Описание и работа лифта

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Апреля 2013 в 11:13, дипломная работа

Описание

К энергосбережению относится и экономия электроэнергии за счет новых технологий. Одной из таких технологий является внедрение частотных преобразователей в электрический привод.
В данном дипломном проекте описана модернизация главного привода лифта, путем внедрения в систему управления преобразователя частоты, а так же замены старого двухскоростного двигателя на односкоростной.

Содержание

Введение................................................................................................................. 5

1 Технологическая часть....................................................................................... 6
1.1 Описание и работа лифта.......................................................................... 6
1.2 Система управления...................................................................................13
1.3 Требования к электроприводу..................................................................19
1.4 Обоснование рода тока и величины напряжения...................................20
1.5 Модернизация главного привода лифта..................................................21
1.6 Построение нагрузочной диаграммы двигателя до модернизации......22
1.7 Выбор двигателя .......................................................................................37
1.8 Выбор ПЧ ..................................................................................................50
1.9 Расчет и выбор кабеля...............................................................................69
1.10 Выбор коммутационной аппаратуры.....................................................71
1.11 Расчет потребления электроэнергии......................................................72

2 Экономическая часть проекта..........................................................................76
2.1 Расчет и сопоставление капитальных затрат...........................................76
2.2 Расчет и сопоставление эксплуатационных расходов............................78
2.3 Расчет срока окупаемости дополнительных капитальных вложений...84

3 Техника безопасности при обслуживании лифта ...........................................85
3.1 Техника безопасности при монтаже и обслуживании лифта.................85
3.2 Требования к обслуживающему персоналу в электроустановках до 1000 В и выше 1000В...............................................................................87

Приложение А.......................................................................................................89

Список литературы................................................................................................90

Работа состоит из  3 файла

диплом.doc

— 1.52 Мб (Скачать документ)

1.9.1 Расчет и выбор кабеля от ПЧ до двигателя

 

Поскольку среднее время  работы лифта за сутки равно 7-ми часам, то за год время работы лифта  не будет превышать 3000 часов, кабель выбираем по нагреву.

В руководстве по подключению  ПЧ рекомендуется выбирать экранированный кабель. В качестве экрана можно использовать металлорукав, его следует заземлить.

 

1.9.1.1 Определяем сечение жилы кабеля по нагреву

Надежная  работа проводов и кабелей определяется длительной допустимой температурой их нагрева, значение которой зависит от вида изоляции. Учитывая условия надежности, безопасности и экономичности, ПУЭ устанавливают допустимую температуру нагрева в зависимости от материала проводника, изоляции, длительности прохождения тока.

Длительно протекающий  по проводнику ток, при котором устанавливается длительно допустимая температура нагрева, называется допустимым током по нагреву. Длительно допустимые токи нагрузки проводов и кабелей указаны в таблицах 6 и 7 , при максимальной температуры воздуха 40 °С .

Выбор площади сечения по нагреву длительным током сводится к сравнению силы расчетного тока Iр с допустимым табличным значением Iдоп для провода или кабеля принятых марок и условий их прокладки.

 

Таблица 6 - Сечение кабеля при допустимом токе.

открытая проводка

сечение кабеля кв.мм

закрытая проводка

медь

алюминий

медь

алюминий

ток, А

мощность, кВт

ток, А

мощность, кВт

ток, А

мощность, кВт

ток, А

мощность, кВт

220В

380В

220В

380В

220В

380В

220В

380В

17

3,7

6,4

-

-

-

1

14

3

5,3

-

-

23

5

8,7

-

-

-

1,5

15

3,3

5,7

-

-

-

26

5,7

9,8

21

4,6

7,9

2

19

4,1

7,2

14

3

5,3




 

 

 

 

 

 

 


Таблица 7 - Допустимый ток в зависимости от сечения и вида прокладки кабеля.

Сечение

жилы

Ток, А, для проводов, проложенных

Открыто

в одной трубе

2-х 

одножильных

3-х

 одножильных

4-х 

одножильных

Двух-

жильный

Трех-

жильный

1

17

16

15

14

15

14

1,2

20

18

16

15

16

14,5

1,5

23

19

17

16

18

15

2

26

24

22

20

23

19

2,5

30

27

25

25

25

21




 

 

При выборе сечения должно выполнятся условие:

 

Iр. ≤ Iдоп.  ,

 

где Iр. – расчетный ток, который равен максимальному току двигателя            Iр  = 18,8А;

Iдоп – допустимый ток для данного сечения жилы, в зависимости от условий прокладки кабеля.

 

Выбираем кабель с  сечением жилы, равным 2 мм ². Условие выбора выполняется, теперь выбираем соответствующий тип кабеля.

 

1.9.1.2 Выбор типа кабеля

 

Выбираем кабель типа ВВГ-1 3Х2,5 Iдоп = 23А, Uн = 0,4 кВ,                        длина кабеля l = 7м.

 

1.9.2 Выбор проводов

Провода выбираем по нагреву, сечением 1 мм ². Тип провода ВВГ-1 1Х1

Iдоп = 14А, Uн = 0,4 кВ. Длина провода lп = 6 м. 

 

1.10 Выбор коммутационной аппаратуры

 

Выбор коммутационной аппаратуры предполагает:

1) выбор пускателя КП;

2) выбор промежуточных реле КМ, КБ, КВ, КН;

 

1.10.1 Выбор пускателя

 

Сформируем требования к пускателю:

1) Напряжение питания катушки Uпит.=210 - 250 В, 50Гц.

2) Наличие 1-го нормально замкнутого контакта.

3) Номинальный ток  контактов больше номинального  тока двигателя.

Выбираем пускатель  типа ПМЛ- 2110. Его характеристики приведены  в таблице8.

 

Таблица 8 - Характеристики пускателя ПМЛ – 2110.

Тип

Номинальный ток контактов

Номинальное напряжение

Класс защиты

Напряжение катушки

Наличие доп. контакта

ПМЛ-2110

А

кВ

 

      В

 

25

До 0,6

IP54

~220

1 нормально замкнутый




 

 

1.10.2 Выбор промежуточных реле

 

Выбираем промежуточные  реле типа РЕП-20с, с увеличенным числом коммутаций. Характеристики реле приведены в таблице 9.

 

Таблица 9 - Характеристики реле РЕП-20с

Тип

Время срабатывания

Номинальное напряжение

Номинальный ток

Напряжение катушки

РЕП-20с    

с

В

А

      В

не более 0.06

До 220

До 1

= 110




 

 

 

 

1.11 Расчет потребления электроэнергии

 

1.11.1 Расчет потребления электроэнергии до модернизации

 

1.11.1.1. Находим среднеквадратичный момент на валу двигателя

 по формуле 11.1

 

,  (11.1)

 

где Мcр.кв.1. – эквивалентный момент на валу двухскоростного АД, н*м;

М1– момент на валу двигателя при пуске загруженной кабины, н*м;

М2– момент при переходе с большей скорости на меньшую загруженной кабины, н*м;

М1’– момент на валу двигателя при пуске загруженной кабины, н*м;

М2’– момент при переходе с большей скорости на меньшую загруженной кабины, н*м;

tуст. – время установившейся работы, с;

tп. – время  пуска двигателя, с;

tпер – время перехода с большей скорости на меньшую, с;

tм. – время движения на малой скорости, с;

ПВр – расчетная продолжительность включения, %;

ПВ – номинальная продолжительность включения, %;

 

Мср.кв.1=

 

Мср.кв.1 = 76,14 * 0,898= 68,42 н*м;

 

1.11.1.2 Находим мощность, потребляемую двигателем из сети

по формуле 11.2

 

  ,   (11.2)

 

где P1 – мощность потребляемая двигателем, кВт;

Wб – большая угловая скорость двигателя, рад/с;

Wм – меньшая угловая скорость двигателя, рад/с;

Мcр.кв.1. – эквивалентный момент на валу двухскоростного АД, н*м;

 –  КПД двигателя;

 

P1=68,42*(96,3+22)/(2*0,83)=4,876 кВт;

 

1.11.1.3. Находим потери мощности формуле 11.3

 

, (11.3)

 

где P1– потери мощности при работе двигателя, кВт;

 –  КПД двигателя;

P1 – мощность потребляемая двигателем, кВт;

 

P1=4,876*(1-0,83)/0,83 = 1 кВт

 

1.11.1.4 Находим электроэнергию, потребляемую двигателем из сети

за 1 час работы по формуле 11.4

 

W1=P1*Т  ,  (11.4)

 

где W1 – электроэнергия, потребляемая двигателем за 1 час работы, кВт*ч;

Р1 –  мощность, потребляемая двигателем из сети, кВт;

Т – время работы, 1 ч;

W1= 4,876 кВт*ч;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1.11.2 Расчет потребления электроэнергии после модернизации

 

1.11.2.1 Находим среднеквадратичный момент на валу двигателя

по формуле 11.5

 

, (11.5)

 

где Мcр.кв.2. – эквивалентный момент на валу односкоростного АД, н*м;

М1– момент на валу двигателя при пуске загруженной кабины, н*м;

М2– момент при переходе с большей скорости на меньшую загруженной кабины, н*м;

М1’– момент на валу двигателя при пуске загруженной кабины, н*м;

М2’– момент при переходе с большей скорости на меньшую загруженной кабины, н*м;

tуст. – время установившейся работы, с;

tп. – время  пуска двигателя, с;

tпер – время перехода с большей скорости на меньшую, с;

tм. – время движения на малой скорости, с;

ПВр – расчетная продолжительность включения, %;

ПВ – номинальная продолжительность включения, %;

 

Мср.кв.2=

 

 

Мср.кв.1 = 50,2 * 0,898= 45,08 н*м;

 

 

1.11.2.2 Находим мощность, потребляемую двигателем из сети

по формуле 11.6

 

  ,   (11.6)

 

где P2 – мощность потребляемая двигателем, кВт;

Pпч – потери мощности в ПЧ, Pпч = 0,2 кВт;

Wб – большая угловая скорость двигателя, рад/с;

Wм – меньшая угловая скорость двигателя, рад/с;

Мcр.кв.1. – эквивалентный момент на валу двухскоростного АД, н*м;

 –  КПД двигателя;


 

P2=45,08*(92,4+20,1)/(2*0,845) + 0,2=3,2 кВт;

 

1.11.2.3 Находим потери мощности формуле 11.7

 

, (11.7)

 

где P2– потери мощности при работе двигателя, кВт;

 –  КПД двигателя;

P2 – мощность потребляемая двигателем, кВт;

 

P1=3,2*(1-0,845)/0,845 = 0,59 кВт

 

 1.11.2.4. Находим электроэнергию, потребляемую двигателем из сети

за 1 час работы по формуле 11.8

 

W2=P2*Т  ,  (11.8)

 

где W2 –  электроэнергия, потребляемая двигателем за 1 час работы, кВт*ч;

Р2 –  мощность, потребляемая двигателем из сети, кВт;

Т – время работы, 1 ч;

 

W1= 3,2 кВт*ч;

 

 

2. Экономическая часть  проекта

2.1 Расчет и  сопоставление капитальных затрат

 

2.1.1 Расчет  капитальных затрат до модернизации  электропривода

 

Составим смету- спецификацию на основное электрооборудование. Она представлена в таблице 10.

 

Таблица 10 -  Смета–спецификация на электрооборудование.

 

Обозначение

 

Тип

 

Наименование

 

Технические

данные

 

Кол-во

 

Цена за ед., руб.

Общая стоимость,

руб.

 

 

М1

 

 

5AH200S6/24

 

 

Двигатель главного привода

n=920/210 об/мин

P=5,6/1,3 кВт

До 180 пусков/час

КПД=83%

 

1

 

38000

 

38000

 

ШОК5906

 

ШОК5906

 

Шкаф управления лифтом

Используется вместе с блоком

ЯОК9501УХЛ4

 

1

 

20000

 

20000

ЯОК9501УХЛ4

ЯОК9501УХЛ4

Блок парного управления лифтами 

Один на два шкафа управления

 

1

 

10000

 

10000

 

ЭмТ

 

КМТД-100

 

Эл. м. тормоз

Мт = 40 Нм, Dшк = 160 мм, m = 11 кг

 

1

 

3000

 

3000

ИТОГО:

71000


 

 

Суммарные капитальные  затраты определяются по формуле 12.

 

∑К1с = Ко + Ктр + Км   ,   (12.)

 

где ∑К1с – суммарные капитальные затраты до модернизации, руб;

Ко – стоимость основного оборудования, руб;

Ктр – транспортные расходы (3% от стоимости основного оборудования), руб;

Км – стоимость монтажа и наладки оборудования ( 7% от основного оборудования ), руб;

 

∑К1с = 71000 + 2130 + 4970 = 78100 руб.

 

2.1.2 Расчет капитальных  затрат после модернизации электропривода

Составим смету- спецификацию на основное электрооборудование. Она представлена в таблице 11.

 

Таблица 11 -  Смета–спецификация на электрооборудование.

 

Обозначение

 

Тип

 

Наименование

 

Технические

данные

 

Кол-во

 

Цена за ед., руб.

Общая стоимость,

руб.

 

 

М1

 

 

АИРМ132S6

 

 

Двигатель главного привода

 

 

n=960 об/мин

P=5,5 кВт

КПД=84,5%

 

 

1

 

 

7265

 

 

7265

R

VW3-A58735

Тормозной модуль

Pn=96 Вт, R=60 Ом;

2

2700

5400

 

ПЧ

ATV58HU

90N4S309

Преобразователь частоты.

P=5,5 кВт

КПД=96%

 

1

 

30000

 

30000

 

КП

ПМЛ-2110

  Пускатель

Iном = 25 А

Uном =0,6 кВ

 

1

 

360

 

360

КМ,КБ,КВ,

КН

РЕП-20с

реле промеж

уточное

Iном = 1 А

Uном =0,22 кВ

 

4

 

360

 

1440

 

ШОК5906

 

ШОК5906

 

Шкаф управления лифтом

Используется вместе с блоком

ЯОК9501УХЛ4

 

1

 

20000

 

20000

Кабель ВВГ 3*2,5

Кабель ВВГ 3*2,5

Кабель от ПЧ до АД

Iном = 23А

Uном =0,4

7

25

175

Провод ВВГ

1*1

Провод ВВГ

1*1

Провод для цепей  управления

Iном = 14А

Uном =0,4

6

10

60

ЯОК9501УХЛ4

ЯОК9501УХЛ4

Блок парного управления лифтами 

Один на два шкафа  управления

 

1

 

10000

 

10000

 

ЭмТ

 

КМТД-100

 

Эл. м. тормоз

Мт = 40 Нм, Dшк = 160 мм, m = 11 кг

 

1

 

3000

 

3000

ИТОГО:

77700

Информация о работе Описание и работа лифта