Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 6
1.1 Описание механизмов, рабочих органов, кинематическая схема 6
1.2 Исходные данные для проектирования 8
2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 11
2.1 Расчет нагрузочных диаграмм скорости и моментов рабочего органа 11
2.2 Предварительный расчет мощности электродвигателя 12
2.3 Предварительный выбор электродвигателя и редуктора 13
2.4 Приведение статических моментов и моментов инерции 13
2.5 Предварительная проверка двигателя по нагреву и
производительности 13
3 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЦЕПИ 15
3.1 Выбор преобразователя 15
3.2 Выбор коммутационных аппаратов 16
3.3 Шкаф управления электроприводом 18
5 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 26
5.1 Построение модели центробежного насоса 26
5.2 Построение модели двигателя 29
5.3 Построение модели задатчика интенсивности 31
5.4 Построение модели идеального преобразователя 33
5.5 Построение замкнутой системы стабилизации напора 35
6 ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ 38
6.1 Проверка двигателя и преобразователя по нагреву 38
6.2 Проверка на перегрузочную способность 39
7. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 40
7.1 Выбор ПЛК 40
7.2 Логические уравнения 41
7.3 Программирование ПЛК 43
8 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 44
9 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 49
Повышение эффективности работы промышленных автоматизированных электроприводов, снижение энергопотребления и снижение
эксплуатационных расходов являются основными преимуществами использования приводов с регулируемой скоростью.
Тщательное управление работой электродвигателя продлевает срок его службы. Оставленные работать сами по себе, двигатели могут потреблять при запуске нагрузку, в восемь раз превышающую их обычную. Подобные пики увеличивают количество тепла, которое должен выдержать двигатель, эффект которого накапливается с течением времени. Они также создают дополнительную нагрузку на обмотки двигателя. Преобразователи частоты запускают двигатель при нулевом напряжении и медленно разгоняют его. Это сводит к минимуму мощность, необходимую для запуска механизма, что, в свою очередь, снижает износ двигателя.
Поскольку электродвигатели потребляют подавляющее большинство производимой энергии, важность контроля нагрузки двигателя возрастает по мере того, как энергоснабжение становится все более напряженным. Кроме того, от 25 до 70% экономии энергии можно реализовать с помощью преобразователей частоты. Одним из самых больших преимуществ использования преобразователя частоты является экономия энергии, связанная с регулированием скорости (более эффективная работа).
Во всем мире преобразователи частоты используются в нескольких отраслях, включая промышленность, производство электроэнергии, а также нефтегазовую отрасль. В промышленном секторе эти приводы помогают снизить затраты на установку и эксплуатацию, оптимизировать работу насосов, сократить время безотказной работы. Эти приводы также часто встречаются в кранах и подъемниках.
Целью выполнения работы является модернизация электроприводов сетевых насосов котельной Термаль 9.
В проекте рассмотрен вопрос повышения эффективности привода насосного агрегата.
На первом этапе рассмотрели современные системы регулирования скорости электродвигателей переменного тока, определили преимущества и недостатки преобразователей переменного напряжения различного функционального назначения.
В качестве основы при проведении модернизации электропривода выбрана система на базе преобразователя частоты, как самого современного и энергоэффективного способа регулирования. По основным техническим характеристикам насосного оборудования произвели расчет основного энергетического оборудования, включающего аппараты защиты и управления.
Для системы скалярного управления электропривода произвели расчет параметров структурной схемы, произвели исследование с использованием математического пакета. Полученные характеристики показывают, что в системе скалярного управления и замкнутой системы электропривод насосного агрегата при изменении производительности способен поддерживать требуемый выходной параметр на заданном уровне.
