Электрооборудование и освещение деревообрабатывающего цеха

Регулирование угловой  скорости двигателя в сравнительно широких пределах в связи с тем, что тяжелые грузы целесообразно перемещать с меньшей скоростью, а пустой крюк или ненагруженную тележку

перемещать с большей скоростью для увеличения производительности крана. Пониженные скорости необходимы также для осуществления точной остановки транспортируемых грузов.

Обеспечение необходимой  жесткости механических характеристик привода, особенно регулировочных, с тем чтобы низкие скорости почти не зависели от груза.

Ограничение ускорений  до допустимых пределов при минимальной длительности переходных процессов. Первое условие связано с ослаблением ударов в механических передачах при выборе зазора, с предотвращением пробуксовки ходовых колес тележек и мостов, с уменьшением раскачивания подвешенного на канатах груза при интенсивном разгоне и резком торможении механизмов передвижения; второе условие необходимо для обеспечения высокой

         производительности крана.

Реверсирование электропривода и обеспечение его работы как  в двигательном, так и в тормозном  режиме.

 

1.4. Выбор рода тока и величины напряжения

Грузоподъемные машины в большинстве являются устройствами, от надёжности которых зависит нормальный ход производства, поэтому в соответствии с ПУЭ электроприводы кранов относятся к категории потребителей не ниже второй, для которой перерыв питания допускается только на время переключения питания с основной сети на резервную. Ряд кранов, такие, как литейные, перегрузочные для операций с взрывоопасными, ядовитыми или радиоактивными грузами и некоторые другие, относится к приёмникам первой категории, которые должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников, при этом перерыв питания может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания.

Крановые электродвигатели могут получать питание от трёхфазных сетей переменного тока промышленного предприятия или специальных единиц общезаводских сетей постоянного тока. Основным напряжением для питания крановых механизмов является напряжение 380В переменного тока. Наряду с этим напряжением по согласованию с изготовителями крановое электрооборудование может изготовляться для следующих нестандартных напряжений: 1)постоянный ток 220 и 440В;

2)переменный трёхфазный  ток 220В, 50Гц; 380В, 60Гц; 440В, 60Гц; 415В, 50Гц; 500В, 50Гц.

На напряжение свыше 440В постоянного тока и 500В переменного тока крановое электрооборудование не изготовляется. В перспективе намечается использование для питания крупных кранов напряжением 660В, 50Гц. Качество электроэнергии переменного тока определено ГОСТ 13109-67. Допуск на отклонение частоты от номинального значения составляет ± 0,2Гц. Допустимые колебания напряжения сети, предназначенной для питания электроприводов, от -5 до +10%.

Несимметрия фазных напряжений в трёхфазной сети допускается

 

в пределах до 2% номинального значения. Несинусоидальность формы кривой напряжения за счёт высших гармоник не должно превышать 10% номинального напряжения при пуске двигателя наибольшей мощности.

Питание грузоподъемных машин с электроприводом весьма разнообразно в отношении как источников питания, так и числа потребителей, получающих питание от одной линии. Наименьшие мощности питающих сетей имеют место для строительных кранов, наибольшие - в питающих сетях кранов металлургического и химического производства, а также на машиностроительных заводах тяжёлого машиностроения. В связи с универсальностью использования большинства грузоподъёмных машин общего назначения при конструировании электрооборудования принято, что мощности питающих сетей, кВА не превышают следующих значений:

Строительные башенные краны, используемые в жилищном строительстве - 500.

Мостовые и козловые краны общего назначения: портальные краны - 500 - 1600; судовые грузоподъёмные механизмы - 2000.

Краны металлургического  производства, перегружатели - 5000.

Под мощностью питающих сетей подразумевается установленная мощность трансформатора или генератора на линии, питающей кран.

Надёжная работа кранового  электрооборудования во многом зависит от устойчивости всех элементов разветвлённой сети питания крановых электроприводов к токам короткого замыкания (КЗ). Вероятность КЗ в цепях и элементах электрооборудования кранов значительно выше, чем у стационарных механизмов, ввиду того, что краны при работе создают вибрацию, ударные сотрясения и ускорения, которых нет у стационарных установок. Расположение крановых механизмов в верхней части зданий, где концентрация пыли и газов значительно выше, чем в стационарных электротехнических

 

помещениях, также ухудшает условия эксплуатации. С учётом этих обстоятельств электрооборудование кранов должно быть в целом устойчиво к последствиям возможных КЗ в пределах электрической сети крана.

Общую защиту крановых электроустановок при суммарной мощности электродвигателей до 250кВт на переменном токе и 150кВт на постоянном токе следует осуществлять автоматическими выключателями с отключающей способностью не ниже 10кА. Для особо мощных кранов с токами питающих линий 1000А и выше в качестве защитных устройств следует использовать воздушные выключатели АМ8-АМ15.

В отдельных цепях  электроприводов при сечении отходящих проводов до 2,5 мм² можно применять установочные автоматические выключатели с отключающей способностью не ниже 1200А. Поскольку двигатели электрогидравлических толкателей тормозов получают питание от сравнительно мощных сетей, они должны иметь индивидуальную защиту с помощью автоматических выключателей с отключающей способностью не ниже 2500А.

Выбираем трехфазный переменный ток напряжением 380/220В.

 

1.5.Выбор системы освещения  цеха

В соответствии со СН и  П 11-4-79 искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное. При необходимости часть светильников того или иного вида освещения может использоваться для дежурного освещения

Рабочее освещение обеспечивает необходимые условия при нормальном режиме работы осветительной установки. Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на открытых пространствах.

Аварийное освещение - освещение, включающееся при аварийном отключении рабочего освещения для продолжения  работы.

Эвакуационное освещение (аварийное освещение для эвакуации) - освещение, включающееся при аварийном отключении рабочего освещения для эвакуации людей из помещения.

Охранное освещение - разновидность рабочего освещения, устраивается по периметру территории предприятия, а также территории некоторых общественных здании.

Дежурное освещение - освещение в нерабочее время.

Аварийное освещение  следует предусматривать, если объект принадлежит 1 или 2 категории надежности электроснабжения.

Искусственное освещение  может быть трех систем: общее, местное и комбинированное. При этом следует учитывать, что экономичное система комбинированного освещения, но в гигиеническом отношении система общего освещения совершеннее, так как позволяет создать более благоприятное распределение яркости в поле зрения.

Система общего освещения предназначена не только для освещения рабочих поверхностей, но и всего помещения в целом, в силу чего светильники размещают на достаточно большом расстоянии от рабочих поверхностей в верхней зоне помещения на кронштейнах,  

 

стойках и т.п. В зависимости от расположения светильников различают равномерное и локализированное общее освещение.

Комбинированная система  освещения состоит из общего и  местного освещения. Общее освещение предназначено для освещения проходов и участков, где работы не производятся, и одновременно для выравнивания яркости в поле зрения работающих. Местное освещение обеспечивается светильниками, располагаемыми непосредственно на рабочих местах.

В условиях комбинированного освещения светильники местного освещения, устанавливаемые на рабочих местах посредством шарнирных кронштейнов, позволяют в широких пределах изменять как освещенность, так и направление светового потока, от которого в значительной степени зависит контраст объекта различения с фоном.

Одно местное освещение в производственных условиях запрещено, так как создает большую разность освещенности рабочих

поверхностей и окружающего  пространства, что может привести к травматизму, и способствует профзаболеваниям.

В общем случае при  выборе системы освещения нужно исходить из характера зрительной работы, выполняемой в помещении.

Выбираем общее освещение.

 

2.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1.Расчет общего освещения

2.1.1 .Исходные данные  для проектирования

Для проектирования электрического освещения необходимо знать назначение, площадь и высоту объекта, для которого ведется проектирование.

А = 18м; В=24м; Н=8м.

При выборе системы освещения  необходимо исходить из характера зрительной работы, учитывая вероятность отраженной блесткости и затемнение рабочих поверхностей технологическим оборудованием и самими работающими.

2.1.2.Выбор освещенности

Освещенность в соответствии со СНиП 23-05-95 нормируется в зависимости  от номинального размера объекта  различие разряда и контраста зрительной работы, фона и контраста объекта. Для инструментального цеха  Ен =300лк [2].

2.1.3.Выбор источников  света

Для помещении разной высоты необходимо учитывать следующее: в низких помещениях (не выше 6-8м) наиболее экономичны люминесцентные лампы, средней высоты (от 6 до 8-1 5м) и очень высоких (свыше 20м) - ДРИ, в высоких помещениях (от 8 до 20м) наименьшие затраты имеют ДРЛ, хотя энергетически они менее выгодны.

Выбираем ДРИ:

Тип ДРИ250-2;

Мощность Рл=250Вт;

Световой поток Фл=15000лм[2].

 

2.1.4.Выбор светильника

При выборе светильников учитываем вид КСС (кривой силы света), защиту, климатическое исполнение, КПД, защитный угол светильника.

Выбираем светильник.

Тип светильника ССП04-250-001

Тип лампы ДРИ

Тип кривой силы света  Г;

КПД 95%;

Габаритные размеры 170х455[2]

2.1.5.Определение  расчетной высоты

                                         (2.1)

h_раб=0,8м-высота рабочей поверхности;

Н=8м

h_с=0,5м- высота свеса светильника.

 

2.1.6.Определение  индекса помещения

                                                  (2.2)

2.1.7.Определение  коэффициент использования 

светового потока

Для этого необходимо знать коэффициенты отражения от стен, потолка и пола.

ρ_n=50%

ρ_с=30%

ρ_р=10% [2]

u_оу=0,45[2]

2.1.8.Определение  количества светильников

                                                   (2.3)

где Е_н- нормируемое значение освещения;

К_з =1,5- коэффициент запаса[2];

n-количество ламп в  светильнике;

Z =1.15- коэффициент неравномерности освещения[2].

                              

Рис.5 План размещения светильников в цехе

(Масштаб в  1см - 4м).

 

2.2.Расчет мощности и  выбор двигателей крана

Исходные данные

Грузоподъемность 50/12,3т

Механизм подъема главный/вспомогательный

Вес крюка 0,5/1т

Вес груза 45/11,5т

Скорость 5,6/12м/мин

Механизм передвижения мост/тележка

Вес механизма 42/90т

Скорость 27,1/22,7м/мин

D_к 710/400мм

d_ст 175/95мм

2.2.1.Определение  статической мощности на валу  двигателя

Статические нагрузки двигателей кранов создаются силами статического сопротивления, действующими в крановых механизмах силами тяжести  и трения.   Рассмотрим типичные случаи определения, приведенные к валу двигателя, статических нагрузок механизма подъема и передвижения кранов.

Для механизмов подъема  характерен активный статический момент, который направлен против движения при подъеме груза и совпадает с ним по направлению при спуске. Кроме того, в реальных механизмах всегда присутствуют силы трения, создающие реактивный момент, который возрастает при увеличении нагрузки механизма.

Статическая мощность Рстп (кВт) на валу двигателя в установившемся  режиме при подъеме затрачивается на перемещение груза и преодоления потерь трения:

, кВт                                                        (2.4)

где: Q - масса, поднимаемого груза, кг;

- масса крюковой подвески захвата,  грейфера    или грузоподъемного магнита, кг;

h - КПД канатной системы и механизма при подъеме номинального груза:

V - номинальная скорость  подъема груза, м/сек;

g=9,8 м/сек2 - ускорение  свободного падения.