работа (стр. 1 из 5)
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт
им. Плеханова (технический университет)
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине: Системы управления электроприводами
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
| Автор: студент группы | ЭР-00-2 | ________________ | /Яблочков Д.В./ |
| (подпись) | (Ф.И.О.) |
ОЦЕНКА:__________________
Дата:_________________
ПРОВЕРИЛ
| Руководитель проекта: | ________________ | /Емельянов А.П./ |
| (должность) | (подпись) | (Ф.И.О.) |
Санкт-Петербург2004
Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г. В. Плеханова
(технический университет)
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой Козярук А.Е. /___________/
Кафедра Э и ЭМ
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине: Системы управления электроприводами
ЗАДАНИЕ
Студенту группы Эрн-00 Яблочкову Д.В.
(шифр группы) (Ф.И.О.)
Тема проекта: Разработка системы управления синхронным электроприводом центробежного нагнетателя 280-12-7 компрессорной газоперекачивающей станции
Исходные данные к проекту: Технические характеристики центробежного нагнетателя 280-12-7 и синхронного электродвигателя СТД -4000-2У4
Содержание пояснительной записки:
Устройство и работа нагнетателя; Схема релейно – контакторного; Частотное регулирование скорости синхронного электродвигателя; Структурная схема привода с частотным регулированием.
Перечень графического материала:__________________________
Срок сдачи законченного проекта:___________________________
Руководитель проекта: /Емельянов А.П./
Дата выдачи задания: _____________________
Курсовая работа по дисциплине «Системы управления электроприводами» посвящена исследованию электропривода центробежного нагнетателя 280-12-7 с синхронным электродвигателем СТД -4000-2У4 и разработки для него системы управления для улучшения качества параметров перекачиваемого газа, снижения потребления электроэнергии и для улучшения технико-экономических показателей этого нагнетателя.
The Summary
The term paper on discipline of «System of management by elektroprivodami is devoted to research of elektroprivoda of centrifugal supercharger 280-12-7 with the synchronous electric motor STD -4000-2У4 and developments for it of the system of management for the improvement of quality of parameters of the gas pumped over, declines of consumption of electric power and for the improvement of tehniko-ekonomicheskih indexes of this supercharger.
Описание и технические характеристики центробежного нагнетателя с электроприводом.. 6
Технические характеристики центробежного нагнетателя 280-12-7. 6
Технические характеристики синхронного электродвигателя СТД-4000-2У4 и системы возбуждения 6
Техническое задание на электропривод центробежного газонагнетателя Смоленской КС.. 11
Регулирование подачи центробежных нагнетателей. 14
Автоматизация электропривода ЦГН.. 19
Пуск привода ЦГН от релейно-контактной схемы.. 19
Программирование релейно-контактной схемы на контроллере. 20
Моделирование привода ЦГН.. 22
Моделирование синхронного электродвигателя. 22
Моделирование системы управления ЦГН.. 23
Список используемой литературы.. 26
На Смоленской компрессорной станции (ООО «Лентрансгаз») для привода центробежных нагнетателей типа 280-12-7 используются синхронные двигатели типа СТД-4000-2У4 с полной мощностью 4580 кВА. Таких двигателей на станции установлено 30 штук, из которых 7-10 находятся в постоянной работе. Регулирование подкачки газа в результате сезонных (суточных) колебаний его потребления осуществляется путем включения (выключения) нагнетателей или дросселированием, а учитывая мощность каждого нагнетателя, таким способом не удается достичь требуемой плавности регулирования, поэтому один нагнетатель решено оснастить регулируемым приводом, который бы позволил более плавно изменять подачу газа в зависимости от расхода. Тем самым будет обеспечивается экономия электроэнергии и высокая точность поддержания нужного давления в трубопроводе.
Описание и технические характеристики центробежного нагнетателя с электроприводом
Технические характеристики центробежного нагнетателя 280-12-7
| Тип | Тип привода нагнетателя | Номинальная производительность при нормальных условиях, млн. м3/с | Нормальная Частота вращения ЦБН, об/мин | Объемная произво- дительность, м3/мин |
| При одном нагнетателе | ||||
| 280-12-7 | СТД-4000-2УХ | 13 | 7980 | 150 |
Технические характеристики синхронного электродвигателя СТД-4000-2У4 и системы возбуждения
| Параметр | Значение |
| Мощность, кВт | 4000 |
| Полная мощность, кВА | 4580 |
| Напряжение статора линейное, В | 10000 |
| Ток фазы статора, А | 265 |
| Частота вращения, об/мин | 3000 |
| Коэффициент мощности | 0,9 |
| КПД, % | 97,5 |
| Ток возбуждения, А | 294 |
| Напряжение возбуждения, В | 103 |
| Максимальный мгновенный ударный ток статора, А | 7904 |
| Масса ротора двигателя, т | 2,68 |
| Маховый момент, тм2 | 0,278 |
Исполнение двигателя закрытое с замкнутым циклом вентиляции. Режим работы S1 по ГОСТ 183-74. Допустимая температура нагрева обмоток статора, измеренная термометром сопротивления, 1200 С, ротора – 1300 С. Пусковые характеристики двигателей приведены на рис.1.
Возбуждение:
Для возбуждения двигателей принимаем тиристорный цифровой возбудитель ВТЦ-СД-320, поскольку применяемые в настоящее время возбудители ВТЕ-320 и ТЕ8-320 разработаны около 20 лет назад морально и технически устарели и их характеристики не соответствуют современным требованиям.
Основные технические данные ВТЦ-СД-320:
| Параметр | Значение |
| Номинальный ток возбуждения | 320 А |
| Номинальное напряжение возбуждения | 115 В |
| Номинальная мощность | 36,8 кВт |
| Кратность форсировки по току | 1,8 |
| Схема выпрямления | Трехфазная мостовая (шесть тиристоров Т500) |
| Масса | Не более 400 кг |
Выполняемые функции;
· пуск двигателя с подачей возбуждения по снижению до подсинхронных значений величины скольжения и тока статора;
· регулирование напряжения статора по ПД- закону (быстродействующий канал);
· регулирование cos
(реактивной мощности) изменением уставки регулятора напряжения (медленный канал);· ограничение минимального возбуждения в функции отношения Q/P;
· ограничение перегрузки по вычисляемому тепловому импульсу ротора;
· останов двигателя с гашением поля инверсным режимом тиристорного преобразователя;
· штатные защиты статических систем возбуждения;
· защита по несоответствию потребляемой реактивной мощности величине тока возбуждения;
· ведение журнала событий;
· взаимодействие с АСУ и системой диспетчеризации промышленного объекта;
· осцилографирование процессов пуска и остановки двигателя.
В состав компрессорного агрегата входят центробежный нагнетатель, мультипликатор, устанавливаемый между валом электродвигателя и валом нагнетателя, электродвигатель с аппаратурой управления, система смазки, вентилятор обдува электродвигателя и контрольно-измерительные приборы. Схема центробежного нагнетателя (280-11-1) с осевым подводом газа и мультипликатора приведена на рис. 1. Мультипликатор повышает частоту вращения вала двигателя до значения, необходимого для центробежного нагнетателя. Потери мощности в нем составляют около 1,5 %.
Рис.1 Центробежный нагнетатель и мультипликатор:
1- зубчатая муфта двигателя; 2 – корпус мультипликатора; 3 – зубчатая муфта нагнетателя; 4 – вал ротора нагнетателя; 5 – вкладыш переднего подшипника; 6 – опорно-упорный подшипник; 7 – улитка; 8 – всасывающий патрубок; 9 – нагнетательный патрубок
Основным типом электродвигателей, применяемых в установках транспорта газа магистральных газопроводов, являются двигатели серии СТД. Главные приводные электродвигатели КС устанавливают вне помещения нагнетателей, которое является помещением со взрывоопасной зоной класса В1а. Нагнетательный цех отделяется от машинного зала перегородкой (рис. 2).