Конструирование электропривода

Конструирование электропривода

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. КОНСТРУИРОВАНИЕ НИЗКОВОЛЬТНЫХ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

2. ЕДИНАЯ СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ (ЕСКД)

2.1. Общеполагающие стандарты

2.2. Текстовые конструкторские документы

2.3. Групповые и базовые конструкторские документы

2.4. Общие требования к выполнению схем

2.5. Условные графические обозначения (УГО) в схемах

2.6. Обозначения буквенно-цифровые в схемах

2.7. Правила выполнения электрических, кинематических,

гидравлических и пневматических схем

3. ПРИВОД КАНАТНОЙ ДОРОГИ С СИСТЕМОЙ Г-Д

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1

Приложение 2

ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа является составной частью в непрерывной подготовке по инженерному проектированию, представляющая собой важнейший практический выход приобретенных знаний в процессе изучения дисциплины «Инженерная графика и основы проектирования», а также стандартов и нормативно-технической документации на разработку, изготовление и эксплуатацию изделий электротехнической промышленности.

Задачи, решаемые инженерами электриками и электромеханиками, весьма разнообразны. Они возникают как при создании новых технических объектов, так и при их модернизации, анализе и выборе альтернатив из уже существующих решений, при решении конъюнктурных и коммерческих вопросов. Поэтому подготовка будущих инженеров требует привития обучаемым проектного мышления и овладения ими современными методами проектирования, нормативно-технической документацией и правилами эксплуатации электротехнических устройств, регламентируемых соответствующими государственными стандартами.

Настоящая курсовая работа ставит своей целью практическое усвоение и применение теоретических знаний по новым методам проектирования, связанных с человеческой деятельностью и человеко-машинными процедурами, а также знаний единой системы конструкторской документации (ЕСКД), отраслевых стандартов (ОС 1 ) и руководящих материалов па проектирование, изготовление и эксплуатацию электротехнических изделий и установок.

1. КОНСТРУИРОВАНИЕ НИЗКОВОЛЬТНЫХ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

1.1 Виды и классификация низковольтных комплектных устройств

Низковольтным комплектным устройством (НКУ) называется электротехническое устройство заводского изготовления с переменным напряжением до 1000 В и постоянным 1200В, представляющее собой совокупность электрических аппаратов, приборов и другого электрооборудования, смонтированных на одной конструктивной основе и предназначенных для выполнения хотя бы одной или нескольких следующих функций: управления, распределения, трансформации, защиты, измерения и сигнализации.

1.1.1. Подразделения НКУ

По конструктивным формам:

- станции и щиты из открытых рам и каркасов (открытые комплектные устройства);

- станции и щиты в напольных шкафах (защищенные комплектные устройства);

- посты, пульты, ящики навесные, щиты многоящичные (комплектные устройства, устанавливаемые вертикально на стене);

- пульты, столы напольные;

- панели сигнализации и управления (мнемосхемы, табло).

По составу комплектующих изделий составляющих основу НКУ:

- с релейно-контакторной аппаратурой

- с силовым электромагнитным оборудованием (трансформаторы, дроссели,

-

- реакторы);

- с бесконтактной слаботочной электронной аппаратурой (полупроводниковые приборы, интегральные компоненты);

- с бесконтактной сильноточной аппаратурой (силовые диоды, тиристоры).

По электрическим параметрам:

- по роду тока (постоянного, переменного, постоянного и переменного);

- по номинальному току силовой цепи (до 2500А, свыше 2500А);

- по номинальному напряжению силовой цепи (переменного до 360В и 660В частотой 50 и 60 Гц; постоянного до 440В и 1200В);

- по номинальному напряжению силовой цепи (переменного 24, 36, 42, 110, 127, 220, 380В частотой 50 и 60 Гц; постоянного 24, 42, 48, 60, 110, 220, 440В).

По исполнению щитов и шкафов: однорядные; двухрядные.

По способу обслуживания: одностороннего обслуживания; двустороннего

обслуживания.

По способу установки аппаратуры: на панелях и блок-панелях; на рейках и уголках; на неподвижных объемных блоках; на выдвижных блоках и ячейках.

По назначению для различных отраслей промышленности: металлургической промышленности; горнодобывающей; нефтедобывающей; химической; бумагоделательной; станкоинструментальной; сельского хозяйства и других отраслей промышленности.

1.2. Основные параметры, определяющие конструкцию НКУ

Конструктивный вид НКУ определяют следующие параметры: степень защиты оболочки; условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических и механических факторов внешней среды.

Степень защиты оболочек по ГОСТ 14254-80 характеризуется двумя показателями (таблица 1.1): степенью защиты персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися частями, находящимися внутри оболочки, а также степенью защиты встроенного в оболочку оборудования от попадания твердых посторонних тел (первая цифра в обозначении), степенью защиты электрооборудования, расположенного внутри, от проникновения воды (вторая цифра в обозначении).

Таблица 1.1. Исполнения НКУ по степени защиты оболочек.

Условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды выбираются по ГОСТ 15150-69, 15543-70, НКУ предназначаются для эксплуатации в одном или нескольких макроклиматических районах и изготавливаются в следующих климатических исполнениях: для районов с умеренным климатом У, для районов с холодным климатом ХЛ, для районов с влажным тропическим климатом ТВ, для районов с сухим тропическим климатом ТС, для районов с сухим и влажным тропическим климатом Т.

НКУ в разных климатических исполнениях в зависимости от места размещения при эксплуатации изготавливают по следующим категориям:

а) для работы на открытом воздухе (некоторые НКУ для сельского хозяйства, горнодобывающей промышленности и т.д.)

б) для работы в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха не существенно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется

в) сравнительно свободный доступ наружного воздуха (палатки, кузова, прицепы, металлические помещения без теплоизоляции, навесы);

г) для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха и воздействия песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе (металлические с теплоизоляцией, каменные, бетонные, деревянные помещения);

д) для работы в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями (закрытые отапливаемые или охлаждаемые вентилируемые производственные и другие помещения);

е) для работы в помещениях с кондиционированным или частично кондиционированным воздухом;

ж) для работы в лабораторных, капитальных жилых и других подобного типа помещениях.

Номинальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации и испытаниях, а также рабочие значения влажности воздуха.

НКУ общепромышленного назначения должны эксплуатироваться на высоте над уровнем моря не более 1000 м.

Испытания изделий проводятся при нормальных значениях факторов внешней среды при температуре от +15 до +35, относительной влажности воздуха 45-85% и атмосферном давлении 0.09-0.1 МПа.

Изделия исполнения ХЛ, предназначенные для наружного монтажа передвижных и переносных комплектных устройств, должны быть работоспособны при выпадании на изделия инея. Такие изделия должны допускать приложения номинального напряжения без пробоя или поверхностного перекрытия при выпадании на них инея с последующим его оттаиванием. В атмосфере, в которой эксплуатируются НКУ, содержатся коррозионно-активные агенты. Атмосфера типа I, примерно соответствующая атмосфере сельской, лесной, горной местности, содержит сернистого газа не более 0.02 мг/мЮ, хлористых солей выпадает в сутки до 0.3 мг на 1 м, атмосфера типа II, примерно соответствующая атмосфере промышленных районов, содержит сернистого газа 0.02-2 мг/м, хлористых солей выпадает в сутки до 0.3-2 мг на 1 м.

Условия эксплуатации по коррозионной агрессивности атмосферы для металлических деталей без покрытий, а также с металлическими и неметаллическими неорганическими покрытиями подразделяются на следующие группы: легкие (Л), средние (С), жесткие (Ж), особо жесткие (ОЖ). Выбор условий эксплуатации металлов, а также металлических и неметаллических неорганических покрытий в зависимости от климатического исполнения и категории размещения изделий производится по таблице 1.2.

Таблица 1.2. Выбор группы условий эксплуатации металлов, металлических и неметаллических неорганических покрытий.

Условия транспортирования являются такими же, как условия хранения на открытых площадках: для умеренного и холодного климатов - по группе условия хранения Ж1, для тропического климата и при морских перевозках - по группе условий хранения ОЖ1. Для изделий, транспортирование которых предусмотрено только в закрытом транспорте (железнодорожных вагонах, контейнерах, закрытых автомашинах, трюмах и т.д.), условия транспортирования в части воздействия климатических факторов являются такими же, как условия хранения: для умеренного и холодного климатов - по группе условий хранения Ж2, для влажного тропического климата - по группе условий хранения ОЖ2, для морских перевозок в трюмах - по группе условий хранения Ж3.

Условия эксплуатации и транспортирования в части воздействия механических факторов внешней среды определяются ГОСТ 16962-71 и 17516-72. При конструировании НКУ должны быть учтены условия их эксплуатации в зависимости от места их размещения и вида объектов. Связь между группой условий эксплуатации и степенью жесткости внешних механических воздействий обозначается буквой М и порядковым номером группы.

Рекомендуется в качестве унифицированных исполнений, пригодных для эксплуатации в местах, нормированных для нескольких групп, применять изделия, удовлетворяющие требованиям групп М7 (в стационарных установках машинных залов электростанций с турбогенераторами мощностью 2500кВт и выше) или УМ1 (унифицированная по механическим воздействиям).

1.3. Общие технические требования к НКУ

К общим техническим требованиям к НКУ относятся прочность изоляции электрических цепей, устойчивость конструкции к ударным токам короткого замыкания, безопасность при эксплуатации, удобство обслуживания и ремонта, надежность устройства.

Сопротивление электрической изоляции всех электрически изолированных цепей НКУ при нормальных климатических условиях должно быть не менее 1Мом. Изоляция элементов и аппаратов НКУ в холодном

состоянии должна в течении 1 мин выдерживать испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц, указанное в таблице 1.3. НКУ, имеющие аппараты и электрические цепи с потенциалом относительно земли напряжением 1000-1300В, испытываются напряжением 3500В. Если в НКУ установлены аппараты и радиоэлектронные элементы, испытательное напряжение которых отличается от приведенного в табл.3, то такие цепи испытываются напряжением в соответствии с техническими условиями или стандартами на эти аппараты и элементы.

Таблица 1.3. Испытательное напряжение.

Номинальный ток и наибольший допустимый ударный ток короткого трехфазного замыкания сборных шин открытых и защищенных НКУ приведены в таблице 1.4.

Конструкция НКУ в части соблюдения требований безопасности должна соответствовать ГОСТ 12.2.007.0-75 и 12.2.007.7-75.

Во всех видах НКУ при напряжениях цепей выше 36 В обязательно применение заземления.

Допускается не заземлять:

Аппаратуру, установленную на заземленных металлических конструкциях, если при этом на опорных поверхностях имеются зачищенные и незакрашенные места для обеспечения электрического контакта.

Таблица 1.4. Допустимый ударный ток.

На НКУ напряжением выше 660 В наносится знак высокого напряжения по ГОСТ 12.4.027-76.

1.3.1. Требования к расположению аппаратов и электрическому монтажу

Аппараты должны устанавливаться, как правило, на высоте не менее 400 мм от пола. Аппараты оперативного управления (переключатели, кнопки и т.п.) должны быть легко доступны и их следует устанавливать не выше 1800 мм и не ниже 600 мм от пола. Измерительные приборы устанавливаются на высоте от пола 800-2200 мм, малогабаритные - на высоте до 1800 мм. Ниже уровня 400 мм от пола допускается устанавливать устройства, не требующие оперативного обслуживания (трансформаторы тока и напряжения, стабилизаторы, нерегулируемые резисторы, шунты и т.п.). Аппараты, приборы, блоки, включенные в цепь напряжением выше 500 В, рекомендуется располагать в верхней части НКУ. Расположение аппаратов, блоков и других устройств, а также их крепление в НКУ должны обеспечивать: удобство, безопасность обслуживания и доступность к внутреннему электрическому монтажу; удобство подключения внешних соединений к НКУ; исключение возможности взаимного влияния (переброс электрической дуги, передача механических воздействий, вызывающих ложные срабатывания и разрегулировку, взаимную индуктивность и паразитные электрические связи); доступ к контактным соединениям; удобство ремонта и замены; возможность взаимозаменяемости однотипных аппаратов и устройств.

Монтаж цепей управления должен выполняться проводами с медными жилами, для сечений выше 10 мм допускается применение проводов с алюминиевыми жилами с выполнением контактных соединений по ГОСТ 10434-76. Присоединение одножильными проводами допускается только для фиксированного монтажа и неподвижных элементов аппаратуры.

Рекомендуется монтаж цепей выполнять проводом с расцветкой изоляции: силовые цепи постоянного и переменного тока - черной (темно-коричневой); цепи управления переменного тока - красной (оранжевой, розовой), цепи управления постоянного тока - синей (фиолетовой), цепи заземления - зелено-желтой; цепи, соединяемые с нулевым проводом и не предназначенные для заземления - голубой (серой, белой). Цвета, указанные в скобках, являются дополнительными.

Зажимы, а также концы проводников должны иметь маркировку в соответствии с монтажной схемой, при этом используется принцип адресной встречной маркировки.

Число маркировочных знаков не должно превышать шести.

1.4. Система типовых конструкций НКУ

1.4.1. Основные размеры

Составные части конструкций НКУ находятся в иерархической соподчиненности и группируются в отдельные порядки в зависимости от уровня их входимости.

Конструкции нулевого порядка: плиты изоляционные, перфоплиты монтажные металлические, крепления реечные для установки релейно-контакторной и другой аппаратуры; платы монтажные предназначенные для установки и электрического объединения электро- и радиоэлементов, в том числе и интегральных.

Размеры плит изоляционных и перфоплит должны соответствовать ГОСТ 14932-69.

Материал изоляционных плит: доска асбестоцементная электротехническая (дугостойкая) обработанная марки 400 по ГОСТ 4248-78 со сквозной пропиткой; гетинакс марки I по ГОСТ 2718-74; стеклотекстолит марки КАСТ-В по ГОСТ 10292-74.

На изоляционных плитах устанавливается в основном аппаратура с задним присоединением.

Материал перфоплит - сталь 1ОКП ГОСТ 16523-70, толщиной не более 3 мм.

Система конструкций для реечного крепления аппаратов позволяет значительно снизить трудоемкость изготовления НКУ по сравнению со станциями на изоляционных плитах, снижаются габариты устройств в следствие полного использования полезной площади, упрощается перемонтаж НКУ на объекте.

Платы монтажные блочной унифицированной конструкции (БУК), входящие в конструкции первого порядка, имеют размеры: Н(высота) - 170, В(ширина) - 100; 150; 225, S(толщина) - 1.5 мм.

Платы монтажные вспомогательных исполнений, входящие в каркасы блочные вставные, имеют размеры: Н(высота) - 100;200, В(ширина) - 20n, где n = 1,…,20, S(толщина) - 1.5; 2; 3 мм.

Платы изготавливаются из изоляционного материала: для навесного монтажа гетинакс IV по ГОСТ 2718-74 и стеклотекстолит СТЭФ по ГОСТ 12652-74; для печатного монтажа стеклотекстолит СФ-1 по ГОСТ 10316-78 для односторонних и СФ-2 - для двусторонних печатных плат.

Конструкции первого порядка: рамы по ГОСТ 15064-69 предназначены для установки на них аппаратуры собранной на плитах или рейках. Рамы свариваются из сортовой угловой стали 4063 мм.

К конструкциям первого порядка относятся также платы монтажные вдвижные защищенные и незащищенные, собранные из плат нулевого порядка, выходного разъема и лицевой панели.

Защищенные платы имеют металлическое обрамление.

Конструкции второго порядка. Блоки управления с релейно-контакторной аппаратурой собираются на изоляционных или металлических перфоплитах и представляют собой устройства, собранные по функциональным схемам управления.

Каркасы блочные вставные имеют три исполнения: I - для установки плат выдвижных; II - для установки и электрического монтажа электро- и радиоэлементов; III - комбинированные, для установки плат вдвижных, электро- и радиоэлементов.

Конструкции третьего порядка. Рамы с установленной на ней аппаратурой, смонтированной по определенной электрической схеме, представляют собой панель управления открытого исполнения.

К конструкциям третьего порядка относятся каркасы встраиваемые, в которые устанавливаются вдвижные блоки.

Конструкции четвертого порядка. К ним относятся оболочки защищенных и каркасы открытых НКУ.

Оболочка - это часть НКУ, предназначенная для защиты человека от случайного прикосновения к токоведущим или подвижным частям устройства и для предохранения находящегося внутри оборудования от внешних воздействий.

По назначению конструкции и габаритным размерам оболочки имеют исполнения: для напольных шкафов; для ящиков; напольных пультов.

Каркас открытый - объемная металлическая сборная конструкция, предназначенная для установки в специальных электрических помещениях, каркасы имеют ряд конструктивных исполнений по габаритам, способу установки и обслуживания: одностороннего с проходом вне щита; двустороннего с проходом внутри щита; одностороннего прислонного с проходом внутри щита.

Размеры каркасов: высота 2400 мм; длина 400 - 2700 мм (через каждые 100 мм); глубина 600, 1300, 1800, 2000 мм.

Пульты управления электроприводами (ОСТ 16.0.684.115-74) имеют девять конструктивных исполнений:

I - пульт с наклонной приставкой для работы сидя;

II - то же для работы стоя;

III - пульт с наклонным столом для работы сидя;

IV, V - то же для работы стоя;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5