Комитет общего и среднего образования Ленинградской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Ленинградской области
«Кингисеппский колледж технологии и сервиса»
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине «Электрическое и электромеханическое оборудование»
На тему: «Электрооборудование механосборочного цеха»
Руководитель В.К.Астафьева
Задание принял к исполнению И.Е. Попов
Содержание
Введение
Основные направления экономического и социального развития России на период до 2000 года, предусматривают довести производство электроэнергии до 1840-1880 млрд. кВт/ч; 75 % ее будет преобразовано электрическими направления экономического и социального развития России на период до 2000 года, предусматривают довести производство электроэнергии до 1840-1880 млрд. кВт/ч; 75 % ее будет преобразовано электрическими двигателями в механическую энергию. Работа любого предприятия или учреждения не возможно без электроэнергии. А при ее правильном расчете, значительно уменьшаются суммарные затраты на электрооборудование напряжением 6-20 кВ. Так как при уменьшении количества ТП (т.е. при увеличении их единичной мощности) уменьшается количество ячеек РУ, и следовательно уменьшаются потери электроэнергии и затраты на электрооборудование. Электрическая сеть допускает отклонений от заданных значений напряжения в различных точках сети и на зажимах электроприемников у потребителей при разнообразных режимах потребления. В данной курсовой работе были произведены расчеты электроснабжения механосборочного цеха, расчета заземления ТП методом коэффициента использования, пускозащитной аппаратуры, а так же выбор числа и мощности силовых трансформаторов и сечения питающего кабеля.
РАЗДЕЛ 1. Назначение и технические характеристики электрооборудования производственных механизмов
Участок механосборочного цеха (УМЦ) предназначен для выпуска передней оси и заднего моста грузовых автомобилей. Цех является составной частью производства машиностроительного завода. УМЦ предусматривает производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения. УМЦ получает электроснабжение (ЭСН) от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП), расположенной на расстоянии 1,5 км от подстанции глубокого ввода (ПГВ) завода. Подводимое напряжение-6, 1 О иЛи 35 кВ. ПГВ подключена к энергосистеме (ЭНС), расположенной на расстоянии 8 км. Потребители ЭЭ относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН. Количество рабочих смен -2. Грунт в районе цеха -глина с температурой +5 °С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 и 8 м каждый. Размеры участка А х В х Н= 50 х 30 х 9 м.
2. Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения.\Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 4,2 м. Перечень ЭО участка механосборочного цеха дан в таблице 1. Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроnриемника. Расnоложение основного ЭО nоказано на плане (1).
Таблица 1
|
№ на плане |
Наименование ЭО |
вариант |
Примечание |
|||
|
1 |
2 |
3 |
||||
|
, кВт |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1-фазные |
|
|
1…3 |
Наждачные станки |
2,2 |
1,8 |
1,5 |
||
|
4…6 |
Карусельно-фрезерные станки |
10 |
12,5 |
9,5 |
||
|
7,8 |
Вертикально-протяжные станки |
14 |
15 |
8,5 |
||
|
9…11 |
Токарные автоматы |
20,5 |
18 |
22 |
||
|
12…14 |
Продольно-фрезерные станки |
25 |
34 |
30 |
||
|
15,23 |
Горизонтально-расточные станки |
17,5 |
12,8 |
15,2 |
||
|
16,17 |
Вертикально-сверлильные станки |
7,5 |
5,5 |
6,5 |
||
|
18,19 |
Агрегатные горизонтально-сверлильные станки |
17 |
11 |
20 |
||
|
20,21 |
Агрегатные горизонтально- сверлильные станки |
13 |
9 |
15 |
||
|
22,29 |
Шлифовально-обдирочные станки |
4 |
4,5 |
5 |
||
|
24,25 |
Вентиляторы |
4,5 |
5 |
4 |
||
|
26,27 |
Круглошлифовальные станки |
5 |
3,5 |
2,8 |
||
|
28 |
Закалочная установка |
16 |
25 |
20 |
||
|
30,31 |
Клепальная машина |
5 |
6,2 |
5,5 |
РАЗДЕЛ 2. Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ
1. Заточной станок -- станок для затачивания режущего инструмента. Спектр заточных станков варьируется от крупных промышленных станков для твердосплавного инструмента до маленьких, используемых в домашних мастерских.
2. Карусельно-фрезерный станокснабжен круглым столом, имеющим возможность медленного вращения, в процессе обработки выполняющим роль круговой подачи. ...Станокимеет стойку, на которой находится шпиндельная бабка, имеющая возможность перемещения по вертикальным направляющим стойки.
3. Станок протяжной--этоустройство, предназначенное для обработки металлических поверхностей с разными видами профиля. Существует два видастанков: стандартные и специальные (обрабатывающие наружные и внутренние поверхности металлоконструкций).
4. токарный автомат-- Станокавтоматдля обработки точением заготовок типа тел вращения. ... материалов в виде тел вращения.
5. Фремзерныестанким-- группа металлорежущих и деревообрабатывающихстанковв классификации по виду обработки.Фрезерныестанкипредназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей...
6. Горизонтально-расточнойстанокОсновная рабочая поверхность универсальногостанка- стол, на котором закрепляется обрабатываемая деталь или заготовка. По общему правилу,расточнойстанокориентируется на единичное и серийное производство.
7. Вертикальныйсверлильныйстанок-этотехника, необходимая для создания глухих и сквозных отверстий, а также для дополнительной обработки полученных иным методом отверстий.
8. Агрегатныминазываютспециальныестанки, состоящие из нормализованных деталей и узлов. Их применяют в крупносерийном и массовом производстве для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы, растачивания внутренних и наружных поверхностей и других операций.
9. Определение. Шлифовальныйстанок - машина, предназначенная для обдирочных, отрезных, шлифовальных и полировальных обработок металлических, деревянных и прочих материалов путем снятия поверхностных слоев абразивным инструментом.
10. Вентилятор-- устройство для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15
11. Шлифование -это способ изготовления детали необходимой точности посредством обработки ее абразивным материалом. Существует несколько видов шлифовальных станков: хонинговальные, бесцентрошлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные и круглошлифовальные.
12. Установки индукционные закалочные серии ПАРАЛЛЕЛЬ ИЗ предназначены для индукционного нагрева под закалку одновременным или последовательным способом, а также других видов индукционного нагрева, термообработки стальных и чугунных деталей различной формы с использованием индукторов и приспособлений специальной конструкции.
13. Клепальнаямашина, машина, предназначенная для выполнения клёпки. Различают клепальные прессы и автоматы.
РАЗДЕЛ 3. Расчетная часть
Рис.1 План расположения ЭО механосборочного цеха
3.1 Расчет и выбор электродвигателей основных механизмов
Рассчитаем нагрузку наждачного станка.
Мощность одного такого станка равна 2,2 кВт.
Формула общей мощности:
Где n - количество
- номинальная мощность одного станка, кВт
= 2
Из таблицы, узнает что коэффициент использования () равен 0,14 и коэффициент мощности (Cos) равен 0,65.
Где - коэффициент использования
=0,146,6 = 0,92кВт;
Где - коэффициент реактивной мощности, который равен 1,73
= 0,14 1,73 = 1,6
= 3
По таблице узнаем чему равен коэффициент расчетной нагрузки ().
Формула активной мощности:
2,6;
Формула реактивной мощности:
Формула полной расчетной мощности
=3,1
Формула силы расчетного тока:
1000= 40 A
Выбираем электродвигатель для данного станка мощностью 3 кВт
АИР100S4
Это асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором , частотой вращения 1500 оборотов в минуту.
Стоит определиться с номинальным током двигателя:
Где U - рабочее напряжение (коммутируемое), равное 380 В
з - КПД двигателя, равное 82,6%
cos ц - коэффициент мощности, равный 0,82
P - мощность двигателя номинальная, Вт
Остальное оборудование рассчитывается аналогичным методом, все результаты выбора сводим в таблицу 3
Таблица 3
|
Наименование ЭП |
двигатель |
двигателя |
ЭП |
КПД двигателя |
Cos |
Частота вращения об/мин |
|
|
Станок наждачный |
АИР100S4 |
2,2 |
3 |
82.6% |
0.82 |
1500 |
|
|
Карусельно-фрезерные станки |
АИР132М2 |
11 |
10 |
88.5% |
0.9 |
3000 |
|
|
Вертикально-протяжные станки |
АИР180М8 |
15 |
14 |
88% |
0.78 |
750 |
|
|
Токарные автоматы |
АИР180S4 |
22 |
20,5 |
90.5% |
0,84 |
1500 |
|
|
Продольно-фрезерные станки |
АИР180М2 |
30 |
25 |
91,5% |
0,89 |
3000 |
|
|
Горизонтально-расточные станки |
АИР160М4 |
18,5 |
17,5 |
90% |
0,86 |
1500 |
|
|
Вертикально-сверлильные станки |
АИР132М2 |
11 |
7,5 |
88.5% |
0.9 |
3000 |
|
|
Агрегатные горизонтально-сверлильные станки |
АИР160М4 |
18,5 |
17 |
90% |
0,86 |
1500 |
|
|
Агрегатные горизонтально- сверлильные станки |
АИР180М8 |
15 |
13 |
88% |
0.78 |
750 |
|
|
Шлифовально-обдирочные станки |
АИР132М2 |
11 |
4 |
88.5% |
0.9 |
3000 |
|
|
Вентиляторы |
АИР132М2 |
11 |
4,5 |
88.5% |
0.9 |
3000 |
|
|
Круглошлифовальные станки |
АИР132М2 |
11 |
5 |
88.5% |
0.9 |
3000 |
|
|
Закалочная установка |
АИР160М4 |
18,5 |
16 |
90% |
0,86 |
1500 |
|
|
Клепальная машина |
АИР132М2 |
11 |
5 |
88.5% |
0.9 |
3000 |
3.2 Расчет мощности осветительной нагрузки
Расчет производим методом коэффициента использования светового потока.
Тип светильника выбираем в соответствии со средой производственного помещения.
В проекте производится расчет общего освещения, которое должно обеспечить равномерное освещение всей площади помещения.
В качестве лампы выбираем ДРИ-250
У данной лампы (Р) равна 250 Вт, световой поток () 21000 Лм.
Согласно СНиП рассчитываемого цеха определяем нормированную освещенность электрооборудование электрическая передача напряжение
- высота светильника от потолка, равная 0,5 м
- выстота рабочей поверхности от пола, равная 1 м
h = H - (hc+hp) = 8 - (0,5 + 1) = 6,5 м;
где H - высота цеха равная 8 м
Определяем индекс помещения по формуле
где А - длина цеха равная 50 м
B - ширина цеха, равная 30 м
Согласно выбранному типу светильника рассчитываемого индекса по справочнику используем коэффициент светового потока.
В соответствии с определенными условиями рассчитываем требуемое количество света источника
Где Ен - нормированная минимальная освещенность Ен=400л
S- площадь помещения , S= 1500 м2
z - коэффициент неравномерности освещения, равный 1,15
- коэффициент запаса, равный 1,5
N - количество светильников в помещении
- коэффициент использования светового потока
Коэффициент использования светвого потока , опеределяют по СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение" в зависимости от типа светильника и коэффициентов отражения потолка (),стен (), рабочей поверхности ().
- 0,7
- 0,5
- 0,3
= 0,68
Определяем число светильников в помещении
= = 72
Из этого следует, что для освещения учебно-мастерского цеха следует использовать 72 светильника типа РСП с лампами ДРИ-250
Световой поток:
= = 21139Лм Отклонения потока лампы ДРИ-250
Д•100%=100% = , что входит в предел от -10% до +20%
Светильники располагаются 6 рядами по 12 штук, на равном расстоянии друг от друга.
Рисунок 2 расположение светильников освещения и щита управления
3.3 Расчет мощности цеха
Метод коэффициента максимума
Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных () расчетных нагрузок группы электроприёмников.
94,7
Где - максимальная активная нагрузка, кВт;
-коэффициент максимума, который находится по таблице, равен 1,46
- средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт, находится по формуле: