Разработка автоматизированного электропривода магистрального рудничного конвейера типа 2ЛУ-120 - Курсовая работа

Автоматизированный регулируемый привод, Рудничный КОНВЕЙЕР 2ЛУ-120, преобразователь частоты, модель электропривода, расчет характеристик, система автоматизации, контроллер SIMATIC S7. В ходе проектирования проведен анализ технологического процесса, представлено обоснование использования регулируемого электропривода, показана методика расчета и выбора элементов электропривода конвейера, разработана система автоматического управления и модель электропривода, исследованы статические и динамические режимы электропривода конвейера 2ЛУ-120, разработана программа управления системы автоматизации и регулирования скорости конвейера, рассмотрены вопросы охраны труда, выполнено технико-экономическое обоснование проекта. В результате проектирования был разработан автоматизированный электропривод с преобразователем частоты DYNAVERT BBD250/1000 и асинхронным двигателем типа ВАО2-355L8 мощностью 250КВТ. В указанных выше асфальтосмесительных установках наряду с положительными факторами (относительная простота конструкции, надежность, высокая ремонтоспособность силами обслуживающего персонала, относительно невысокая стоимость) имеется и ряд недостатков.Процесс приготовления асфальтобетонных смесей состоит из следующих этапов: - грубое предварительное дозирование влажных каменных материалов (щебня или гравия, природного (дробленого) песка) в агрегате питания и подачу их к сушильному агрегату; сортировка нагретых каменных материалов на четыре фракции (0-5; 5-10; 10-20; 20-40 мм), временное хранение их в "горячем" бункере, весовое дозирование в соответствии с рецептурой замеса и выдача их в смеситель; смешивание всех фракций материалов с минеральным порошком и битумом и выдача смеси в автосамосвалы или подачу ее через скиповый подъемник в бункер готовой смеси, а из него в автотранспорт. Агрегат питания служит для накопления и подачи исходных каменных материалов (песка, щебня) в соответствии с заданной рецептурой на ленточный конвейер. Сушильный агрегат служит для нагрева и сушки каменных материалов до температуры, обеспечивающей приготовление асфальтобетонной смеси, смешивания с битумом и минеральным порошком, поступающими в бункер смесительного агрегата.Для работы в режиме "Наладка" рукоятку переключателя поворачивают относительно нулевого положения на 45° против часовой стрелки до фиксации, а для режима "Работа" - на 45° по часовой стрелке до фиксации. Кроме того, переключатель в положении "Работа" обеспечивает включение исполнительных механизмов для закрытия крана топлива при отключенном насосе топлива и для закрытия заслонки дымососа при его отключении. Для этого необходимо включить нагреватели топлива в баке и при достижении температуры топлива 50°С включить насос топлива в режиме "Наладка". Чтобы произвести розжиг горелки необходимо нажать на кнопку "Факел", при этом дымосос должен быть включен, заслонка открыта на 15-20% своего хода, заслонка первичного воздуха, подаваемого дутьевым вентилятором открыта на 80-100%, заслонка вторичного воздуха ручного управления - на 30% своего хода. Дозирование каменных материалов, минерального порошка и битума, а также управление работой насоса слива битума, затворами дополнительного бункера и смесителя осуществляется в двух режимах: автоматическом и дистанционном, для чего оператор устанавливает рукоятку переключателя в положение "Авт." и "Дист." соответственно.Механическая часть электропривода состоит из: движущейся части электродвигателя, передаточного устройства и исполнительного органа. Приведенная схема наглядно отражает то, что механическая часть электропривода представляет собой систему связанных масс, движущихся с различными скоростями поступательно и с вращением. Для анализа движения механической части электропривода осуществляется переход от реальной кинематической схемы к расчетной, с которой массы и моменты инерции движущихся элементов и их жесткости, а так же силы и моменты, действующие на эти элементы, заменены эквивалентными величинами, приведенными к одной и той же скорости. Это бывает в тех случаях, когда параметры системы таковы, что влияние упругих связей незначительно, или при решении задач, в некоторых с этим влиянием можно не считаться, механическая часть представляется простейшей расчетной схемой, не учитывающей влияние упругих связей, - жестким приведенным звеном (рисунок 1.2). В этих случаях много массовая механическая часть электропривода заменяется одной эквивалентной массой с моментом инерции IS, на которую воздействуют электромагнитный момент двигателя М и суммарный приведенный к валу двигателя момент нагрузки Мс.По данному способу температуру материала измеряют на выходе, а влажность материала - на входе в сушилку; дополнительно измеряют температуру отходящих газов. По этим параметрам воздействуют на скорость вращения сушильного барабана, а на расход теплоносителя и расход каменных материалов воздействуют по влажности материала и температуре сушильного барабана. Известен также

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Описание промышленной установки и анализ технологического процесса

1.2 Анализ взаимодействия оператор - промышленная установка

1.3 Анализ кинематической схемы, определение параметров и проектирование расчетной схемы механической части электропривода

1.4 Анализ кинематической схемы, определение параметров и составление расчетной схемы механической части электропривода

2. ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ

2.1 Литературный обзор по теме дипломного проекта

2.2 Формулирование требований к автоматизированному электроприводу и системе автоматизации

2.3 Определение возможных вариантов и выбор рациональной системы электропривода

2.4 Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода

3. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

3.1 Расчет нагрузок и построение механической характеристики и нагрузочной диаграммы механизма

3.2 Предварительный выбор двигателя по мощности

3.3 Выбор номинальной скорости двигателя и типоразмера двигателя

3.4 Построение нагрузочной диаграммы электропривода

3.5 Проверка выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИЛОВОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ВЫБОР КОМПЛЕКТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

4.1 Определение возможных вариантов и обоснование выбора типа комплектного преобразователя

4.2 Расчет параметров и выбор элементов силовой цепи

4.3 Выбор датчиков регулируемых координат электропривода

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

5.1 Разработка математической модели автоматизированного электропривода

5.2 Расчет параметров объекта управления

5.3 Определение структуры и параметров управляющего устройства

6. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ И СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА

6.1 Разработка имитационной модели электропривода

6.2 Расчет и определение показателей качества переходных процессов

6.3 Построение статических характеристик электропривода

7. ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ С УЧЕТОМ ТОЧНОЙ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

8. ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ УСТАНОВКИ

8.1 Формализация условий работы установки

8.2 Разработка алгоритма и программы управления

8.3 Разработка функциональной, логической схемы

8.4 Выбор аппаратов

9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА (ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ИЛИ КОНСТРУКЦИИ УЗЛА)

10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЗАЩИТЫ УСТАНОВКИ

10.1 Выбор аппаратов, проводов и кабелей

11. ОХРАНА ТРУДА

11.1 Меры безопасности при эксплуатации конвейеров

11.2 Расчет зануления для двигателя конвейера питателя

12. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

12.1 Определение капитальных вложений

12.2 Определение эксплуатационных затрат

12.3 Определение приведенных затрат

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ