Моментная муфта что это

Устройство моментной муфты.

Применяется для управления запорной промышленной трубопроводной арматурой, устанавливаемой впомещениях, под навесом и на открытом воздухе. Используются в Электропритводах. И вообще это отдельная тема (!) Есть даже курс и книжка – Моментный электропривод / А. Ю. Афанасьев.– Казань 1997 г. – 250с.

Вот только малая часть и не включающая в себя мат. аппарат, выдержка из книги:

Думаю, что приведенной выше информации достаточно, а теперь Рассмотрим на примере.

Электроприводы взрывозащищенные с маркировкой взрывозащиты 1ЕхdIIBТ4 многооборотные типа ГЗ-ВА, ВБ, ВВ, ВГ, ВД с двухсторонней муфтой ограничения крутящего момента (тип присоединения к арматуре – по ОСТ 26-07-763-73), применяются для управления трубопроводной запорной арматурой в химической, нефтяной, газовой, энергетической отраслях промышленности.

Взрывозащищенные электроприводы могут устанавливаться во взрывоопасных зонах класса IIВ по ГОСТ Р 51330.0-99 в помещениях, на открытом воздухе под навесом, в соответствии с ПУЭ гл. 7.3 для оборудования с маркировкой врывозащиты 1ExdIIВТ4.

Электроприводы позволяют осуществлять:

• закрытие и открытие затвора арматуры с диспетчерского пульта управления;

• ручное управление затвором арматуры с помощью маховика ручного дублера при

• остановку затвора арматуры в любом промежуточном положении нажатием кнопки «Стоп» с диспетчерского пульта управления;

• автоматическое отключение электродвигателя двухсторонней муфтой ограничения крутящего момента при достижении заданного крутящего момента на выходном валу в положениях ЗАКРЫТО, ОТКРЫТО или при аварийной остановке подвижных частей в процессе хода на закрытие или открытие;

• сигнализацию на диспетчерском пульте управления крайних положений затвора арматуры и при срабатывании двухсторонней муфты ограничения крутящего момента;

• автоматическое отключение электродвигателя конечными микровыключателями электропривода при достижении затвором арматуры крайних положений;

• указание положения затвора арматуры на шкале местного индикатора;

• дистанционное указание степени открытия затвора арматуры на пульте управления;

• автоматическое переключение электропривода из положения ручного управления на управление электродвигателем (для электроприводов ГЗ-ВА, ГЗ-ВБ);

• возможность регулировки крутящего момента в пределах от 60 до 100 % от максимального значения;

Источник

Устройство и принцип действия муфты ограничения крутящего момента

Муфта ограничения крутящего момента состоит из следующих основных частей представленных на рисунке 1:

Ведущей полумуфты (позиция 1), ведомой подвижной полумуфты (позиция 2), обоймы с комплектом пружин (позиция 3), поводка с кулачком (позиция 4), рамки (позиция 5), кронштейна (позиция 6), гильзы (позиция 7), вала (позиция 8), водила (позиция 9), кулачков (позиция 10), лимба (позиция 11), кулисы (позиция12), пружины (позиция 13), указателя (позиция 14-15), выключателей (позиция 16) («SR1/SR3» и «SR/SR4») и метки (позиция 17).

Муфта ограничения крутящего момента

При работе от электродвигателя вращение с ведущей полумуфты (позиция 1), установленной на выходном звене первичного редуктора, через ведомую подвижную полумуфту (позиция 2) передается на гильзу (позиция7) и далее на входное звено редуктора с промежуточными телами качения.

Указатель (позиция 14), поворачиваясь вместе с кулисой (позиция 12), отображает на указателе (позиция 15) положение выходного звена электропривода (затвора арматуры), в котором произошло отключение электропривода по муфте ограничения крутящего момента.

Устройство и принцип действия механизма концевых выключателей

Механизм концевых выключателей состоит из следующих основных частей представленных на рисунке 2:

Шестерен зубчатой передачи (позиция 1-2), ходового винта (позиция 3), гайки (позиция 4) двух гаек (позиция 5), шайбы (позиция 6) пружины (позиция 7), двух выключателей (позиция 8) («SQ/SQ» и «SQ3/SQ4»), кулисы (позиция 9), указателя (позиция 10) и поводка (позиция 11) с двумя фиксаторами (состоящими из шариков (позиция 12) и винтов (позиция 13). Механизм концевых выключателей обеспечивает отключение электродвигателя при достижении выходным звеном электропривода границ, предварительно настроенного диапазона перемещений.

Во время работы с выходного звена электропривода через зубчатую передачу (позиция 1-2) вращение передается на ходовой винт (позиция 3), где преобразуется в поступательное перемещение гайки (позиция 4). Поводок (позиция 11),

установленный на гайке (позиция 4) и имеющий с ней фрикционное зацепление, обеспечивает

поступательное перемещение гайки (позиция 4) относительно ходового винта (позиция 3). За счет зацепления с кулисой (позиция 9), зафиксированной пружиной (позиция 7). Усилие фрикционного зацепления поводка (позиция 11) с гайкой (позиция 4) регулируется винтами (позиция 13) через шарики (позиция 12).

Гайки (позиция 5) и шайба (позиция 6) выполняют роль регулируемого упора, положение которого определяется при настройке изделия на требуемый диапазон перемещений.

Устройство блока коммутации

Блок коммутации является взрывозащищенным электротехническим устройством, соответствует требованиям ТР ТС 012/2011, в части обеспечения взрывозащиты по ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р51330.1, ГОСТ Р51330.8, ГОСТ Р51330.13 и обеспечивает:

— формирование сигналов по командам «Открыть», «Закрыть», «Стоп» от встроенного поста управления для реверсивного вращения и отключения электродвигателя при помощи внешних коммутирующих устройств;

— Коммутацию конечными выключателями и выключателями устройства ограничения крутящего момента сигнальных цепей и цепей управления с переменным током напряжением 220 В при токе от 0,05 до 1 А и постоянным током напряжением до 24 В, при силе тока от 0,005 до 2.5 А.

— Индикацию положения затвора задвижки с помощью механического указателя.

Блок коммутации состоит из: корпуса (позиция 1), колпака (позиция 2), двух вводов кабельных (позиция 3), переходника (позиция 4), рейки с соединительными клеммами (позиция 5), поста местного управления (позиция 6) механизма выключателей муфты ограничения крутящего момента (позиция 7) и механизма концевых выключателей (позиция 8).

Колпак (позиция 2) блока коммутации оснащен прозрачным смотровым окном (позиция 9) для визуального контроля по указателям положения выходного звена (затвора арматуры) и состояния электропривода в текущей момент времени. При проведении работ по монтажу и настройке электропривода на месте эксплуатации руководствоваться надписями на шильдике (позиция 11).

Пост управления (позиция 6) выполняет функции управления электроприводом непосредственно на месте применения. При повороте кнопки в одну из сторон (согласно указанной маркировке) происходит включение электродвигателя. А при нажатии на нее – отключение.

Блок выключателей в посту представляет из себя кронштейн, на котором закреплены три выключателя ВКВ-44-4В2 или тип 07-1511-1 5 40/2 «BARTEC Gmbh». Упор. Жестко закрепленный с внешней кнопкой управления, воздействует непосредственно на рычаги выключателей при повороте или нажатии кнопки. Возврат кнопки с исходное положение обеспечивается за счет встроенной пружины.

В нижней части корпуса поста управления выполнен прилив, в котором установлена коробка (позиция 10) для слива конденсата. Вокруг пробки установлен указатель (позиция 12) с надписью «Открывать, отключив от сети»

В момент достижения выходным звеном электропривода одного из крайних положений происходит блокировка поступательного перемещения гайки (позиция 4)

и ее поворот за счет зацепления шипов на гайке и на буртике ходового винта (позиция 3)

или на гайке и на регулируемом упоре с ходовым винтом (позиция 3). При этом поводок (позиция 11) поворачивает, преодолевая усилие пружины (позиция 7), кулису (позиция 9), которая одним из своих кулачков на задней щеке нажимает на рычаг соответствующего выключателя (позиция 8). При этом выключатель «SQ1» или «SQ3» разрывает цепь пускателя в ЩСУ, который отключает электродвигатель, а сигнал с «SQ2» или «SQ4» о достижении затвором арматуры конечного положения передается на пульт оператора или в систему телемеханики. Указатель (позиция 10), повернувшись вместе с кулисой (позиция 9), укажет положение выходного звена (затвора арматуры), в котором произошло отключение электропривода.

При реверсе направления вращения выходного звена гайка (позиция 4) с поводком (позиция 11) поворачиваются до нейтрального положения кулисы (позиция 9), определенного пружиной (позиция 7), а контакты выключателей (позиция 8) возвращаются в исходное состояние.

Кулиса (позиция 9) имеет ограничение по углу поворота (90 градусов). Для исключения поломки механизма концевых выключателей при перемещении выходного звена за границы установленного диапазона перемещений в конструкции зубчатой шестерни (позиция 2) предусмотрена предохранительная муфта (позиция 14), обеспечивающая расцепление шестерни зубчатой (позиция 2) с ходовым винтом (позиция 3).

Электробезопасность

Электропривод соответствует классу 1 по электробезопасности и имеет основную (рабочую) изоляцию и зажимы защитного заземления.

Клеммные соединители блока коммутации обеспечивают подключение цепей управления и сигнализации (сечение жил кабеля до 2.5мм)

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник

Муфта с крутящим моментом

Техническая характеристика основных узлов и механизмов электропривода со встроенной моментной муфтой. Выбор рода тока и напряжения принципиальной электрической схемы. Проектирование режимов работы электропривода. Расчет защитной аппаратуры силовой цепи.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

В зависимости от назначения различают, различны виды трубопроводной арматуры (смесительная, защитная запорная арматура и другая).

Водозапорная арматура глобально эксплуатируется в различных инженерных системах, будь то система водоснабжения, канализации или отопления. К запорной арматуре относят такие устройства, как краны, клапаны, затвор и электропривод к нему многих видов.

Электропривод позволяет осуществить остановку работы запорного устройства арматуры в любом промежуточном положении, а так же если возникла аварийная ситуация, осуществить автоматическое отключение электродвигателя, и многое другое. Электропривод рассчитан для работы в повторно-кратковременном режиме в соответствии с характеристиками электродвигателей.

Запорная арматура, у которой запирающий орган двигается перпендикулярно направлению потока рабочей среды, называется задвижка.

Электроприводы со встроенной моментной муфтой общего назначения и взрывозащищенные используются для комплектации запорной промышленной трубопроводной арматуры, устанавливаются в помещениях, под навесом и на открытом воздухе.

Взрывозащищенные электроприводы могут устанавливаться в взрывоопасных зонах помещений и наружных установках согласно ГОСТ Р 51330.13-99 в соответствии с маркировкой взрывозащиты1ExdIIBT4, 2ExdIIСТ4.

Электроприводы предназначены для дистанционного и местного управления запорной арматурой.

Электроприводы могут работать в системах автоматического управления, в том числе с использованием микропроцессорной техники.

Электропривод в составе запорной промышленной трубопроводной арматуры обеспечивает:

— закрытие и открытие проходного сечения арматуры, остановку рабочего органа запорной арматуры в любом промежуточном положении по командам оператора с пульта управления;

— указание положения рабочего органа запорной арматуры в процессе работы на отчетном устройстве местного указателя положения;

— автоматическое отключение электродвигателя при достижении рабочим органом запорной арматуры крайних положений;

— установку требуемого максимального крутящего момента;

— регулировку срабатывания выключателей механизма сигнализации о превышении заданного крутящего момента на выходном звене;

— автоматическое отключение электродвигателя по сигналам механизма сигнализации о превышении заданного крутящего момента;

— выдачу сигналов на пульт управления о крайних положениях рабочего органа запорной арматуры и о срабатывании механизма сигнализации о превышении заданного крутящего момента.

1. КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И МЕХАНИЗМОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СО ВСТРОЕННОЙ МОМЕНТНОЙ МУФТОЙ

муфта электропривод силовой цепь

Электропривод состоит из следующих основных узлов и деталей: электродвигателя, редуктора ( планетарного или червячно-цилиндрического в зависимости от модификации), узла моментной муфты, узла путевых выключателей, узла ручного дублера с маховиком, выходного вала с кулачками или квадратиками для присоединения к запорному органу арматуры и корпусных деталей.

Узел ручного дублера.

Перевод с ручного управления на электрическое производится автоматически, одновременно с запуском двигателя. При повороте колеса фиксатор попадает в паз колеса и получает возможность выхода из расточки. Пружина перемещает муфту до сцепления с кулачками колеса, поворачивая рычаг вместе с валиком, втулкой, фиксатором и ручкой в положение электрического управления.

Узел моментной муфты.

Узел моментной муфты электропривода состоит из рейки, которая удерживается в нейтральном положении тарированной пружиной; зубчатого колеса и валика, на котором установлены моментные кулачки; промежуточных рычагов, моментных микровыключателей и блокировочный кулачков.

Узел приводится в действие от тормозного колеса планетарного редуктора, находящегося в зацеплении с рейкой.

При достижении запорной арматуры заранее отрегулированной величины крутящего момента в положении “Закрыто” или “ Открыто”, либо в случае заклинивания в промежуточном положении, выходной вал, колесо и блок колес останавливаются. Остальные шестерни редуктора продолжают вращаться и поворачивают тормозное колесо, которое, в свою очередь, перемещает рейку. Рейка сжимает пружину, дающую в зависимости от момента на выходном валу определенный угол поворота колесу и валику с находящимися на нем кулачками, которые воздействуют соответственно на рычаги. Рычаги отпускают кнопки микровыключателей, а последние отключают электродвигатель.

Регулировка моментной муфты проводится в следующем порядке: вращая маховик, установить запорное устройство арматуры в любом промежуточном положении, поворачивая маховик в обе стороны от 30 до 500 градусов, убедиться, что силовые элементы муфты ограничения крутящего момента находится в среднем положении т. е. не нагружены; ослабить крепление кулачков гайкой, установить кулачки так, чтобы риски на кулачках совпали с делением шкалы, соответствующим требуемому моменту, руководствуясь графиком настройки, приведенному в паспорте электропривода; закрепить кулачки; заблокировать моментные рычаги.

Узел путевых выключателей.

Разновидностью путевых выключателей является концевой выключатель, который срабатывает в конце пути подвижного элемента рабочей машины.

Узел путевых выключателей представляет собой червячно-цилиндрический редуктор с изменяемым передаточным отношением, с кулачковым устройством включения (выключения), путевых выключателей (двух основных и двух дополнительных) и местного указателя положений запорного органа арматуры.

Необходимое для потребителя в зависимости от типа запорной арматуры отношение червячно-цилиндрического редуктора устанавливается перестановкой зубчатых колес.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СО ВСТРОЕННОЙ МОМЕНТНОЙ МУФТОЙ

Эксплуатационные качества, такие как производительность, удобство обслуживания и надежность работы, в большой степени зависят от режимов работы.

Различают три возможных режима работы: ручной, полуавтоматический, автоматический.

При ручном режиме работы все операции выполняются от кнопок на включение и отключение главного двигателя.

При полуавтоматическом режиме работы часть операций выполняется вручную с элементами автоматики.

При автоматическом режиме работы все операции осуществляются практически без участия человека.

В ручном режиме задействованы кнопки (для открытия, закрытия и останова по месту), ключ ( для открытия и закрытия на ТЩУ).

В автоматическом режиме задействованы путевые выключатели, микровыключатели моментной муфты (для останова) и контакты приборов (для открытия и закрытия).

3. ВЫБОР РОДА ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СО ВСТРОЕННОЙ МОМЕНТНОЙ МУФТОЙ

Электрический ток, направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц: электронов, ионов и др. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц; если ток создается отрицательно заряженными частицами (например, электронами), то направление тока считают противоположным направлению движения частиц.

Если в цепи устанавливается электрический ток, то это означает, что через поперечное сечение проводника все время переносится электрический заряд. Заряд, перенесенный в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока.

Сила тока равна отношению величины заряда, переносимого через поперечное сечение проводника за определенный интервал времени, к продолжительности этого интервала. Если сила тока и его направление со временем не меняется, то ток называют постоянным током.Для возникновения и существования электрического тока необходимо наличие свободных положительно или отрицательно заряженных частиц, не связанных в единую электрически нейтральную систему, и силы, создающей и поддерживающей их упорядоченное движение. Обычно силой, вызывающей такое движение, является сила со стороны электрического поля внутри проводника, которая определяется электрическим напряжением на концах проводника.

Постоянный ток, электрический ток, величина и направление которого не изменяются с течением времени.

Постоянный электрический ток может возникнуть только при наличии свободных заряженных частиц, на которые действуют силы, обеспечивающие их упорядоченное перемещение в течение конечного промежутка времени. Электрический ток характеризуется силой тока и плотностью тока. Во всех сечениях неразветвлённой замкнутой цепи сила постоянного тока одинакова. За направление тока условно принимают направленное движение положительных зарядов, которое соответствует переходу от большего потенциала к меньшему. Если через любое сечение проводника в одни и те же промежутки времени проходит одно и то же количество электричества, ток называют установившимся (стационарным).

Большинство потребителей электрической энергии работает на переменном токе. В настоящее время почти вся электрическая энергия вырабатывается в виде энергии переменного тока. Это объясняется преимуществом производства и распределения этой энергии. Переменный ток получают на электростанциях, преобразуя с помощью генераторов механическую энергию в электрическую. Основное преимущество переменного тока по сравнению с постоянным заключается в возможности с помощью трансформаторов повышать или понижать напряжение, с минимальными потерями передавать электрическую энергию на большие расстояния, в трехфазных источниках питания получать сразу два напряжения: линейное и фазное. Кроме того, генераторы и двигатели переменного тока более просты по устройству, надежней в работе и проще в эксплуатации по сравнению с машинами постоянного тока.

В электрических цепях переменного тока наиболее часто используют синусоидальную форму, характеризующуюся тем, что все токи и напряжения являются синусоидальными функциями времени. В генераторах переменного тока получают ЭДС, изменяющуюся во времени по закону синуса, и тем самым обеспечивают наиболее выгодный эксплуатационный режим работы электрических установок. Кроме того, синусоидальная форма тока и напряжения позволяет производить точный расчет электрических цепей с использованием метода комплексных чисел и приближенный расчет на основе метода векторных диаграмм. При этом для расчета используются законы Ома и Кирхгофа, но записанные в векторной или комплексной форме.

В принципиальной электрической схеме электропривода со встроенной моментной муфтой применяют следующие роды тока и напряжения:

— силовая часть электрической схемы работает на переменном токе и напряжении 380 В;

— цепь управления работает на переменном токе и напряжении 220 В.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ И АВТОМАТИКЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СО ВСТРОЕННОЙ МОМЕНТНОЙ МУФТОЙ

Электродвигатели общепромышленного назначения основного исполнения могут работать в различных режимах в соответствии с ГОСТ 28173 (МЭК 34-1).

К электроприводу относятся главные и вспомогательные двигатели, которые могут работать в длительном, повторно-кратковременном и кратковременном режимах.

В данном режиме продолжительность работы такова, что все части электродвигателя нагреваются до установившейся температуры. Нагрузка в длительном режиме может быть постоянной или переменной.

В данном случае периоды работы с постоянной нагрузкой чередуются с периодами отключения электродвигателя, причем в периоды работы температура его не достигает установившегося значения, а периоды настолько продолжительны, что двигатель охлаждается до температуры окружающей среды. Для кратковременного режима заводы выпускают электродвигатели специального исполнения с нормированной продолжительностью работы 10, 30, 60, 90 мин.

Для повторно-кратковременного режима изготовляют особые электродвигатели, рассчитанные на определенную номинальную мощность и стандартную относительную продолжительность включения ПВ=15, 25, 40 и 60%.

Возможность использования асинхронных двигателей в тех или иных режимах определяется техническими условиями на двигатели и указывается в каталогах.

Электропривода со встроенной моментной муфтой рассчитан для работы в повторно-кратковременном режиме с продолжительностью включения ПВ- 25%.

В данной принципиальной схеме задействованы следующие элементы автоматики: микровыключатели моментной муфты (для остановки задвижки при достижении крайних положений), путевые выключатели ( для определения положения задвижки).

5. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СО ВСТРОЕННОЙ МОМЕНТНОЙ МУФТОЙ

Основными элементами принципиальной электрической схемы являются: автоматический выключатель, кнопки “Стоп”, ”Закрыто“, ”Открыто“, путевые выключатели, микровыключатели моментной муфты, ключ, магнитные пускатели, двигатель, реле тока, промежуточные реле, реле напряжения, лампы сигнальные.

Принцип действия принципиальной электрической схемы следующий: напряжение подается при включении автоматического выключателяQF. Чтобы задвижка начала открываться нужно: нажать кнопкуSB2”Открыто“, которая находится непосредственно возле задвижки или на ТЩУ с помощью избирателя выбрать данную задвижку и общим ключом дать сигнал на промежуточные релеKL1, контакты которого находятся в цепи открытия или в случаи технологической необходимости задвижка пойдет автоматически на открытие от контакта приборов находящегося в цепи управления (контакт защиты и блокировки) и от блокировки из схемы питательного электронасоса в случаи его включения.

После одного из перечисленных выше действий напряжение подается на магнитный пускатель КМ1(через замкнутый контакт микровыключателя моментной муфтыSQ4, магнитного пускателя КМ2 и промежуточного релеKL2). Пускатель срабатывает и (размыкает свои контакты в цепи пускателя КМ2и в цепи сигнализации) замыкает свои контакты в цепи мигания (лампочкаEL2 начинает мигать); шунтирует кнопкуSB2”Открыто“ и контакт релеKL1(поэтому кнопку или ключ держать замкнутым постоянно не нужно); силовой цепи двигателя М (двигатель начинает вращаться и задвижка идет на открытие).

Процесс открытия (закрытия) может прерваться в следующих случаях: выбило или разобрали автоматический выключательQF (полное обесточивание схемы); зажата кнопкаSB1“Стоп” (обесточивание схемы управления); заклинивание или тугой ход задвижки при этом механически рвется замкнутый контакт микровыключателя моментной муфты SQ4, SQ5 (обесточивание цепи открытия или закрытия);при отработке релеKL2,KL3(реле “Стоп”)(обесточивание цепи открытия или закрытия);сработало реле тока КА, при превышении тока уставки в силовой цепи (обесточивается только цепь закрытия) при этом двигатель отключается только когда задвижка идет на закрытие; при достижении запорной арматуры крайних положений механически размыкается контакты микровыключателей моментной муфты SQ1, SQ2,SQ3 (обесточивается цепи открытия или закрытия).

Чтобы задвижка начала закрываться нужно, выполнить те же действия что были сделаны для запуска задвижки на открытие: кнопкаSB3 ”Закрыто,которая находится непосредственно возле задвижки или на ТЩУ с помощью избирателя выбрать данную задвижку и общим ключом дать сигнал на промежуточные релеKL4, контакты которого находятся в цепи открытия или в случаи технологической необходимости задвижка пойдет автоматически на закрытие от контакта приборов находящегося в цепи управления (контакт защиты и блокировки) и от блокировки из схемы питательного электронасоса в случаи его отключения.

После этого напряжение подается на пускатель КМ2(через замкнутые контакты КМ1, моментной муфты SQ5 и промежуточного релеKL2). Пускатель КМ2 срабатывает и (размыкает свои контакты в цепи КМ2 и сигнализации) замыкает свои контакты в: цепи мигания (мигает лампочка EL1); шунтирует кнопку SB3 ”Закрыто“ и контакт реле KL1; силовой цепи (двигатель М начинает вращаться и задвижка идет на закрытие).

После остановки задвижки на ТЩУ лампочки перестают мигать, и горит только одна из двух ламп (при закрытой задвижке EL1, при открытой EL2).

6. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СО ВСТРОЕННОЙ МОМЕНТНОЙ МУФТОЙ

Значение правильного расчета мощности электродвигателя велико, так как от этого в значительной степени зависят технические и экономические показатели работы электропривода.

При установке электродвигателя завышенной мощности увеличивается капитальные затраты, снижаются к.п.д. двигателя, коэффициент мощности, увеличивается непроизводительная нагрузка электрической сети.

Недостаточная мощность электродвигателя является причиной понижения производительности рабочей машины, а систематическая перегрузка электродвигателя ведет к преждевременному выходу его из строя и даже несет возможность аварии.

Мощность главного двигателя электропривода с двухсторонней муфтой рассчитывается по формуле:

После определения расчетной мощности необходимо учесть тепловую перегрузку, которая может иметь место при работе с двигателем.

С учетом тепловой перегрузки, расчетная мощность данного двигателя равна 2,78 кВт.

Далее выбираем по справочной литературе мощность двигателя с тем учетом, что она должна быть больше или равной расчетной мощности.

7. ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СО ВСТРОЕННОЙ МОМЕНТНОЙ МУФТОЙ

Механической характеристикой называется зависимость частоты вращения ротора двигателя или скольжения от момента, развиваемого двигателем при установившемся режиме работы.

Механическая характеристика является одной из важнейших характеристик двигателя. При выборе двигателя к производственному механизму из множества двигателей с различными механическими характеристиками выбирают тот, механическая характеристика которого удовлетворяет требованиям механизма. Рассчитаем механическую характеристику выбранного в пункте 6 двигателя.

Определим номинальный момент Мн, кгм

где Рн-номинальная мощность, кВт;

Определим номинальное скольжение

где nс- частота вращения поля статора, об/мин;

Исходя из соотношения, находим:

Определим критическое скольжение

определим моменты нагрузки двигателя для различных точек скольжения S.

По полученным данным строим механическую характеристику, представленную в приложении.

По результатам расчетов должно выполнится условиеМн>Мmin.

Проверяем двигатель на запуск, если это условие не выполняется, проверяем его по отношению

Условие выполнено, отсюда следует что двигатель выбран правильно.

8. ПОСТРОЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАМЫ ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СО ВСТРОЕННОЙ МОМЕНТНОЙ МУФТОЙ

Нагрузочная диаграмма главного двигателя строится для наглядности за его загрузкой по каждой операции.

Определим мощность холостого хода двигателя Рхх, КВт

Перед загрузкой двигателя в работу на операцию имеет место пауза в работе в течении трех секунд. В этом случае двигателя работает на холостом ходу при мощности холостого хода равной 0,1668 кВт.

Затем он загружается на операцию ( с мощностью равной 3 кВт. При этом запорная арматура либо открывается, либо закрывается.

После выполнения работы следует пауза трех секунд, затем отключается двигатель.

Данные из личных наблюдений за работой электроприводасо встроенной моментной муфтой.

9. РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ В ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ

9.1 Расчет и выбор магнитных пускателей

Различают величин пускателей:

Магнитные пускатели КМ1, КМ2 в схеме электропривода со встроенной моментной муфтой включают дистанционно двигатель мощностью 3кВт.

Выбранный магнитный пускатель:

9.2 Расчет и выбор реле тока, промежуточных реле, реле напряжения

Максимальное реле тока РТ-40 применяются в условиях релейной защиты и противоаварийной автоматики в качества органа, регулирующего на повышение тока в контролируемой цепи.

На сердечнике реле расположены две катушки, концы которых выведены на зажимы цоколя реле. Перестановкой перемычек на этих зажимах можно осуществлять параллельное и последовательное соединение катушек реле и соответственно изменять величину уставок в два раза. Реле имеет один замыкающий и один размыкающий контакт. Реле выпускают девяти исполнений с различными диапазонами уставок.

В схеме электропривода со встроенной моментной муфтойреле тока КА применяют для более плотного закрытия запорной арматуры. Реле включено в силовую цепь двигателя, а его замкнутый контакт в схеме управления двигателем, т. е. двигатель остановится только тогда когда ток в силовой цепи превысит ток уставки реле тока (). Так как номинальный ток выбранного в пункте 6 главного двигателя равен 1,5 А, то ток уставки будет колебаться от 1,25 до 1,9 А (в зависимости от механического состояния задвижки)

Исходя из этих данных выбираем подходящие реле тока по книге “Реле защит”.

Выбранное реле тока:

Реле промежуточные- в цепях переменного тока частотой 50 или 60гц в качестве вспомогательных реле в схемах защиты и автоматики энергосистем, когда коммутационная способность или количество контактов основных реле недостаточны.

Реле выпускаются с четырьмя замыкающими и одним размыкающим контактами.

На месте эксплуатации при перестановке (повороте на 180°) неподвижных контактных угольников и подвижных контактных пластин могут быть осуществлены следующие комбинации контактов: 2 размыкающих и 3 замыкающих контакта; 3 размыкающих и 2 замыкающих контакта; 4 размыкающих и 1 замыкающий контакт. Реле допускают переднее и заднее присоединение внешних проводников.

В схеме электропривода со встроенной моментной муфты промежуточные реле KL1, KL4 предназначены для запуска электродвигателя. Реле KL2, KL3 предназначены электродвигателя.

Выбранное промежуточное реле:

— потребляемая мощность 10 ВА;

— наибольший ток включения, А

— длительно допустимый ток контактов, А.

— высота над уровнем моря до 2000м;

— диапазон рабочих температур от-40до+45С.

Окружающая среда взрывобезопасная, не содержащая пыли в количестве, нарушающем работу реле, а также агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.

Вибрация мест крепления реле с частотой от 10 до 100Гц при ускорении не более 0.25g.

Реле должны устанавливаться в заземленных металлических конструкциях. Место установки реле должно быть защищено от попадания брызг воды, масел, эмульсий и др. жидкостей

Реле (максимального) напряжения обратной последовательности с питанием от входной воздействующей величины предназначены для использования в схемах защиты на переменном оперативном токе в качестве органа, реагирующего на напряжение обратной последовательности при возникновении несимметричных коротких замыканий.

Реле устойчивы к вибрационным нагрузкам в диапазоне частот от 5 до 15 Гц с максимальным ускорением 3g и в диапазоне частот от более 15 до 100 Гц с максимальным ускорением 1g.

Реле выдерживает многократные ударные нагрузки длительностью от 2 до 20мс максимальным ускорением 3g.

Реле имеет реагирующий орган с одним замыкающим и одним размыкающим контактами.

Реле выдерживает дополнительно:

напряжение входной воздействующей величины, равное 1,1 Uн;

напряжение вспомогательной воздействующей величины, равное 1,1 Uн

режим работы при обрыве любой фазы.

Реле напряжения KV служит для защиты цепей управления от коротких замыканий.

Выбираем кнопки для данной схемы по “Справочнику по АД и пускорегулирующей”:

9.4 Выбор путевых выключателей, переключателей, микровыключателей, ламп коммутаторных, резисторов

Путевые выключатели- аппараты, предназначенные для переключений в цепях управления в зависимости от пути, пройденного подвижным элементом рабочей машины. Контакты путевых выключателей переключают сами рабочие механизмы при их движении.

В схеме электропривода со встроенной моментной муфтой запорной арматуры задействованы три путевых выключателя SQ1, SQ2, SQ3.Путевые выключатели SQ1, SQ2 предназначены для остановки двигателя электропривода со встроенной моментной муфтой при достижении запорного органа крайних положений, также для определения положения задвижки, в связи с этим они включены последовательно с лампочками. При открытой задвижке SQ1 разомкнут,SQ2замкнут, горит лампа EL2, при закрытой задвижкой SQ1 замкнут, SQ2 разомкнут, горит лампа EL1. Путевой выключатель SQ3 предназначен для шунтирования замкнутого контакта реле тока, в связи с тем, что при записке электродвигателя происходит “бросок тока”, то есть увеличение тока (длительность которого составляет не более 0,5-1,5 секунды), что может привести к отработке реле тока.

Выбранный ключ типа ПМОФ-с фиксацией (выдерживает U до 660В).

Микровыключатели моментной муфты SQ4, SQ5 предназначены для остановки двигателя при заклинивании или тугом ходе задвижки, то есть служат дополнительно защитой электродвигателя.

Лампы коммутаторные предназначены для визуального определения положения задвижки машинистом находящимся на ТЩУ. Для продолжительного срока их службы последовательно ламп подключают резистор.

10 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ СИЛОВОЙ ЦЕПИ И ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ

10.1 Расчет и выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели предназначены для защиты силовых цепей и цепей управления от токов короткого замыкания и тепловых перегрузок.

Выбор осуществляется по току расцепителя автоматического выключателей.

Сначала рассчитываем номинальный ток двигателя

Далее выбираем трех полюсной автоматического выключателя с выбранным типом расцепителя при условии, что

Все данные выбираем по “Справочнику по электроснабжению и электрооборудованию”.

Далее выполним проверку автоматического выключателя на тепловую защитуи защиту от токов к.з., А

10.2 Расчет и выбор предохранителей

Предохранители служат для защиты силовых цепей и цепей управления от токов короткого замыкания. Выбираем по току плавкой вставки.

В схеме электропривода со встроенной моментной муфтой предохранитель предназначен для защиты цепи управления.

Для выбора предохранителя необходимо знать ток проходящий в цепи управления электропривода со встроенной моментной муфтой. В данном случаи ток цепи управления равен току проходящему в катушке магнитного пускателя(0,104 А).

Выбираем предохранитель типа ПРС, номинальный ток 6 А, ток плавкой вставки 1 А.

11 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРОВОДОВ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Выбранные кабели для цепи управления:

12 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Ежедневно производится обход закрепленного оборудования электропривода с целью выявления внешних повреждений.

Техническое обслуживание производится два раза в год согласно инструкции на электропривод.

Один раз в год производится замер сопротивления изоляции жил кабеля и сопротивления заземления электродвигателя.

Один раз в 5 лет производится замер тока петли “ фаза-ноль”.

Разграничение зоны ответственности с персоналом смежных подразделений ТЭЦ.

Ввод питания 380 в. в шкафы РТЗО осуществляется из вводных шкафов электроцеха, обслуживаемых персоналом электроцеха.

Ремонт и обслуживание редукторов запорной арматуры, регулировку сочленений электродвигателя и редуктора осуществляет ремонтный персонал основных цехов. Снятие и установку исправного электродвигателя при ремонте редуктора производит персонал основного цеха.

Полумуфта на вал электродвигателя устанавливается ремонтным персоналом ЦЛАИТ. Неисправный электродвигатель снимает и устанавливает персонал ЦЛАИТ.

Кабельные связи к датчикам участков КИП и автоматики обслуживает персонал группы электропривода и защит до первого от датчика ряда зажимов.

Правила ПТБ и ППБ при обслуживании электропривода.

Обслуживающий персонал может быть допущен к обслуживанию электропривода запорной арматуры только после инструктажа по ТБ, сдачи экзамена по ТБ и оформления допуска к работе в электроустановках до 1000 вольт.

Работы по ремонту и ревизии элементов схемы необходимо производить только после отключения напряжения и принятия необходимых мер против ошибочного включения.

Настройка концевых выключателей электропривода производится в присутствии ответственного лица оперативного персонала основного цеха.

Устройство и эксплуатация электропривода запорной арматуры должны отвечать требованиям «Правилам техники безопасности при обслуживании тепломеханического оборудования электростанций» и требованиям пожарной безопасности.

Персонал, обслуживающий электропривод запорной арматуры, должен быть обучен требованиям по охране труда и использованию имеющихся средств пожаротушения в соответствии с Инструкцией № 1 «Общие требования по охране труда и пожарной безопасности для работников Центральной лаборатории автоматизации и измерительной техники».

При производстве электро и газосварочных работ в устройствах электропривода запорной а0рматуры должны соблюдаться требования «Инструкции по организации безопасного проведения огневых работ на объектах АО «Алюминий Казахстана».

При эксплуатации электродвигателей, их пускорегулирующих устройств и защит должна быть обеспечена их надежная работа при пуске и в рабочих режимах. На электродвигатели и приводимые ими механизмы должны быть нанесены стрелки, указывающие направление вращения. На электродвигателях и их пусковых устройствах должны быть надписи с наименованием агрегата, к которому они относятся.

Повторные включения электродвигателя в случае отключения их основными защитами разрешается после обследования и проведения контрольных измерений сопротивления изоляции.

Для двигателей ответственных механизмов, не имеющих резерва, повторное включение разрешается после внешнего осмотра двигателя.

Повторное включение двигателей в случаях действия резервных защит до выяснения причины отключения запрещается.

Электродвигатели, длительно находящиеся в резерве, должны осматриваться и опробоваться вместе с механизмами по утвержденному главным инженером графику. При этом у электродвигателей наружной установки, не имеющих обогрева, должны проверятся сопротивление изоляции обмотки статора и коэффициент абсорбции.

Профилактические испытания и ремонт электродвигателей, их съем и установка при ремонте должен проводить персонал электроцеха, за исключением электродвигателей задвижек.

Профилактические испытания и измерения на электродвигателях должны быть организованы в соответствии с “Нормами испытаний электрооборудования”.

В данном курсовом проекте было рассчитано электрооборудование электропривода со встроенной моментной муфтой. По ходу расчетов была изучена принципиальная электрическая схема электропривода со встроенной моментной муфтой, и работа его основных узлов.

Произведен расчет, и по его итогам выбран главный двигатель типа 4А90L2У3. Используя данные выбранного двигателя, были построены его механическая характеристика и нагрузочная диаграмма.

Сделан выбор элементов для цепи управления: магнитные пускатели типа ПМЕ-123, I-величины; кнопки управления типа КМЕ-5110; путевые выключатели типа ВП61-19; микровыключатели типа МП2111; ключ типа ПМОФ; резистор типа С5-35В25; ламп типа КМ50/60; промежуточные реле РП-25; реле напряжения РСН-13-3

Для защиты силовой цепи и цепи управления был рассчитан и выбран: автоматический выключатель типа АЕ2030 и предохранитель типа ПРС.

В целом курсовой проект выполнен в необходимом объеме, произведены необходимые расчеты. Для наглядного обзора выполнены чертежи: расположение электрооборудования на электроприводе со встроенной моментной муфтой, принципиальная электрическая схема, схема соединений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

2. Зимин Е.Н. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. М.: Энергоиздат. 1981.

3. Герасимов В.Г. Электротехнический справочник. т.2. М.: Энергоатомиздат. 1986.

5. Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. М.: Энергия. 1979.

6. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию, т.2. Электрооборудование. М.: Энергоатомиздат. 1987.

7. Крупович В.И. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования. М.: Энергоиздат. 1981.

8. Алексеев В.С. Реле защиты. М.: Энергия. 1986.

9. Карвовский Г.А. Справочник по асинхронным двигателям и пускорегулирующей аппаратуре. М.: Энергия. 1969.

10. Гольстрем В.А. Справочник энергетика промышленных предприятий. Киев. Техника. 1977.

11. Сибикин Е.Г. Эксплуатация и ремонт электрооборудования машиностроительных предприятий. Справочник. 1988.

12. Горюнов В.Н. Справочник по полупроводниковым приборам: диоды, транзисторы, тиристоры. М.: Энергия. 1988.

СПЕЦИФИКАЦИЯ ВЫБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Источник