Электрооборудование компрессорной установки
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
Гомельский Государственный Политехнический техникум
Дипломная работа
Специальность: Монтаж и эксплуатация электрооборудования
Предмет: Электрооборудование предприятий и гражданских зданий
Тема: Электрооборудование компрессорной установки
Разработал:
учащийся группы
МЭ-41с к
Иванов Д.
Проверил:
Повный А. В.
2010 год
Введение
Компрессоры относятся к группе механизмов, получивших широкое распространение на всех промышленных предприятия.
Компрессоры применяют для получения сжатого воздуха или другого газа давлением свыше 4.105 Па (кгс/см2) с целью использования его энергии в приводах пневматических молотов и прессов, в пневматическом инструменте, в устройствах пневмоавтоматики и т.д.
График потребления сжатого воздуха на промышленных предприятиях, как правило, имеет переменных характер в течение суток. Для обеспечения нормальной работы потребителей необходимо, чтобы давление воздуха поддерживалось постоянным – это является одним из основных требований, предъявляемых при автоматизации компрессорных установок. Давление в воздуховодной сети зависит от потребления воздуха и производительности компрессора. Когда расход воздуха равен производительности компрессора, давление в сети будет номинальным. Если потребление воздуха становится больше производительности, то давление падает, и наоборот.
Наибольшее применение для приводов компрессоров получили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные двигатели.
1.Назначение и краткая характеристика электрооборудования
Компрессорная установка в основном предназначена для обслуживания определенных технологических процессов, поэтому производительность компрессоров зависит от потребления воздуха в ходе работы производственного участка.
Главное движение осуществляется синхронным двигателем М1, который приводит во вращение поршневой механизм компрессорной установки.
В компрессорной установке применяются два двигателя и возбудитель. Синхронный двигатель предназначен для вращения поршневой системы компрессорной установки. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором приводит во вращение возбудитель. Возбудитель наглухо присоединен к обмотке возбуждения главного двигателя, тем самым он возбуждает синхронный двигатель.
В схеме присутствуют блокировки, обеспечивающие безопасную работу компрессорной установки.
Давление масла контролируется механическим реле давления и промежуточным реле. Промежуточное реле датчика температуры контролирует температуру сжатого воздуха. Струйное реле, сигнализирует об уменьшении давления охлаждающей воды. Реле времени контролирует исчезновение охлаждающей воды.
Схема автоматического управления синхронным двигателем поршневого компрессора допускает включение на напряжение 380В, 220В переменного и 220В, 48В постоянного.
Q1 – масляный выключатель, включает в сеть двигатель М1;
Воздушный компрессор немедленно отключить от сети:
- при появлении дыма или огня из электродвигателя или его пускорегулирующей аппаратуры;
- вибрации, шуме и стуке, угрожающих целости компрессора;
- поломке приводного механизма;
- значительном снижении числа оборотов, сопровождающимся быстром нагреве электродвигателя.
Промывка отдельных узлов, деталей установки в керосине или бензине должна производится в специальном шкафу с вытяжным устройством, установленном в отдельном помещении или на открытом воздухе на расстоянии не менее 10м от источников открытого огня.
Не разрешается снимать панель с блока осушки и автоматики и приступать к работе ранее, чем через 15 мин после снятия напряжения с установки.
Нельзя пользоваться открытым пламенем, курить при проведении на установке работ с фреоном. В помещении должна работать вентиляция.
Не реже одного раза в 6 месяцев должна производится проверка рабочих манометров установки контрольным манометром. Результаты проверки должны быть записаны в журнале контрольных проверок.
Не реже одного раза в 12 месяцев должна производится проверка манометров с последующим опломбированием или клеймением.
Манометр не допускается к применению в случаях когда:
- отсутствует пломба или клеймо;
- просрочен срок проверки;
- стрелка манометра при его выключении не возвращается на нулевую отметку шкалы;
- разбито стекло или имеются другие повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.
Требования безопасности по окончании работ:
Сделать соответствующие записи в документации.
Убрать инструмент в места хранения .
Выключить освещение.
Закрыть помещение на ключ.
2 Требования к электрооборудованию
Как и в других электроустановках, компрессорная установка имеет главный электропривод, а именно асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который приводит во вращения поршни компрессора. Двигатель работает с постоянной скоростью без реверса. В установки используется реле времени в мести с электрогидравлическим клапаном для облегчения пуска двигателя.
Двигатель питается от трёхфазной сети, так же имеются аппараты защиты электропривода компрессора от короткого замыкания и перегрузки в виде автоматического выключателя.
Установка снабжена манометром для поддержания давления воздуха на заданном уровне, нарушение, которых приводят к отключению компрессора.
Цепь управления и сигнализация питаются фазным напряжением 220В через однополюсный автоматический выключатель.
Работа компрессорной установки может, осуществляется как с пульта управления на самом агрегате, так и с диспетчерского пункта.
Автоматический контроль составляет важнейшую часть системы управления. Он позволяет определить правильность процесса производства сжатого воздуха и состояние компрессорного агрегата.
Отклонение контролируемых параметров от заданных значений указывает на ненормальные или нерациональные режимы работы систем агрегата, а в ряде случаев может привести к аварии.
Электродвигатели и аппараты должны быть установлены таким образом, чтобы они были доступны для осмотра и замены, а также для ремонта, по возможности, на месте установки. Электродвигатели должны быть заземлены или занулены.
3 Принцип действия электрооборудования и систем управления
Электрическая схема управления компрессорной установкой состоит из двух агрегатов . Двигатели компрессоров М1 и М2 питаются от трехфазной сети переменного тока напряжением 380В, через автоматические выключатели с комбинированными расцепителями. Включение и отключение двигателей производится магнитными пускателями КМ1 и КМ2. Цепи управления и сигнализация питаются фазным напряжением 220В через автоматический выключатель.
Управление компрессорами может быть автоматическим и ручным. Выбор способа управления производится с помощью переключателей SA1 и SA2. При ручном управлении включение и отключение пускателей КМ1 и КМ2 осуществляется поворотом рукояток переключателей SA1 и SA2 из положения О (отключен) в положение В (включен).
Автоматическое управление компрессорами производится при установке переключателей в положение О, а включение и отключение пускателей осуществляются с помощью реле КТ1 и КТ2. Контроль давления воздуха в ресиверах производится двумя электроконтактными манометрами, контакты которых включены в цепь катушек КМ1 – КМ4. Очередность включения компрессоров при падении давления устанавливается с помощью переключателя режимов SA3. Если SA3 установлен в положение К1, то первым включается компрессор К1.
Если ресиверы наполнены сжатым воздухом, давление соответствует верхнему пределу (контакты манометров М1-N и M2-N разомкнуты) и компрессор не работает. В результате падения давления в ресиверах до минимального значения, установленного для пуска первого компрессора, замкнется контакт М1-N первого манометра (N-нижний предел), срабатывает реле КТ1 и своим контактом включит пускатель КМ1 двигателя первого компрессора. В результате работы компрессора К1 давление в ресиверах будет повышаться и контакт М1-N разомкнется, но это не приведет к отключению компрессора, так как катушка реле КТ1 продолжает получать питание через свой контакт и замкнутый контакт реле КТ4. При повышении давления в ресиверах до максимального предела замкнется контакт манометра М1-В (В-верхний предел), сработает реле КТ4 и своим контактом отключит реле КТ1, потеряет питание пускатель КМ1 и компрессор К1 остановится.
В случае недостатка производительности первого компрессора или его неисправности давление в ресиверах будет продолжать падать. Если оно достигнет предела, установленного для замыкания контакта M2-N второго манометра, то срабатывают реле КТ3 и КТ2. Последнее своим контактом включит пускатель КМ2, т.е. вступит в работу компрессор К2. Реле КТ2 после размыкания контакта M2-N остается включенным через свой контакт и замкнутый контакт реле КТ4. Когда давление в ресиверах в результате совместной работы обоих компрессоров поднимается до верхнего предела, замыкается контакт манометра M2-В и включается реле КТ4. В результате отключаются реле КТ1 и КТ2 и пускатели КМ1 и КМ2. Оба компрессора остановятся.
В схеме предусмотрен контроль исправности компрессорной установки. Если несмотря на работу обоих компрессоров давление в ресиверах продолжает падать или не изменяется, то контакт M2-N нижнего предела остается замкнутым, и реле КТ3 будет включено. Оно своим контактом приведет в действие реле КТ5, которое с выдержкой времени замкнет свой контакт в цепи аварийно – предупредительной сигнализации, и персоналу будет подан сигнал о необходимости устранения неисправности.
Сигнальная лампа HL1 служит для световой сигнализации о режиме работы установки при ручном режиме. Сигнальная лампа HL2 и реле напряжения КТ6 служит для контроля наличия напряжения в цепи управления.
4 Расчёт и выбора электрических аппаратов и элементов электрической схемы
При выборе руководствуемся электрическими аппаратами приведёнными в литературе.
Магнитные пускатели выбирают по следующим условиям:
1. току и напряжению главных контактов
2. числу и роду главных контактов
3. напряжению катушки
4. числу и роду вспомогательных контактов
5. конструктивному исполнению
Ток главных контактов рассчитывается по формуле:
,А (2)
где І- расчетная сила тока; U- напряжение; cosφ- коэффициент мощности, η – КПД двигателя.
,А
Результаты заносим в таблицу 5.1 выбор магнитных пускателей
