Тема: Модернизация грузового лифта ПАО «Комбинат Магнезит»

Актуальность:
Лифтовое хозяйство - это отрасль с повышенной энергоёмкостью, так как ежегодный расход электроэнергии при эксплуатации лифтового оборудования составляет около одного миллиарда киловатт-часов. В связи с этим, внедрение новейших энергосберегающих технологий при модернизации лифтового оборудования становится крайне актуальной задачей.
Цель проекта:
Основной целью данного проекта является решение задачи модернизации, а также исследование силовой части электрического грузового лифта. Достижение цели в том, что результаты модернизации путем введения в электропривод преобразователя частоты могут существенно снизить затраты на эксплуатацию лифта и электроэнергию, а также могут быть использованы при производстве, монтаже и эксплуатации электрического грузового лифта на любых промышленных предприятиях.
Задачи:
- расчет моментов статического сопротивления и предварительный расчет мощности электродвигателя;
- выбор двигателя, определение передаточного числа и выбор редуктора, и преобразователя частоты;
- расчет приведенных статических моментов, моментов инерции и коэффициента жесткости системы электропривод - рабочая машина;
- расчет параметров схем включения, обеспечивающих пуск и торможение, и подготовка структурной схемы электропривода;
- расчет переходных процессов и построение нагрузочных диаграмм электропривода;
- провести оценку вариантов энергопотребления и сравнительный анализ технических показателей.
В XXI веке две технологии будут иметь наибольшее значение - компьютеры и силовая электроника с электроприводом. Первая станет выполнять функция разума, а вторая - мускулов. Регулируемые электроприводы являются основой автоматизации управления многими производственными процессами. Современные устройства и технологии требуют от электропривода хороших регулировочных свойств, высоких показателей быстродействия и надежности, понижения вносимых системой «преобразователь электродвигатель» искажений в сетевое напряжение. В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция перехода от исполнительных элементов постоянного к исполнительным элементам переменного тока, для управления которыми преимущественное применение находят преобразователи частоты с явно выраженным звеном постоянного тока. Достижения в области микроэлектроники, непрерывное совершенствование силовых полупроводниковых приборов и средств реализации импульсно-модуляционных методов преобразования (формирование новых структур построения, создание эффективных схемотехнических решений устройств и систем) позволяют максимально использовать потенциальные возможности импульсных методов преобразования и регулирования (стабилизации) электрической энергии и в силовой преобразовательной технике. Использование современных полупроводниковых приборов и прямого микропроцессорного управления создали предпосылки для применения сложных законов модуляции в системах с импульсно-модуляционным подходом преобразования энергии. В основе данных систем лежит принцип воспроизведения входного модулирующего воздействия на выходе с применением ступенчатого преобразования параметров электрической энергии. Такие преобразователи позволяют повысить скорость управления электрическим потоком и на этой основе повысить качество преобразования энергии, характеризуемое достижением заданных характеристик в переходных и квазиустановившихся режимах работы, достигнуть необходимого уровня электромагнитной и энергетической совместимости, а также снизить загрузку питающих сетей неактивными составляющими
мощности. Таким образом, преобразователи переменного тока для управления моментом, скоростью или положением ротора асинхронных, синхронных и вентильных двигателей являются современными электротехническими устройствами, которые выпускаются ведущими электротехническими фирмами в различных модификациях. Повышение статических и динамических характеристик электроприводов с преобразователями частоты в первую очередь определяются использованием новых алгоритмов управления, как при раздельном, так и при совместном регулировании частоты и напряжения, а также разработкой методов анализа и синтеза импульсных систем преобразования энергии.
Со временем лифт вырабатывает свой срок службы и начинает чаще выходить из строя. В такие моменты владелец задумывается о модернизации лифта. Модернизация лифта и лифтового оборудования помогает владельцу экономить на аварийно-техническом обслуживании и существенно снизить расход электроэнергии.
Требования Ростехнадзора Технического Регламента Таможенного Союза 011/2011 «Безопасность лифтов» содержат перечень нарушений в работе лифта, для устранения которых требуется провести модернизацию:
- по истечении срока службы;
- изменении назначения сооружения;
- повышении уровня шума;
- износ отделки;
- полное или частичное нарушение управления;
- некорректное функционирование узлов управления;
- несоответствие стандартам диспетчерской связи;
- несвоевременное техническое обслуживание;
- нарушение плавности хода и остановки;
- произвольное изменение интервала открытия/закрытия дверей.
Систематический анализ информации промышленных проектных организаций приводит к выводу, что в качестве базовой программы энергосбережения на лифтах необходимо рассмотреть внедрение частотно-регулируемых электроприводов, основным элементом которых является преобразователь частоты.
При применении частотно-регулируемого электропривода подъемного устройства лифта значительно повышает комфортность при движении кабины, обеспечивает тихую и высокую точность остановки, увеличивает долговечность механического оборудования, таким образом, снижает потребление энергии на 40-60%. За счет получения плавных переходных процессов возросли качественные показатели при движении кабины лифта и долговечность механического оборудования. Снижает эксплуатационные расходы на капитальный ремонт оборудования за счет значительного снижения динамических нагрузок в элементах кинематической цепи. Снижение потребления электроэнергии достигается благодаря значительному (в 5-6 раз) уменьшению вращающихся центробежных масс лебедки, что исключает непроизводительные потери в переходных пуско-тормозных режимах: гладкие переходные процессы позволяют снизить динамические нагрузки в элементах кинематической цепи привода лифта, что приводит к увеличению срока службы главного привода редуктора, троса шкива, тормозных колодок, электродвигателя, тяговых канатов, элементов подвески противовеса.
Купить

В данном дипломном проекте были решены следующие поставленные задачи: проведен анализ технологического процесса грузового лифта, рассчитаны моменты статических сопротивлений и определена мощность электродвигателя, обоснован выбор рода тока и типа электропривода, выбран электродвигатель и определено передаточное число редуктора, рассчитаны приведенные статические моменты, моменты инерции и коэффициент жесткости системы электропривод – грузовой лифт, предварительно проверен двигатель по нагреву и производительности, выбран преобразователь, составлена структурная схема электропривода и рассчитаны ее параметры, рассчитаны статические характеристике электропривода, построены естественные характеристики асинхронного двигателя, рассчитаны параметры схем включения, обеспечивающих пуск и торможение двигателя, рассчитаны энергетические показатели электропривода, была исследована виртуальная модель разработанного электропривода в программе
Matlab.
Также были разработаны мероприятия по охране труда и технике безопасности: изучена техника безопасности при эксплуатации грузового лифта и рассчитано защитное заземление.
Также были рассчитаны и приведены технико-экономическое обоснование проекта. После проведения всех необходимых расчётов видно, что экономическая эффективность модернизации оборудования выгодна.
В результате проектирования был разработан автоматизированный электропривод грузового лифта, обеспечивающий заданную скорость и ускорение подъема и опускания при повторно - кратковременном режиме работы. Данная
система удовлетворяет всем поставленным требованиям технологического процесса.
Купить