3,6*10^-6Гн

Индуктивность дросселя LC - фильтра для обеспечения коэффициента мощности на входе выпрямителя K_М = 0.95 определяется из следующих условий:

(3.15)

где I_d - номинальный средний ток звена постоянного тока.

=1.44мГн

(3.16)

мГн

Выбираем дроссель FERROCORE DLF-502U-1A

Применяется в цепях преобразователей электроприводов. Моторный дроссель в зависимости от типа электропривода решает различные задачи: обеспечение непрерывности и сглаживания пульсаций тока двигателя, ограничение тока короткого замыкания в цепи нагрузки преобразователя, подавления коммутационных перенапряжений и компенсации ёмкости питающей линии.

Тип дросселя	проволочный
Индуктивность	5мГн
Рабочий ток	16А
Рабочее напряжение	600В
Применение дросселей	импульсные блоки питания
Монтаж	THT
Рабочая температура	-25...120°C
Сопротивление изоляции мин.	100МОм

Рисунок 3.3 дроссель Д44

По формуле (3.14) определяем C₁:

(3.17)

Ф=0.8мФ

Производитель	ELECTRONICON Kondensatoren GmbH
Допуск емкости	±10%
Номинальное постоянное напряжение	600 В
Норма упаковки	5
Номинальное напряжение	600 В
Код корпуса	N5
Размер	ф 85x232
Шаг выводов	100
Рабочая температура	-25...85 °C
	Low-inductance DC capacitor
Серия	E50.XXXPK16_N5
Корпус (размер)	Radial Screw Terminal
Тип монтажа	Выводной
Тип	Пленочный
Емкость	1000 мкФ

Рисунок 3.4 Конденсатор E50.N23-185N50

3.4 Расчёт и выбор элементов снаббера

Используемая схема снаббера представлена на рисунке

Рисунок 3.5 Схема снаббера

Емкость конденсатора снаббера определяется напряжением второго броска , который не должен превышать 25 В. Выражение для расчета емкости представляется в виде:

(3.18)

где L₁ - индуктивность проводов между электролитическим конденсатором и IGBT - модулем (L₁ должно быть 50 нГн или менее);

I_c - отключаемый ток.

Исходя из полученных данных выбираем конденсатор B25834-F4155-K1

Описание конденсатора B25834-F4155-K1:

· Высокая электрическая прочность и большие токи пиковой нагрузки

· Для ослабления и коммутации в диапазоне средних частот

· Самовосстановление с внутренним разъединителем избыточного давления

· Для установки на постоянной основе в отрасли энергетики и автомобильной промышленности, не соответствует Ограничениям на использование опасных материалов в производстве электрического и электронного оборудования (RoHS)

Технические параметры:

· Емкость: 2.0 мкФ

· Подключение: Faston 6.3 x 0.8 мм

· Температурный диапазон: -25…+85 °C

· Длина: 48 мм

· Категория климатических условий по IEC: 25/85/56

· Номинальное напряжение: 600 В

· Допуск емкости: ±10%

· Крепежные болты: M8 x 8 мм

· ш D: 30 мм

Рисунок 3.6 конденсатор B25834-F4155-K1

Сопротивление резистора зависит от емкости конденсатора С и частоты коммутации IGBT f_SW. Расчетная формула для выбора мощности резисторов цепи снаббера имеет следующий вид:

(3.19)

где ДU - перенапряжение (ДU = 60 В).

Выбор сопротивления резистора производится из условия минимума колебаний тока коллектора при включении IGBT:

(3.21)

где L_sn - индуктивность цепей снаббера, Гн, которая должна быть 10 нГн или менее.

С - емкость снаббера, Ф

Выбираем резистор 3006P-1-101LF

Тип подстр.

Модель 3006

Тип проводника мет. кер.

Номин. сопротивление 2

Единица измерения Ом

Точность,% 10

Номин. мощность,Вт 55

Макс. рабочее напряжение, В 1000

Рабочая температура, С -55…125

Вывод: по максимальному току проходящему через ключи инвертора которая составила 15.05 А выбран IGBT модуль Mitsubishi CM20TF-12H - на 20 А и напряжение 600В.После этого по результирующим потерям в IGBT которая 40.9 Вт найдены: максимальное значение среднего выпрямленного тока 10.87 A, максимальный рабочий ток тиристора(11.35А), максимальное обратное напряжение тиристора(10.68В) выбран тиристор Semipack SKKH15/16E SNK. Рассчитан коэффициент пульсации на входе фильтра(0,057) определена индуктивность дросселя LC-фильтра которая составила 4.32мГн был выбран дроссель FERROCORE DLF-502U-1A на индуктивность 5 мГн. По найденной емкости которая составила 0,8мФ выбран конденсатор E50.N23-185N50 емкостью 1000мкФ напряжением 600В Определена емкость конденсатора снаббера, которая по расчетам оказалось равна 1.8мкФ и по найденным значениям выбран конденсатор B25834-F4155-K1 емкостью 2 мкФ и 600В .Рассчитан мощность резистора 54 Вт и сопротивление 1.41 Ом, и по этим данным выбран резистор 3006P-1-101LF мощностью 55 Вт и сопротивлением 2Ом.



4.Выбор питающих кабелей, пусковой, защитной и вспомогательной аппаратуры

4.1 Выбор питающих кабелей

Выбор питающего кабеля производится в зависимости от номинального тока проходящего через него

(4.1)

Рисунок 4.1 Кабель силовой аввг 4*2.5

По полученным данным выбираем алюминиевый кабель АВВГ 4х2.5

Жила -- круглая из мягкой алюминиевой проволоки сечением 2.5 мм²

Изоляция -- изоляционный ПВХ пластикат.

Сердечник -- из четырех изолированных жил.

Оболочка --светотермостойкий ПВХ пластикат.

Назначение:

Предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66 кВ и 1,0 кВ частотой 50 Гц. Кабель применяется на электростанциях, в местных сетях, в промышленных, распределительных, осветительных устройствах, а также в качестве электропроводки в жилых и хозяйственных помещениях.

Условия эксплуатации и монтажа:

Прокладка кабеля осуществляется без предварительного подогрева, при температуре не ниже 15°С с неограниченной разницей уровней на трассе прокладки кабеля. Кабель прокладывают в земле, в кабельных каналах, в помещениях, под открытым небом - во всех случаях должна быть исключена возможность механического повреждения и больших растягивающих усилий.

Кабель АВВГ предназначен для эксплуатации в стационарном состоянии при температуре окружающей среды от - 50° С до + 50° С, относительной влажности воздуха до 98% (при температуре + 35° С).

-Длительно допустимая температура нагрева жил - не более + 70° С. Максимальная допустимая температура нагрева жил кабеля АВВГ при коротком замыкании (до 4 сек) - не более 160° С.

-Монтажные радиусы изгиба -- не менее 7.5 диаметров;

-Испытательное напряжение - 3 500 В.

-Сопротивление изоляции при длительно допустимой температуре нагрева жил, МОм/км, не менее -- 0,005;

-Допустимый нагрев жил в аварийном режиме -- 80 °С

-Срок службы в нормальных условиях эксплуатации -- не менее 30 лет

-Электрическое сопротивление изоляции, пересчитанное на 1км длины при температуре 20° С для жил сечением:

· 10 - 240 мм2 не менее 7 МОм.

Технические параметры кабеля:

-рабочее напряжение: 0,66 кВ при частоте: 50Гц;

-допустимая температура окружающей среды: от -50^оС до +50^оС;

-теоретический вес 1 км: 107,00кг;

-диаметр поперечного сечения: 9,8мм;

-номинальная толщина изолляция жил: 0,6мм;

-эл. сопротивление изоляции на 1 км и 20^оС: 10МОм;

-допустимая токовая нагрузка: на воздухе: 21А, в земле: 28А;

-допустимый ток короткого замыкания: 0,18кА

4.2 Выбор защитной аппаратуры

Рисунок 4.2 Автоматический выключатель DEKraft D10 3P

Автомат D10 3P это 3-полюсный 10 амперный автоматический выключатель позволяющий обеспечить защиту от превышения тока в подключенных к выходным контактам автомата: до трех однофазных двухпроводных или трехпроводных электропроводок или одной трехфазной трех- или четырех-проводной электролинии.

-Номинальный ток: 10А

-Характеристика эл.магнитного расцепителя: D

-Номинальное напряжение (В): 230/400

-Количество силовых полюсов: 3

-Количество модулей DIN: 3

-Номинальная отключающая способность, кA (AC) (IEC/EN 60898): 6

-Тип изделия: Автоматический выключатель в модульном исполнении



4.3 Выбор пусковой аппаратуры

Рисунок 4.3 магнитный пускатель ПМЛ-1611 на ток 10А

Основные параметры	Значение
Установочные размеры :
Крепление на стандартную рейку DIN	не устанавливается
Варианты винтового крепления	260 2 винта М5
Мощность двигателя для категории АС-3, 380В, Квт	5,5
Габаритные размеры	280х123х136,5 мм
Масса, кг	2,15

4.4 Выбор кнопок

Выбираем кнопки КЕ-081

1.Назначение. Выключатели кнопочные серий КЕ предназначены для коммутации электрических цепей

управления переменного тока напряжением до 660В, частотой 50 и 60 Гц и постоянного тока

напряжением до 440В и применяются для комплектации панелей, пультов, постов и шкафов

управления в стационарных установках.

2.Основные преимущества: - установочный диаметр кнопки 30,5 мм;

-надёжная современная конструкция;

-степень защиты , IP54.

3.Технические характеристики: - номинальный ток цепи управления 10А;

-номинальное напряжение изоляции переменного тока 660В;

-номинальное напряжение изоляции постоянного тока 440В;

-степень защиты , IP54;

-количество контактных групп 1, 2, 3, 4;

-цвет красный, чёрный, зеленый, желтый;

-усилие управления ? 40 Н;

-механическая износостойкость 5 000 000 ВО;

-коммутационная износостойкость 250 000 ВО;

-сечение присоединяемых проводов ? 2,5 ммІ;

-температура окружающей среды от минус 25 єС до плюс 40єС

Рисунок 4.4 Кнопка КЕ 081

4.5 Выбор предохранителей

Предохранители выбираются по току катушки магнитного пускателя, который приблизительно равен 0.5 А.

ВПТ6-33

Технические параметры

Материал стекло

Номинальное напряжение ,В 600

Номинальный рабочий ток,А 0.5

Контакты цилиндрические

Длина корпуса ,мм 50

Диаметр корпуса ,мм 8

Рабочая температура ,С -60…85



Рисунок 4.5 Предохранитель FS-52-G-Q

4.6 Выбор датчиков

Рисунок 4.6 температурный датчик 084Z6030

Характеристики	Величина
Тип	MBT 153
Вес кг	0.116 кг
Длина кабеля [дюйм]	137,80 in
Длина кабеля [м]	3,50 m
Тип кабеля	PVC
EAN	5702423140954
Электрическое соединение	Кабель
Корпус	IP68
Выходной сигнал	Ohm
Форма упаковки	Multi pack
Диаметр защитной трубки [дюйм]	0,24 in
Диаметр защитной трубки [мм]	6,0 mm
Количество в упаковке	20 PC
Величина сопротивления	1 x Pt 100
Диапазон температур [°C]	-50 - 100 °C
Диапазон температур [°F]	-58 - 212 °F
Допуск	EN 60751 Class B
Обозначение типа	MBT 153-0000-0350
Провода [шт.]	2 PC



Выбираем датчик скорости вала

Напряжение	220 В АС
Рабочая температура	-25єС … +75єС
Диапазон регулировки частоты	0,1…2,5/0,5…10 Гц
Задержка на отключение	9+2 сек
Задержка на включение	9+2 сек
Рабочий зазор	0…8 мм
Максимальный ток нагрузки	2А 250В АС
Выходные контакты	1-NO, 1-NC
Степень защиты	IP65
Производитель	НПК «ТЕКО», Россия

Рис. 4.8 Датчик скорости вала Ramsey.

4.7 Схема после модеризации

Вывод: В данной главе по номинальному тока двигателя 7.41 А был выбран кабель AВВГ 4х2., автоматический выключатель DEKraft D103P на 10 ампер, магнитный пускатель ПМЛ 1611 10А,кнопки KAE-081 660В, предохранителFS-52-G-Q 0.5А , а так же ДАТЧИК скорости вращения вала двигателя RAMSEY.



5.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Таблица 5.1 Показан экономический расчет.

Наименование изделия	Количество	Стоимость, руб.
Двигатель АИР112МА6	1	8 301,00
ПЧ VFD-EL	1	184 000,00
АВВГ 4х2.5	М	29 руб/м
магнитный пускатель ПМЛ-1611	1	1 164,00
Автоматический выключатель DEKraft D10 3P	1	1 630,0
Кнопка "ПУСК-СТОП" KE 81 220B	1	150,00
муфта Kx-Transfluid	1	200,00
	Итого	195 445,00 это без учета стоимости кабеля



6.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Типовая инструкция по технике безопасности и производственной санитарии предназначена для сушильщика сахара, содержит общие требования безопасности ведения процесса сушки сахара, обслуживания основного и вспомогательного оборудования процесса.

Администрация предприятия обязана внести в настоящую Типовую инструкцию дополнения с учетом местных условий и специальных требований безопасности в зависимости от типа сушильно-охладительной установки и другого оборудования процесса, не снижая мер безопасности, указанных в Типовой инструкции.

Дополненная инструкция по технике безопасности к производственной санитарии должна быть согласована с инженером по технике безопасности, утверждена главным инженером и профсоюзным комитетом завода, введена в действие как производственная (приказом по заводу) и выдана на руки под расписку каждому сушильщику. Инструкция должна находиться на рабочем месте,

При выявлении дополнительных требований, соблюдение которых необходимо для обеспечения безопасного ведения работ, а также исходя из анализа причин имевших место несчастных случаев, администрация завода обязана вносить соответствующие дополнения в установленном по-

1.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.К работе сушильщиком сахара-песка допускают лиц, достигших 18-летнего возраста, прошедших медицинское освидетельствование, инструктаж (вводный и на рабочем месте), специальное обучение и проверку знаний.

2.Повторный инструктаж сушильщик проходит 1 раз в три месяца, повторную проверку знаний -I раз в год.

Для безопасного ведения работы сушильщик сахара-песка должен знать и соответственно выполнять;

-свои обязанности по обслуживанию сушильно-охладительной установки и вспомогательного оборудования;

устройство и принцип работы сушильно-охладительной установки, вспомогательного оборудования и контрольно-измерительных приборов;

-инструкции по эксплуатации обслуживаемого оборудования;

-технологию процесса сушки сахара, инструкцию по его ведению, опасные ж вредные факторы, которые могут проявить свое воздействие на сушильщика сахара и привести к несчастному случаю (взрывоопасная сахарная пыль, электроток, статическое электричество, горячие поверхности , движущиеся узлы оборудования, падение на загрязненном, неисправном поду, падение с высоты, недостаточное или слепящее освещение рабочего места) и меры по предотвращению их воздействия;

-устройство, назначение и использование средств коллективной защиты опасных зон основного а вспомогательного оборудования сушильного отделения:

-меры безопасности при очистке оборудования;

-требования к организации и содержанию рабочего места (участка);

-правила пользования спецодеждой и другими средствами индивидуальной защиты;

-приемы оказания первой помощи при травмировании, правила личной гигиены,

4.Сушильщик сахара должен соблюдать все требования инструкции по технике безопасности и производственной санитарки, выданной ему на руки под расписку.

5.За нарушение инструкции виновных привлекают к ответственности согласно правилам внутреннего трудового распорядка, как за нарушение трудовой дисциплины

ОБЯЗАННОСТИ СУШИЛЬЩИКА САХАРА-ПЕСКА

ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТЫ

По ведению процесса сушки сахара

6.Надеть санитарную одежду, предусмотренную нормами: халат хлопчатобумажный, колпак, тапочки.

7.Ознакомиться с режимом работы сушильно-охладительные установки и вспомогательного оборудования.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе рассматривалась барабанной сушилки сахара СГМ-ТГ. Были описаны назначение, принцип действия, технические параметры, при каких условиях данная машина работает, описаны все конструктивные части данного агрегата. Была поставлена задача модернизации. Далее выбраны были выбраны по рассчитанным данным двигатель АИР112МА6 и преобразователь частоты VFD-EL. Рассчитаны и выбраны элементы ПЧ такие как инвертор, выпрямитель, фильтр и снаббер. Так же бы произведен расчет и выбор кабеля и защитной аппаратуры.

Во время выполнения данной курсовой работы были выполнены следующие задачи:

-ознакомление с технологическими характеристиками процесса производства с использованием, проведен расчет мощности, который составило 3 кВт, был выбран асинхронного двигателя серии АИР112МА6 мощностью 2,9 кВт.

-произведен выбор преобразователя частоты фирмы VFD-EL - 3 кВт для регулирования скорости вращения выбранного двигателя;

-выполнен расчет и выбор элементов преобразователя частоты, именно по рассчитанному току 15,05А выбрали IPM модуль на 20 А и напряжения 600В от производителя CM20TF-12H - производитель: «Mitsubis...