Министерство образования и науки РФ
Московский государственный университет технологий
и управления
Кафедра информационных технологий
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА, ЭЛЕКТРОНИКА И
СХЕМОТЕХНИКА
спец.230.102 ( 22.02)
Иноземцев И.М., Гаврилюк Я.Д.
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКА ЦЕХА,
УКОМПЛЕКТОВАННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ,
УПРАВЛЯЕМЫМИ ПРОГРАММИРОВАННЫМИ
ЛОГИЧЕСКИМИ КОНТРОЛЛЕРАМИ
Задания и методические указания
к выполнению курсовой работы
для студентов всех форм обучения
Москва 2012
УДК.621.317
Иноземцев И.М., Гаврилюк Я.Д., Электротехника. Электроника и схемотехника». Задания и методические указания к выполнению курсовой работы. М. МГУ ТУ. 2012.
Настоящие методические указания подготовлены на основании стандартов по дисциплинам «Электротехника и электроника» (спец.230.102) и «Общая электротехника и электроника» (спец.220,301), утвержденных УМО, предназначены для студентов всех форм обучения.
Авторы: Иноземцев И.М. проф., д.т.н.,
Гаврилюк Я.Д. доц., к.т.н.
Рецензент: Яньков В.Ю., к.т.н.
@ Московский государственный университет технологий и управления.
109004, Москва, Земляной вал, 73.
1 Указания по выполнению курсовой работы
1.1.Цель работы: – развитие у студента навыков инженерной разработки и проектирования электротехнических управляющих систем.
ЗАДАНИЕ. В цеху, площадью 1500 м2,(см.рис.1) установлено технологическое оборудование. Для привода оборудования используются асинхронные электродвигатели серии 4А, различной мощности, которым присвоен соответствующий порядковый номер от 1 до70 (см. рис.1).
Номер варианта задания определяется шифром студента. По последней цифре выбирается строка в таблице 2; по предпоследней цифре выбирается строка в таблице 3. При однозначном шифре следует в таблице 3 выбирать нулевую строку.
|
Таблица 2 |
|
|
|
Таблица 3 |
№ Строки |
№№ двигателей, которые должны быть оставлены на плане цеха |
|
№ строки |
Коэф. спроса Кспр.дв. |
Коэф. мощности cоs φэ |
1 |
2,5,9,13,14,15,28,30,36,37,44,63. |
|
1 |
0,70 |
0,98 |
2 |
3,7,10,20,29,30,31,36,38,40,41,45. |
|
2 |
0,95 |
0,97 |
3 |
1,4,9,22,23,24,32,33,34,40,46,62. |
|
3 |
0,65 |
0,96 |
4 |
1,3,10,13,16,22,33,34,35,39,42,46. |
|
4 |
0,75 |
0,98 |
5 |
5,7,11,14,17,23,25,28,47,49,51,52. |
|
5 |
0,70 |
0,97 |
6 |
6,7,17,20,23,26,29,33,48,50,51,52, |
|
6 |
0,85 |
0,96 |
7 |
19,20,22,23,24,27,34,35,53,54,55,56. |
|
7 |
0,95 |
0,98 |
8 |
13,14,15,19,20,21,26,29,32,55,56,57. |
|
8 |
0,85 |
0,99 |
9 |
16,18,19,21,22,24,40,49,60,61,63,64. |
|
9 |
0,65 |
0,96 |
0 |
1,6,8,16,17,18,25,26,38,39,41,43. |
|
0 |
0,85 |
0,97 |
Номинальные мощности электродвигателей приведены в табл.1
|
|
|
Таблица 1 |
№ двигателя на плане |
Номинальная мощность Pном |
№ двигателя на плане |
Номинальная мощность Pном |
1,3,5,7,11,13,15 |
5,5 кВт |
36,38,41,43,45 |
15 кВт |
2,4,6,8,10,12,14 |
11 кВт |
9,16,18,20 |
22 кВт |
17,19,21,23,25,27 |
5,5 кВт |
61,63,52,54,56 |
11 кВт |
47,49,51,40,42,44 |
15 кВт |
58,60,62 |
18,5 кВт |
22,24,26,29,31,33 |
4 кВт |
65,67,69,64 |
7,5 кВт |
35,37,39,28,30,32,34 |
22 кВт |
66,68,70 |
15 кВт |
46,48,50,53,55,57,59 |
7,5 кВт |
|
|
Коэффициенты полезного действия и коэффициенты . мощности двигателей приведены– в «Приложении 1»
Другие параметры, необходимые для расчетов, приведены ,
в табл. 2 и 3.
ТРЕБУЕТСЯ: Спроектировать системы электроснабжения и управления электродвигателями, расположенными на участке цеха.
Для этого необходимо:
1.Вычертить план участка цеха и разместить на нем указанные в задании электродвигатели (пример приведен на рис.2), трансформаторную подстанцию, два распределительных пункта РП1 и РП2,а также разместить кабели, идущие от трансформатора к РП1 и РП2 и от РП к каждому электродвигателю.
2.Рассчитать номинальные токи в цепях питания каждого электродвигателя, пусковые токи, величины вставок предохранителей и сечения кабелей от распределительных пунктов (РП1 и РП2) к электродвигателям, а также суммарные токи и сечения кабелей, идущих от трансформаторной подстанции к РП.
3. Для каждого из электродвигателя необходимо выбрать типы выпрямителей и инверторов, формирующих управляющие статорные напряжения, частоты которых изменяются по команде от программируемых логических микроконтроллеров. Управление частотами вращения роторов электродвигателей позволяет осуществлять их плавный пуск и остановку, оптимизировать режимы работы двигателей,
В результате этого обеспечивается существенная экономия электроэнергии. Как правило, каждый двигатель управляется от своего микроконтроллера, который обеспечивает также управление режимами работы пищевой машины.
4. Рассчитать общее освещение цеха. Выбрать тип светильников общего освещения рабочих мест. Вычертить схему размещения и подключения светильников к РП.
5.Рассчитать суммарную мощность электроэнергии, потребляемой цехом и выбрать тип трансформатора.
6.Рассчитать мощность батареи конденсаторов, обеспечивающих заданную величину коэффициента мощности cоs φэ.
7.Вычертить на листе формата А4 электрическую схему трансформаторной подстанции.
8.Определить годовой расход и рассчитать стоимость энергии, потребляемой цехом.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Площадь цеха: |
1500 кв. м. |
Типы электродвигателей |
4А |
Номинальное напряжение трехфазной силовой сети |
Uном =З80В |
Трансформаторная подстанция |
Двухкамерная |
Условия окружающей среды |
Нормальные |
Число рабочих часов в году |
2000 часов. |
Номера двигателей, установленных в цеху |
*** (из табл.2) |
Коэффициент спроса для электродвигателей |
Кспр.дв =*** (из табл.3) |
Коэффициент спроса освещения |
Кспр.осв.=1 |
Коэффициент мощности после компенсации |
cоs φэ =*** (из табл.3) |
Тарифы стоимости электроэнергии |
Nо=300руб./кВт, Nд=1руб./кВт∙ч |
Данные, помеченные звездочками (***), берутся из таблиц 2 и 3 в соответствии с вариантом задания.
При составлении задания студент может использовать значения тарифной стоимости электроэнергии для энергосистемы по месту работы и использовать вариант размещения оборудования в своем цехе.