Электропривод вентиляционной установки (стр. 3 из 4)
. 
; (19)где [O-B] – отрезок соответствующий максимальной скорости вращения, мм;
; 
; (20)где [О-Д] – отрезок соответствующий (
) критическомудинамическому моменту, мм
.Время разгона определяется из выражения;
, (21)где
- масштаб по оси времени, с/мм; 
- отрезок соответствующий длительности разгона. 
с/мм, 
с 
Рисунок 5. –Механическая характеристика ЭП с рабочей машиной
7. Обоснование и описание схемы управления системой электроприводов
Требования к схеме автоматического управления
1. Схема должна обеспечивать плавное или ступенчатое регулирование частоты вращения двигателей в режиме автоматического управления температурой.
2. Схема должна предусматривать возможность перехода на ручное управление.
3. Схема должна предусматривать защиту от коротких замыканий, тепловую, обрыва фаз сети и самопроизвольного пуска.
Для управления вентиляционной установкой предлагается схема представленная на рисунке 6.
Данная схема позволяет производить управление установкой в ручном и автоматическом режимах. Для выбора режима предназначен переключатель SA1.
Данная схема позволяет производить управление установкой в ручном и автоматическом режимах. Для выбора режима предназначен переключатель SA1.
Рассмотрим сначала автоматический режим работы. Включение всей схемы производится автоматом QF1. Схема управления включается автоматическим выключателем SF1. Переключатель находится в положении А. Далее включаем пускатель КМ1 с помощью кнопки SB1, который в свою очередь контактом КМ1:3 подает питание на регулятор А1, блок управления тиристорами и блок питания с выходным напряжением 24 В (необходимо для питания активных датчиков BX1 и ЦАП выхода А1). Регулятор А1 предназначен для сравнивания двух контролируемых параметров (температура и
влажность) и по полученным данным формировать управляющий сигнал на выходе в пределах 4…24 мВ. Данный сигнал является основой для формирования управляющего сигнала тиристорами в силовой сети с помощью БУТС. И уже в зависимости от уровня сигнала на управляющих электродах тиристоров происходит регулирование скорости вращения электродвигателей, а следовательно и подачи.В ручном режиме включение производится аналогично. SA1 в положении Р. Включение – выключение производится с помощью кнопок SB4 и SB3 на усмотрение оператора.
В схеме применена следующая защита:
- от КЗ в силовой сети автомат QF1 с электромагнитным расцепителем;
- от обрыва фаз и перегрузки тепловые реле КК1…КК2, защищающие группу двигателей;
- от неполнофазного режима реле напряжения KV1 и KV2;
- цепь управления защищена автоматическим выключателем SF1.
8. Выбор аппаратуры управления и защиты
Выбор автоматического выключателя:
1. По номинальному напряжению: Uна=660В >Uс=380В
2. По номинальному току: Iн >Iн.дв.
Iн.общ=Iн.гр +Iн.рг
Iн.общ=5,75+5,75=11,5 (А)
Iн › Iраб Iн=16А › Iраб=11,5А
Расчет тока срабатывания электромагнитного расцепителя:
Iср.э=к• Iн.р
где к – кратность срабатывания электромагнитного расцепителя.
Iср.э=12•16=192 (А)
Автомат: АЕ2030 – 100-20У3Б
Выбор магнитного пускателя.
Выбираю магнитный пускатель КМ1, КМ2:
Uн=660 В > Uс=380 ВIн=25 А > Iраб=11,5 А
Uк=Uц.упр=220В
ПМЛ 2101 У3
Uн=660 В > Uс=380 В
Iн =25 А > Iраб=11,5 А
Uк=220 В > Uц.упр=220 В
Выбираю тепловые реле РТЛ
По номинальному напряжению: Uн=660 В > Uс=380 В
Номинальный ток: Iн.теп.р. > IТР.=1,2·5,75=6,9 А
Номинальный ток теплового расцепителя: Iн.теп.р.=7 А
Пределы регулирования 5,5-8,0(А)
Тепловое реле РТЛ – 1012 04
Выбор сигнальной лампы.
Для световой сигнализаций выберу аппаратуру АС – 14011У3. Лампа коммутаторная, Uл=220В, цвет светофильтра – зеленый.
Выбор кнопок управления.
КМЕ4111У3.
По рабочему току – до 6А.
По количеству контактов – 1з - 1р.
По климатическому исполнению и категорий размещения У3.
Автоматический выключатель SF1: АЕ2024-00-54У3
Блок питания: БП 24 фирмы «ОВЕН»
Реле напряжения KV1…KV2: ЕЛ-8
Многоканальный измеритель – регулятор ТРМ 138И фирмы «ОВЕН»
Блок управления тиристорами и симисторами БУТС фирмы «ОВЕН»
Термо-датчики ТСМ 014-50М.В3.20/05
Датчик влажности ВХЛ 72-4К.Э3
Силовой тиристор КУ 202 К
9. Подсчет стоимости выбранного комплекта электрооборудования
Таблица 2 - Расчет стоимости
| Наименования оборудования. | Марка,тип | Количество штук. | Стоимость единицы. | Стоимость рублей. |
| 1. Щит управления | ПР11 | 1 | 3560 | 3560 |
| 2. Многоканальный измеритель - регулятор | ТРМ 138И | 1 | 10630 | 10630 |
| 3. Блок управления тиристорами | БУТС | 1 | 4480 | 4480 |
| 4. Двигатель n=3000об/мин | RAH80A2BУ2 | 10 | 2065 | 20650 |
| 5. Силовой тиристор | КУ202К | 6 | 390 | 2340 |
| 6. Автоматический выключатель. | АЕ2046М-10 | 1 | 560 | 560 |
| 7. Магнитный пускатель | ПЛМ2101У3 | 2 | 523 | 1046 |
| 8. Тепловое реле | РТЛ – 1012 04 | 2 | 165 | 330 |
| 9. Реле напряжения. | ЕЛ-8 | 2 | 330 | 330 |
| 10. Сигнальная арматура | АС – 14011У3 | 1 | 75 | 75 |
| 11. Кнопки управления. | КМЕ4111У3 | 4 | 120 | 480 |
| 12. Блок питания | БП 24 | 1 | 560 | 560 |
| 13. Автоматический выключатель | АЕ2024-00-54У3 | 1 | 45 | 45 |
| 14. Термо-датчик | ТСМ 014-50М.В3.20/05 | 4 | 225 | 1020 |
| 15. Датчик влажности | ВХЛ 72-4К.Э3 | 4 | 470 | 1880 |
| Сумма: | ------------ | ----------- | ----------- | 47986 |
Расчет сделан на основании прайс-листов фирмы ООО «Интерэлектрокомплект»,представленные в приложении 1.
10. Расчет устойчивости системы двигатель – рабочая машина
Рисунок 7. Функциональная схема
где к-усилительное безинерционное звено – наиболее простое звено АСУ. без запаздывания.
Для составления уравнения такого звена достаточно определить только коэффициент усиления к.
В нашем случае – это механическая передача (муфта) между фазным двигателем и ДВС.
- аппереодическое звено первого порядкагде к – коэффициент усиления звена (к=1)
Т – постоянная времени звена, с (Т=500с)
описывается дифференциальным уравнением в операторной форме. В нашем случае это автоматизация скорости движения электродвигателя с фазным ротором.
Рассчитаем устойчивость системы по критерию Михайлова.
Подставляя в характеристическое уравнение в полином р=jω. Определяем вектор Михайлова.
М(jω)=500(jω)+2=Re(ω)+jIm(ω)
где Re(ω)=2
Im(ω)=500jω
Изменяя частоту ω от 0 до ∞, устанавливаем, что конец вектора, расположенный в первом квадранте комплексной плоскасти.
Вывод:
Годограф Михайлова начинается на положительной вещественной полуоси и последовательно проходит комплексной плоскости равной порядку характеристического уравнения (1=I), следовательно система устойчива.