Методика выполнения курсового проекта по специальности 35.02.08 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»
методическая разработка на тему
Выполнение курсового, проекта является заключительные этапом обучения по данному предмету и имеет своей целью систематизацию, закрепление и расширение теоретических знаний и практических навыков при решении конкретных, технических задач.
Работая над курсовым проектом, учащиеся развивают навыки самостоятельной работы с пособиями, справочной и периодической литературой, вырабатывают умение использовать достижения науки и передового, опыта в области электрооборудования и автоматизации сельскохозяйственных агрегатов и установок; совершенствуют свою расчетную и графическую подготовку. Выполняя курсовой проект, учащиеся приобретают необходимые навыки для решения более сложных задач в дипломном проектировании и на практике.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
metodika_vypolneniya_kursovogo_proekta.doc | 406 КБ |
Предварительный просмотр:
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Методика выполнения курсового проекта по специальности 110810
«Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»
Содержание
Цели и задачи курсового проектирования………………………………….3
Темы, исходные данные и примерное содержание курсового проекта…..3
Вводная часть курсового проекта...…………………………………………6
Характеристика объекта автоматизации……………………………………6
Характеристика рабочей машины…………………………………………..6
Технологическая схема………………………………………………………6
Разработка принципиальной эл. схемы автоматизации...............…………6
Выбор силовой сборки и пульта управления …………………...................7
Расчет и выбор элементов схемы автоматизации………………………….7
Расчет освещения и выбор защитной аппаратуры………………………....15
Расчет и выбор марки сечения проводов, способ их прокладки………….18
Составление перечня элементов схемы автоматизации…………………...19
Заключение…………………………………………………………………...20
Литература……………………………………………………………………20
Графическая часть проекта………………………………………………….21
Приложение…………………………………………………………………..22
Список литературы……..……………………………………………………44
Цели и задачи курсового проектирования
Выполнение курсового, проекта является заключительные этапом обучения по данному предмету и имеет своей целью систематизацию, закрепление и расширение теоретических знаний и практических навыков при решении конкретных, технических задач.
Работая над курсовым проектом, учащиеся развивают навыки самостоятельной работы с пособиями, справочной и периодической литературой, вырабатывают умение использовать достижения науки и передового, опыта в области электрооборудования и автоматизации сельскохозяйственных агрегатов и установок; совершенствуют свою расчетную и графическую подготовку. Выполняя курсовой проект, учащиеся приобретают необходимые навыки для решения более сложных задач в дипломном проектировании и на практике.
Темы, исходные данные и примерное содержание
курсового проекта
- Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины ИКС-5М
- Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины Волгарь-5М
- Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины КДУ-2.0
- Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины КДМ-2.0
- Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины ИКМ-5
- Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины ИГК-3,0Б
- Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины С-12
- Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины ДБ-5-1
- Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика ТВК-80А
- Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика ТВК-80Б
- Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика КС-1,5
- Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика РС-А
- Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика РК-50
- Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика РКС-3000
- Проект автоматизации технологической линии уборки навоза на основе навозоуборочного транспортера ТСН-2,0Б
- Проект автоматизации технологической линии уборки навоза на основе навозоуборочного транспортера ТСН-3,0Б
- Проект автоматизации технологической линии уборки навоза на основе навозоуборочного транспортера ТСН-160
- Проект автоматизации ультрафиолетового облучения на основе передвижной облучающей установки УО-4М
- Проект автоматизации технологической линии охлаждения молока на основе холодильной установки МХУ-8С
- Проект автоматизации технологической линии нагрева воды на основе водонагревателя ВЭП-600
- Проект автоматизации технологической линии нагрева воды на основе водонагревателя УАП-800
- Проект автоматизации технологической линии нагрева воды на основе водонагревателя САЗС-400
- Проект автоматизации технологической линии создания микроклимата на основе электрокалорифера СФОЦ-60/0,5Т
- Проект автоматизации технологической линии создания микроклимата на основе вентиляционной установки для крупного рогатого скота
- Проект автоматизации технологической линии создания микроклимата на основе вентиляционной установки для свинарника
- Проект автоматизации технологической линии создания микроклимата на основе вентиляционной установки для птичника
Исходные данные представляют собой информацию о месте установки машины (свинарник, коровник), виде и количестве голов животных, для которых устанавливается машина и план помещения, где эта машина устанавливается.
Примерное содержание курсового проекта выглядит следующим образом:
- Расчетно-пояснительная записка
1. Введение
2. Характеристика объекта автоматизации
3..Характеристика рабочей машины
4. Технологическая схема кормоприготовительной машины
- 5. Разработка принципиальной эл. схемы автоматизации
- 6. Выбор силовой сборки и пульта управления
- 7. Расчет и выбор элементов схемы автоматизации
- 8. Расчет освещения и выбор защитной аппаратуры.
- 9. Расчет и выбор марки сечения проводов, способ их прокладки
- 10. Составление перечня элементов схемы автоматизации
11. Заключение
12. Литература
II. Графическая часть проекта
Лист 1. План объекта с нанесением силовой и осветительной сети
Лист 2. Технологическая и электрическая схемы автоматизации
1. Вводная часть курсового проекта
Вводная часть курсового проекта должна содержать информацию о роли электрификации сельского хозяйства в России, актуальности внедрения средств автоматизации в сельскохозяйственное производство. При этом необходимо указать достоинства и недостатки автоматизации сельского хозяйства в целом.
Объем вводной части должен ограничиваться одной, двумя страницами рукописного текста.
2. Характеристика объекта автоматизации
Характеристика объекта автоматизации должна содержать краткие сведения о выбранном хозяйстве, в котором устанавливается кормоприготовительная машина: наименование хозяйства, его назначение и основная деятельность.
3. Характеристика рабочей машины
Характеристика рабочей машины включает в себя информацию о назначение кормоприготовительной машины, места установки и её технические данные. Для отражения технических данных создается таблица и заполняется.
4. Технологическая схема
кормоприготовительной машины
В этом пункте должно быть отражено графическое изображение технологической схемы кормоприготовительной машины и описание работы этой схемы.
Технологическую схему нужно начертить таким образом, чтобы технологическое оборудование (рабочие машины) было изображено в виде очертаний, схожих с реальным оборудованием.
5. Разработка принципиальной эл. схемы автоматизации
На основе уже имеющейся технологической схемы должна быть составлена принципиальная электрическая схема автоматизации кормоприготовительной машины и описание её работы. Чертеж принципиальной электрической схемы автоматизации в курсовом проекте должен быть выполнен в соответствии с требованиями Государственного стандарта.
6. Выбор силовой сборки и пульта управления
Выбор силовой сборки (щита ввода, учета и распределения электрической энергии) осуществляется из приложения №1, исходя из требований принципиальной электрической схемы. Окончательный выбор марки силовой сборки производится после расчета и выбора автоматического выключателя на вводе. Пульт управления выбираем из приложения №24.
Например: в принципиальной электрической схеме дробилки ДБ-5-1 предусмотрено два автоматических выключателя для защиты двигателей дробилки, выгрузного и загрузочного шнека и автоматический выключатель на вводе.
Выбираем шкаф серии ПР8804 навесного исполнения с автоматическим выключателем серии ВА57Ф35 на вводе и четырьмя трехполюстными автоматическими выключателями серии АЕ2046-10Б.
После произведенных расчетов окончательно выбираем шкаф серии
ПР8804-1007 навесного исполнения с автоматическим выключателем на вводе серии ВА57Ф35 с Iном. р.= 50 (А) и пульт управления РУС(А)-5912-13А2
7. Расчет и выбор элементов схемы автоматизации
Задачей этого пункта является расчет и выбор всех элементов схемы автоматизации кормоприготовительной машины, которая была составлена ранее. Расчет и выбор начинаем с составления примерного плана.
План расчета и выбора элементов схемы автоматизации
7.1 Выбор двигателей и составление таблицы технических данных
7.2 Выбор автоматического выключателя для дробильной машины и его проверка на правильность выбора.
7.3.Выбор автоматических выключателей для двигателей загрузного и выгрузного шнека и проверка на правильность выбора.
7.4 Выбор автоматических выключателей на вводе и проверка на правильность выбора.
7.5 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле для выбранных двигателей и их проверка.
7.6.Выбор сигнальной аппаратуры (светодиоды, звонки, резисторы, диоды)
7.7 Выбор реле времени
7.8 Выбор промежуточного реле
7.9 Выбор кнопок управления
7.10 Выбор конечных выключателей
После составления примерного плана производится расчет и выбор согласно этому плану.
7.1 Выбор двигателей и составление таблицы их технических данных
Выбор двигателей для кормоприготовительных машин осуществляется по номинальной мощности Рн электродвигателей из приложения №2. Расчет номинальной мощности выглядит следующим образом.
Pн = k*А*Q/ŋ,
где k = 1,18…1,2 – коэффициент, учитывающий потери холостого,
А = 1,7..8 (кВт*ч*Т) – удельные затраты энергии на измельчение кормов,
ŋ = КПД. Q – производительность (т*ч).
Q = Qсут /t,
где Qсут – производительность в сутки (т*ч), t = 1…5 (ч.) - время работы машины в сутки.
Qсут = Н*n/t,
где Н – норма поедаемости, (для коров Н = 28 (кг/гол), для свиней
Н=23 (кг/гол)), n – количество голов скота.
Например: имеется ферма по выращиванию коров в количестве 500 голов,
n = 500 голов, Н = 28 (кг/гол), время работы машины 1,5 часа, t = 1,5 ( ч.)
Находим производительность агрегата в сутки:
Qсут = Н/t = 28*500/1,5 = 9,333 (кг*ч) = 9,33 (т*ч)
Рассчитываем количество измельченного корма:
Q = Qсут /t = 9,33/1,5 = 6,22 (т*ч)
Вычисляем мощность двигателя дробилки:
Рн = k*А*Q/ŋ = 1,2*2,3*6,22/0,95 = 18,1 (кВт)
Выбираем двигатель для дробилки АИР160М2У3 с Рн = 18,5 (кВт).
Выгрузной и загрузочный транспортер выбираем из приложения №3.
В качестве загрузочного транспортера выбираем универсальный конвейер КВ-Ф-40, с Рн = 2,2 (кВт), а в качестве выгрузного транспортера выбираем выгрузной сборный шнек ШВС-40,0 М, с Рн = 2,2 (кВт).
Исходя из номинальной мощности этих транспортеров, выбираем двигатели к ним. Так как у обоих транспортеров Рн = 2,2 (кВт), то выбираем двигатель АИР80А2У3 в количестве двух экземпляров.
Выбранные двигатели и их технические данные заносим в таблицу №1 «Технические данные электродвигателей».
Таблица №1 «Технические данные электродвигателей»
Тип двигателя | Количество | Мощность,(кВт) Рн | Частота вращения (мин) nн | Сила тока статора (А) Iн | КПД (%) ŋн | СОS φ | Кратность пускового тока, Кi | Кратность моментов | ||
Пускового, Мпуск | Максимального Мmax | Минимального Мmin | ||||||||
АИР160М2У3 | 1 | 18,5 | 2910 | 34,5 | 90,5 | 0,90 | 7,0 | 2,0 | 2,7 | 1,9 |
АИР80А2У3 | 2 | 1,5 | 2850 | 3,31 | 81 | 0,85 | 7,0 | 2,1 | 2,2 | 1,6 |
Выбор двигателей для кормораздатчиков, навозоуборочных транспортеров и водонагревателей осуществляется по номинальной мощности Рн электродвигателей, указанной в технических данных из приложения №2.
Выбор нагревательных элементов осуществляется из приложения №25, по номинальной мощности. Расчет номинальной мощности производится следующим образом:
Pн.э = kз*М*с(tr – tx) / (3600*Т*ŋв*ŋт.с.),
где kз – коэффициент запаса мощности (1,1…1,2);
М – суммарная масса нагреваемой воды;
с – теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/(кг оС);
tr – температура горячей воды (приложение №3, графа 2);
tx – температура холодной воды (для коров 8…12 оС, для свиней 10…16 оС)
3600 – тепловой эквивалент, кДж/кВт*ч;
Т – число часов работы установки, Т = 24;
ŋв – КПД водонагревателя (0,85…0,95);
ŋт.с. – КПД тепловой сети (0,8…0,9);
М = a * N,
где N – количество животных;
а – суточная норма поения на одну голову (приложение №26)
Например: имеется ферма по выращиванию 100 дойных коров. Мощность электродвигателя насоса водонагревателя 0,55 (кВт). Рассчитать номинальную мощность электроводонагревателя и выбрать двигатель для насоса и электронагревательные элементы.
М = a * N = 65 * 100 = 6500 (л);
Pн = 1,2*6500*4,19*(15-8) / (3600*24*0,92*0,7) = 4,11 (кВт)
Для насоса выбираем электродвигатель АИР63В2У3, с Рн = 0,55 (кВт), нагреватели выбираю типа ТЭН-39 с Рн.э = 1,5 (кВт) в количестве трех штук.
7.2 Выбор автоматических выключателей для двигателей и их проверка на правильность выбора.
Расчет производим для автоматического выключателя, встроенного в ранее выбранный шкаф.
Например:
Имеется шкаф ввода, учета и распределения электрической энергии ПР8804, с встроенными автоматическими выключателями АЕ2046-10Б.
Используя известный ток двигателя дробилки АИР160М2У3 Iн = 34,5 (А), выбираем автоматический выключатель АЕ2046-10Б с Iном. р. = 40 (А).
Выбор и настройку автоматов производят по силе номинального тока расцепителя следующим образом:
а) Записываем условие
Iном. р. ≥ Iр;
где Iр. – сила расчетного тока защищаемой цепи (в нашем случае это номинальный ток электродвигателя).
б) Находим кратность силы расчетного тока и определяют уставку автомата.
k = Iр / Iном. р. = 34,5/40 = 0,86.
в) Устанавливаем регулятор на деление 0,86.
г) Проверяем выбранный автомат на возможность срабатывания при пуске по условию Iср.р. ≤ Iср.к.
Сила пускового тока двигателя:
Iпуск.дв. = 7*Iн = 7*34,5 = 241,5 (А)
Сила расчетного тока срабатывания автомата при пуске двигателя:
Iср.р. = 1,25* Iпуск.дв. = 1,25*241,5 = 301,86 (А)
Формула вычисления значения каталожного тока срабатывания указана в графе 5, приложения №4:
Iср.к. = 12* Iном. р. = 12*40 = 480 (А)
Как видно условие проверки выполняется Iср.р. ≤ Iср.к., 301,86(А) ≤ 480(А). Поэтому автомат при пуске двигателя не срабатывает.
7.3 Выбор автоматических выключателей для двигателей загрузного и выгрузного шнека и его проверка на правильность выбора
Расчет производим для автоматического выключателя, встроенного в ранее выбранный шкаф.
Например:
Имеется шкаф ввода, учета и распределения электрической энергии ПР8804, с встроенными автоматическими выключателями АЕ2046-10Б.
Для двигателей загрузного и выгрузного шнека (АИР80А2У3) расцепитель выбираем по условию:
Iном. р. ≥ m∑Iр,
где m = 1 – коэффициент одновременности, ∑Iр – сумма рабочих токов двигателей,
∑Iр = Iр1 + Iр2 = 3,31 + 3,31 = 6,62 (А)
Выбираем автоматический выключатель АЕ2046-10Б с Iном. р.= 8 (А)
Iном. р. ≥ m∑Iр, 8 (А) > 6,62 (А)
Проверяем выбранный автомат на возможность срабатывания при пуске по условию:
Iср.р. ≤ Iср.к.,
Iср.р. = Кн.э.Imax,
где Кн.э. – коэффициент надежности (для автоматов АП-50, АЕ-2000 и А3700 Кн.э. = 1,25, а для А3100 Кн.э. = 1,5)
Imax = m*Iр + Iпуск.дв,
где Iр – рабочий ток меньшего по мощности двигателя, Iпуск.дв – пусковой ток большего по мощности двигателя (в нашем случае двигатели одинаковые по мощности).
Iпуск.дв = Iр*Ki = 3,31*7 = 23,17 (А)
Imax = m*Iр + Iпуск.дв. = 1*6,62 + 23,17 = 29,79 (А)
где, Iпуск.дв. – пусковой ток двигателя выгрузного шнека (АИР80А2У3)
Подставляем в выражение Iср.р. = Кн.э.Imax полученное значение:
Iср.р. = 1,25*23,17 = 28,96 (А)
Находим каталожный ток срабатывания:
Iср.к. = 12* Iном. р. = 12*8 = 96 (А),
Как видно условие проверки выполняется Iср.р. ≤ Iср.к., 28,96(А) ≤ 96(А). Поэтому автомат при пуске двигателя не срабатывает.
7.4 Выбор автоматического выключателя на вводе и его проверка на правильность выбора
Расчет производим для автоматического выключателя, встроенного в ранее выбранный шкаф.
Например:
Имеется шкаф ввода, учета и распределения электрической энергии ПР8804, с встроенным автоматическим выключателем на вводе ВА57Ф35.
Выбираем расцепитель из приложения №1 по условию:
Iном. р. ≥ m∑Iр,
где ∑Iр - сумма рабочих токов всех трех двигателей.
∑Iр = Iр1 + Iр2 + Iр3= 3,31 + 3,31 + 34,5 = 41,12 (А)
Выбираем автоматический выключатель ВА57Ф35 с Iном. р.= 50 (А)
Проверяем выбранный автомат на возможность срабатывания при пуске по условию: Iср.р. ≤ Iср.к.,
где Iср.р. = Кн.э. Imax
Imax = m∑Iр + Iпуск.дв. = 1*6,62 + 241,5 = 248,12 (А),
где Iпуск.дв – пусковой ток самого мощного двигателя. В нашем случае – это пусковой ток двигателя АИР160М2У3, а ∑Iр – рабочий ток двигателей загрузного и выгрузного шнеков.
Подставляем в выражение Iср.р. = Кн.э. Imax данные:
Iср.р. = 1,5*248,12 = 372,18 (А)
Находим каталожный ток срабатывания:
Iср.к. = 12* Iном. р. = 12*50 = 600 (А),
Как видно условие проверки выполняется Iср.р. ≤ Iср.к., 372,18(А) ≤ 600(А). Поэтому автомат при пуске двигателя не срабатывает.
7.5 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле для выбранных двигателей и их проверка.
Магнитные пускатели выбираем из приложения №5 по условию: Iн.пуск. > Iн,
где Iн.пуск. – номинальный ток пускателя, Iн – номинальный ток двигателя
Для двигателя АИР160М2У3 с Iн = 34,5(А) выбираем пускатель ПМЛ-422002 с кнопками «Пуск» и «Стоп» и номинальным током Iн.пуск.= 63(А)
63(А) > 34,5(А)
Проверяем условия коммутации магнитного пускателя:
Iн.пуск. ≥ I пуск.дв./6,
где I пуск.дв – пусковой ток двигателя
I пуск.дв. = Iн*Ki/6 = 34,5*7/6 = 40,25 (А),
где Ki – кратность пускового тока (таблица №2)
Как видно условие проверки выполняется Iн.пуск. ≥ I пуск.дв./6., 63(А) ≥ 40,25(А).
Руководствуясь номинальным током пускателя Iн.пуск, из приложения №6 выбираем тепловое реле РТЛ-206104 с номинальным током
Iн.т.р. = 80 (А) и пределом регулирования силы тока несрабатывания
54…66 (А)
Для двигателя АИР80А2У3 с Iн = 3,31 (А) выбираем пускатель
ПМЛ-122002 с кнопками «Пуск» и «Стоп» и номинальным током Iн.пуск.= 10(А)
10(А) > 3,31(А)
Проверяем условия коммутации магнитного пускателя:
Iн.пуск. ≥ I пуск.дв./6,
где I пуск.дв – пусковой ток двигателя
I пуск.дв. = Iн*Ki/6 = 3,31*7/6 = 3,86 (А)
где Ki – кратность пускового тока (таблица №2)
Как видно условие проверки выполняется Iн.пуск. ≥ I пуск.дв./6., 10(А) ≥ 3,86(А).
Руководствуясь номинальным током пускателя Iн.пуск, из приложения №4 выбираем тепловое реле РТЛ-100804 с номинальным током Iн.т.р. = 25 (А) и пределом регулирования силы тока несрабатывания 2,4…4,0 (А)
7.6 Выбор сигнальной аппаратуры (светодиоды, звонки, резисторы, диоды)
Выбор сигнальной аппаратуры осуществляется в следующей последовательности:
1. Для звуковой сигнализации выбираем звуковой аппарат из приложения №7, руководствуясь номинальным напряжением Uн.
В нашем случае Uн = 220 (В), значит выбираем звонок ЗВП-220.
2. Составляем схему включения светодиода
Рис.1 Схема подключения светодиода
3. Выбираем светодиод из приложения №8
В нашем случае выбираем светодиод 3Л360А с Iдоп = 10 (мА) = 0,01 (А) и
Uобр.сд.. = 1,7 (В)
4. Выбираем диод из приложения №9
В нашем случае выбираем диод Д226Б с Iср = 300 (мА) = 0,3 (А) и
Uобр.д = 400 (В)
5 Выбираем резистор
Рассчитываем напряжение резистора Uр = 0,45*220 = 100 (В)
Рассчитываем сопротивление резистора:
R = Uр - Uобр.сд. = 100 – 1,7 = 9830 (Ом)
Iдоп 0,01
Рассчитываем мощность резистора:
Р = I2доп * R = 0,012 * 9830 = 0,983 (Вт)
Выбираем резистор из приложения №10, исходя из рассчитанного сопротивления R и мощности Р.
В нашем случае выбираем резистор МЛТ-1, с Рном = 1 (Вт) и R = 10 МОм.
7.7 Выбор реле времени
Выбор реле времени осуществляется из приложения №11, по номинальному напряжению Uн и наличия необходимых для схемы управления контактов. В нашем случае реле обеспечивает последовательный пуск двигателей дробилки и бункера с разницей в 20 секунд. Для осуществления этой функции на необходим один разомкнутый и один замкнутый контакт.
Выбираем реле ЭВ-200 с выдержкой времени 0,1…20 секунд,
Uн = 220 (В) и током, проходящим через контакты Iр.в = 5(А).
7.8 Выбор промежуточного реле
Выбор промежуточного реле осуществляется из приложения №12, по номинальному напряжению Uн и наличия необходимых для схемы управления контактов.
Выбираем реле ПР-23 с тремя замкнутыми и разомкнутыми контактами, Uн = 220 (В и током, проходящим через контакты Iп.р. = 4 (А).
7.9 Выбор кнопок управления
В курсовом проекте рекомендуется использовать кнопочные посты типов: ПКЕ-121-1, ПКЕ-221-1, ПКЕ-221-2, ПКЕ-121-2, ПКЕ-121-3, ПКЕ-121-3, ПКЕ-121-3, рассчитанные на напряжение Uн = 500 (В), и рабочий ток
Iк.у. = 6,3 (А)
Последняя цифра в маркировке указывает на количество кнопочных элементов.
В нашем случае выбираем кнопочный пост ПКЕ-121-3
7.10 Выбор конечных выключателей
Выбор конечных выключателей осуществляется из приложения №13, исходя из условий экономичности.
В нашем случае выбираем конечный выключатель ВП-700, с Iк.в=3(А)
и Uн = 380 (В)
8. Расчет освещения и выбор защитной аппаратуры.
Расчет и выбор элементов освещения производим исходя из габаритов помещения, которое указано в задании, следующим образом:
Собираем данные для расчета:
- Параметры помещения (указаны в задании): А = 20 (м) – длина помещения,
В = 12 (м) – ширина помещения, Н = 3 (м) – высота помещения.
- Тип источника света: люминесцентные лампы.
- Тип помещения: коровник
- Минимальная освещенность: Еmin = 70 (Лк)
Выполняем собственно расчет и выбор элементов освещения:
а) Выбираем тип светильника из приложения №15
В нашем случае выбираем светильник ОД 2х40
б) Определяем расчетную высоту:
Нр = Н – hсв – hн, где
Н – высота вашего помещения.
hсв = 0,3 (м) – высота свеса светильника от потолка до средней точки
hн = 1,5…2,5 (м) рабочее расстояние от пола до освещенной поверхности
В нашем случае расчетная высота будет равна:
Нр = Н – hсв – hн = 3 – 0,3 – 1= 1,7 (м)
в) Определяем оптимальное расстояние между светильниками:
Lопт = λопт * Нр, где
λопт – оптимальное отношение рассеивающей поверхности (приложение №16), Нр – расчетная высота
В нашем случае оптимальное расстояние между светильниками будет равно:
Lопт = λопт * Нр = 1,3 * 1,7 = 2,21 (м). Принимаем Lопт = 2,5 (м).
г) Определяем расстояние от стены до крайнего светильника:
Lст = (0,4÷0,5)*Lопт
В нашем случае расстояние от стены до крайнего светильника будет равно: Lст = (0,4÷0,5)*Lопт = 0,5 * 2 = 1 (м)
д) Определяем количество светильником в одном ряду
m = А – 2 * Lст, где
Lопт
А – длина помещения
В нашем случае количество светильников в одном ряду равно:
m = А – 2 * Lст = 20 – 2 * 1 = 9 (шт.)
Lопт 2
е) Определяем количество рядов
n = В – 2 * Lст, где
В – ширина помещения Lопт
В нашем случае количество рядов равно:
n = В – 2 * Lст = 12 – 2 * 1 = 5
Lопт 2
ж) Определяем общее количество светильников
N = m * n
В нашем случае общее количество светильников равно:
N = m * n = 9 * 5 = 45 (шт.)
з) Принимаем значение коэффициентов отражения стен, пола и потолка:
Рст = 70% Рп = 50% Рр.п = 30%
и) Определяем индекс помещения
i = А*В .
Нр*(А+В)
В нашем случае индекс помещения будет равен:
i = А*В = 20 * 12 = 4,41
Нр*(А+В) 1,7*(20+12)
к) Используя индекс помещения, из приложения №17 определяем коэффициент светового потока ŋ/100
В нашем случае принимаем ŋ = 0,8
л) Определяем расчетный световой поток
Фр = Еmin*S*k*Z , где
N*ŋ
Еmin – минимальное освещение,
S – площадь вашего помещения,
k – коэффициент запаса (приложение №18)
Z – коэффициент неравномерности освещения (приложение №19).
В нашем случае расчетный световой поток равен:
Фр = Еmin*S*k*Z
N*ŋ
S = A * B = 20 * 12 = 240 (м2)
Фр = 70*240*1,8*1,1 = 924 (Лм)
45*0,8
Так как наш светильник ОД 2х40 состоит из двух ламп, то из приложения №22 выбираем лампу ЛД-15 со световым потоком 525 (Лм), исходя из Фр/2. В итоге наш осветительный прибор ОД 2х15 создает световой поток Фоп = 1050 (Лм)
м) Определяем фактическое значение освещенности
Еф = Фоп * N * ŋ /(k*S*Z) = 1050 * 45 * 0,8 / (1,8*240*1,1) = 80,1 (Лк)
Разница между фактической и минимальной освещенностью составляем +10,1 (Лк) или + 14,4 %, что не превышает допустимого отклонения +20%
л) Определяем мощность осветительной установки
Ру = Роп*N = 30*45 = 1350 (Вт)
Получили весьма экономичную установку.
Из приложения №23, исходя из количества групп (рядов) светильников выбираем осветительный щит ЩОА-6 УХЛ4 с шестью автоматическими выключателями серии АЕ1031-2 УХЛ4 на отходящих линиях и автоматическим выключателем на вводе серии ВА51-33-3400100.
Производим расчет номинального тока расцепителя автоматического выключателя на вводе.
Iн = ∑Ру = 1350 = 2,05 (А)
√3*Uл 1,73*380
Выбираем автоматический выключатель ВА51-33 с Iном.р. = 2,5 (А)
Производим расчет номинального тока расцепителя автоматического выключателя на вводе.
Iн = ∑Ргр
Uф
где ∑Ргр – суммарная мощность всех осветительных приборов одной группы (ряда)
∑Ргр = n*Роп = 5*30 = 150 (Вт)
Iн = ∑Ргр = 150..= 0,68 (А)
Uф 220
Выбираем автоматический выключатель АЕ1031с Iном.р. = 0,8 (А)
9. Расчет и выбор марки сечения проводов, способ их прокладки
Расчет и выбор марки сечения проводов и способов их прокладки производим в следующем порядке:
Выбираем марку и сечение провода для двигателя загрузочного транспортера АИР80А2У3 с Рн = 1,5 (кВт), Iн = 3,31 (А), Кi = 7,0 в следующей последовательности:
1) На основании условий окружающей среды выбираем провод, пользуясь приложением №20.
В нашем случае выбираем провод марки АПВ, проложенный в трубе.
2) По условию допустимого нагрева Iдоп ≥ Iн выбираем сечение провода, пользуясь приложением №21.
В нашем случае выбираем сечение провода 2,5 мм2 с Iдоп = 19 (А).
3) Проверяем сечение провода по условию соответствия аппаратуре защиты.
В нашем случае, в качестве аппарата защиты применяется автоматический выключатель АЕ2046-10Б, с номинальным током расцепителя Iном. р.= 8 (А)
Проверку выполняем по условию:
Iдоп ≥ Кз * Iном. р,
где Кз – кратность допустимого тока для проводов и кабелей (во всех случаях принимаем Кз = 1).
Iдоп ≥ 1*8
19 ≥ 8
Условия проверки выполняются, значит окончательно выбираем провод марки АПВ 3(1*2,5) с Iдоп = 19 (А).
Для остальных двигателей расчет и выбор марки сечения проводов и способов их прокладки производим аналогично.
10. Составление перечня элементов схемы автоматизации
Все ранее выбранные элементы схемы автоматизации сводим в одну таблицу.
Таблица №2 Перечень элементов схемы автоматизации
Позиционное обозначение на схеме | Наименование | Кол во | Примечание |
QF1 | Автоматический выключатель АЕ2046-10Б | 1 | Iном.р. = 40 (А) |
QF2 | Автоматический выключатель АЕ2016-10Б | 1 | Iном.р. = 8 (А) |
QF3 | Автоматический выключатель ВА57Ф35 | 1 | Iном.р. = 50 (А) |
КМ1,КМ3 | Магнитный пускатель ПМЛ-122002 | 2 | Iн = 10 (А) |
КМ2 | Магнитный пускатель ПМЛ-422002 | 1 | Iн = 63 (А) |
KK1, КК3 | Тепловое реле РТЛ-100804 | 2 | Iн.т.р. = 25 (А) |
КК2 | Тепловое реле РТЛ-206104 | 1 | Iн.т.р. = 80 (А) |
НА | Звонок ЗВП-220 | 1 | Uн = 220 (В) |
HL1 | Cветодиод 3Л360А | 1 | Iдоп = 10 (мА) Uобр.сд.. = 1,7 (В) |
VD1 | Диод Д226Б | 1 | Iср = 300 (мА) Uобр.д = 400 (В) |
R1 | Резистор МЛТ-1 | 1 | Рном = 1 (Вт) R = 10 МОм |
KT | Реле времени ЭВ-200 | 1 | Iр.в = 5(А) Uн = 220 (В) |
KV | Промежуточные реле ПР-23 | 1 | Iп.р. = 4 (А) Uн = 220 (В) |
SB1 – SB6 | Кнопочный пост ПКЕ-121-3 | 1 | Iк.у. = 6,3 (А) |
SQ1 | Конечный выключатель ВП-700 | 1 | Iк.в=3(А) Uн = 380 (В) |
11. Заключение
В этом пункте отражается о выполненных задачах, обозначенных в задании курсового проекта и о навыках, полученных при его выполнении.
12. Литература
В этом пункте содержится информация о литературе, которая была использована для выполнения курсового проекта.
Графическая часть проекта
Графическая часть курсового проекта состоит из двух частей (листов):
В первой части отражается технологическая и принципиальная схема с перечнем элементов схем автоматизации.
Во второй части отражается план помещения с нанесением силовой и осветительной сети.
План силовой осветительной цепи выглядит следующим образом:
Рис.2 План помещения с нанесением силовой и осветительной сети