Реферат: Электропривод летучих ножниц

Содержание

Введение                                                                                                                   4

1. Общая часть                                                                                                         6

1.1 Технологический процесс цеха                                                                         6

1.2 Конструкция, кинематическая схема и техническаяхарактеристика
механизма                                                                                                           9

1.3 Условия и режим работы электрооборудования, требования к
электроприводу                                                                                                11

2 Специальная часть                                                                                              12

2.1 Выбор рода тока, величины питающего напряжения и системы
управления электроприводом                                                                         12

2.2 Расчет мощности двигателей и их выбор                                                       13

2.3 Расчет и выбор силовых элементов электропривода                                     15

2.4 Система автоматического регулирования                                                      17

2.5 Выбор аппаратуры защиты и коммутации                                                    21

2.6 Описание схемы управления, защиты и сигнализации                                  21

2.7 Возможные перспективы развития электропривода машины набазе достижения науки и техники                                                                                                25

2.8 Специальный вопрос                                                                                       26

3 Организация производства                                                                                31

3.1 Организация обслуживания электрооборудования                                       31

3.2 Организация ремонта электрооборудования                                                 33

4 Экономика производства                                                                                   36

4.1 Форма оплаты труда                                                                                       36

4.2 Расчет заработной платы                                                                                36

4.3 Определение затрат на содержание электрооборудования                           38

4.4 Технико-экономические показатели дипломного проекта                             40

5 Охрана труда                                                                                                      41

5.1 Общие правила охраны труда                                                                        41

5.2 Правила ТБ при техническом обслуживании и ремонте
электрооборудования                                                                                      43

5.3 Противопожарные мероприятия                                                                    44

5.4 Техническое обслуживание двигателей постоянного тока                            45

6 Охрана окружающей среды                                                                               47

Литература                                                                                                             50

ПриложениеА.Дипломное задание                                                                      51

ПриложениеВ. Обозначения на функциональной схеме                                     53

Введение

Идея создания второго крупного завода рядом с КМКвозникла еще в годы первых пятилеток, но только в 1950 г. появилась возможностьвернуться к вопросу о строительстве завода. В 1957г. Совет Министров СССРутвердил проектное задание на строительство Западно-Сибирскогометаллургического комбината в городе Новокузнецке, и уже в 1961г. началосьстроительство первой коксовой батареи, которая 1 декабря 1963г. выдала первыйкокс. 27 июля 1964г. считается днем рождения комбината. Страна получает первыйзапсибовский чугун.

ЗСМК один из современных крупнейших предприятий СНГ,с полным металлургическим циклом. Он находится  в  самом центре азиатскогоматерика, на юге Кузнецкого бассейна. Комбинат расположен на территории 3000га. в 25 км. от г. Новокузнецка.

Строительство комбината и реконструкция цехов иагрегатов сопровождались широким применением новой техники и технологий,внедрением передового отечественного и зарубежного опыта, совершенствованиемтехнологических процессов и оборудования. Освоению современных металлургическихагрегатов большой единичной мощностью способствовало внедрениенаучно-технических разработок. Опыт и достижения  ЗАПСИБа широко используются вотечественной и зарубежной практике.

Со дня рождения комбината, практически каждый годвводились в строй новые цехи и производства: пущен проволочный стан, полученпервый  прокат на мелкосортном стане, конвертерный цех №1 выдал первую сталь.27 декабря 1969г. пущен блюминг, а в апреле 1970г. непрерывно-заготовочныйстан. Таким образом, был замкнут  полный  металлургический  цикл.

В 1971-1980гг. в строй действующих вводились  новыеагрегаты и цеха: доменная печь №3, кислородно-конвертерный цех №2, седьмаякоксовая батарея, сталепроволочный  цех метизного производства.

Все цеха комбината можно классифицировать  поосновным производствам:

-  коксохимическое производство

-  аглоизвестковое производство

-  доменное производство

-  сталеплавильное производство

-  прокатное производство

-  метизное производство

-  производство товаров народногопотребления

-  транспорт

-  ремонтная база комбината

-  соцкультбыт

Совсем недавно началось строительство мебельногоцеха, в нем будут изготовляться из заготовок древесины современная, изысканнаямебель, с  дизайном  на  уровне  мировых  образцов.

Транспорт -это  неотъемлемая  часть  ЗАПСИБа.Транспортировка грузов осуществляется железнодорожным, конвейерным иавтомобильным транспортом. Протяжонность железнодорожных путей 371км,конвейерных 90км. Перевозка грузов  железнодорожным  транспортом  составляет1,0 млн.т. в год, объем автомобильных  перевозок-17,0 млн.т, грузооборот составляет96,0 млн.тонно-километров.

ЗАПСИБ предусматривает своим сотрудникам и их семьямвозможность отдыхать и заниматься спортом круглый год. Для этого  нужны зданиясоцкультбыта.В их состав  входят: спорткомплекс «Богатырь», плавательный бассейн «Запсибовец». В  культурном  центре АО ЗСМК находят занятияпо душе более 6 тысяч взрослых и детей. Здесь созданы все условия для отдыха итворчества, для этого существуют балетные  классы, хоровые  и  музыкальные студии. Профилактории  и  поликлиники  предоставляют запсибовцам массажи,физиотерапевтическое лечение.

Для детей любого возраста построено множество детских  дач и лагерей.

ЗСМК выпускает огромное  количество различнойпродукции. Вся его продукция имеет отличные технические характеристики,благодаря использованию отличной технологии, совершенствованию оборудования иповышения квалификации персонала.

Целью дипломного проекта является проверочный расчет существующего электроприводалетучих ножниц 130т, находящегося в среднесортном цехе.

Проект выполнен согласно дипломного задания(приложение А)

1. Общая часть1.1 Технологический процессцеха

Непрерывный среднесортный стан  «450» предназначен  для  прокатки нормальных и облегченных тонкостенных балок ишвеллеров, в том числе высокоэкономичных балок и швеллеров с параллельнымиполками, а также уголков, круглого и полосового проката.

Стан состоит из участка нагревательных печей, 16-тирабочих клетей, двухстороннего холодильника, участка подготовки клетей иучастка отделки и уборки проката.

Подача заготовок  к стану производится двумяспособами:  либо от непрерывно-заготовочного стана (НЗС) через холодильник ипередаточный шлеппер на подводящий  рольганг печей, либо  со  склада заготовок  электромагнитными кранами на три загрузочные решетки печей,  откудазаготовка подается на  подводящий рольганг к  печам.  В  первую и вторую печьзаготовка подаётся через шагающую решетку и распределяется по печам рольгангоммежду  печами. А в  третью подается с подводящего рольганга в печь при помощишлеппера накопителя.

Для нагрева  заготовок  используется три печи сшагающим подом и торцевой загрузкой и выдачей.

В печах заготовки нагреваются до 1150 — 1200 0С.Производительность одной печи 170 т/час.

Для выдачи заготовок из печи на рольганг используетсямашина безударной выдачи.

Перед первой клетью на ножницах 400 т происходитделение заготовок для фасонного проката на части длиной 4 – 6 м.  За ножницами заготовки кантуются.

Прокатка осуществляется в 11 — 16 пропусков.

Черновые клети  разделены на 3 трехклетьевыенепрерывные группы, в каждой из  которых  последовательно  установлены горизонтальная, комбинированная и  вторая горизонтальная клети с диаметромвалков 630 мм.

Фасонные профили прокатываются с выпуском раската нарольганг за каждой третьеклетьевой черновой группой.

Также возможна  непрерывная  прокатка  мелких круглых и угловых профилей из длинной заготовки.

Чистовая непрерывная  группа  состоит  из  семиклетей диаметром валков 530 мм,  расположенных по схеме К-Г-Г-К-Г-К-Г (К —комбинированная, Г — горизонтальная),  для прокатки всех профилей, кромедвутавровых балок с параллельными полками,  для прокатки которых горизонтальные заменяются универсальными с диаметром горизонтальных валков 900мм,  при этом клети располагаются по схеме К-У-У-К-У-К-У (У — универсальная).

Привод как универсальных,  так и горизонтальныхклетей  осуществляется от  одного  электродвигателя через двухскоростнойкомбинированный редуктор.

Для обеспечения высокой точности проката клетивыполнены жесткими, а электродвигатели установлены в становом пролёте.

Перед чистовой  группой установлены летучие ножницы130 тонн для обрезки переднего конца раската, аварийной резки и раскрояфасонных профилей,  а  за  последней чистовой клетью — летучие ножницы 63 тонныдля порезки простых и фасонных профилей по длине холодильника.

Скорость прокатки на чистовой группе колеблется от 4м/с до 12 м/с в зависимости от прокатываемого профиля.

Готовый прокат поступает на двухстороннийхолодильник. По сторонам холодильника прокат распределяется при помощи стрелки.Перемещаясь по  решеткам холодильника к отводящему рольгангу, материал охлаждается.

Для термической обработки проката дополнительноиспользуется установка термоупрочнения,  обеспечивающая  гидротранспорт проката  с требуемой скоростью  с  одновременным равномерным охлаждением его повсей длине.

Каждая сторона  холодильника оборудована двухниточным отводящим рольгангом, по которому осуществляется подача штанг кправильным машинам участка отделки и уборки проката.

Участок отделки и уборки проката (адьюстаж) состоитиз четырех  идентичных технологических ниток (линии «100», «200», «300»,«400»).

После правильных машин материал поступает на двасдвоенных рольганга и далее распределяется по технологическим ниткам.

На каждой нитке при помощи поперечного транспортерапо  заданной программе набираются  пакеты штанг,  на ножницах холодной резкиони режутся на длины от 6 до 24 м, и подаются к инспекторским стеллажам,оборудованным системой магнитных кантователей, позволяющих произвести осмотрлюбого профиля сортамента с любой стороны.

Круглые и  квадратные профили передаются наспециальные устройства для пакетировки.

Пакеты фасонных  профилей передаются к дозирующимрешеткам,  перекладываются на два параллельных  рольганга  и  транспортируются к магнитным штабелеукладчикам.

При штабелировании уголков и швеллеров пакеты,лежащие на параллельных рольгангах,  спариваются, затем двухслойная пачкаперекладывается на опускающийся стол.

Далее происходит увязка набранных пакетов в пачки.Увязанные и оформленные  пачки убирают с помощью кранов.

На стане «450»  используется  катаная  заготовка сечением  150*150, 150*200, 160*270,  120*200 длиной от 4 м до 12 м,  весом от 700 до 4100 кг из углеродистых и легированных сталей.

Готовый прокат выпускается в прутках длиной от 2 до24 м, в пачках весом до 15 т,  причем в потоке предусматривается резка на длиныот 6 до 24 метров, а более короткие прутки будут получать на отдельно стоящихагрегатах. Затем готовая продукция поставляется заказчикам.

Летучие ножницы 130 тонн предназначены длявертикальной резки передних концов заготовок простых профилей и для шевроннойотрезки передних концов заготовок фасонных профилей и раскроя раскатов фасонныхпрофилей на длины, пропорциональные длине холодильника. Ножницы также служатдля порезки проката при аварии на стане.

1.2 Конструкция,кинематическая схема и техническая
характеристика механизма

 

/>1.2.1Конструкция механизма

 

Механизм резки ножниц, образованный кривошипами,шатунами и балансирами, в станине установлен летуче. Четыре двигателя черезпередачу (i = 2,92) приводят в движение нижний и верхний кривошипы ножниц.Кривошипы взаимно связаны парой зубчатых колес (i = 1).

По техническим условиям летучие  ножницы должныобеспечивать перпендикулярность разрезаемого сечения полосы к ее оси, прихорошем качестве сечения, без заусенцев и загибов на концах; которые затрудняютподачу такой заготовки в последующие клети стана, а также вызывают трудностипри  дальнейшем передвижении заготовки по рольгангу.

Для обеспечения этих требований при разрезаниикрупных сечений проката с большой высотой необходимо параллельно-горизонтальноедвижение ножей  в момент реза, и при этом скорость движения ножей должна бытьравна скорости заготовки. На рис. 2 приведена схема кривошипно-шатунногомеханизма, обеспечивающего параллельно-горизонтальное движение ножей  приразрезании металла.

Опыт эксплуатации показывает, что небольшоепревышение скорости ножа над скоростью прокатки не вызывает нарушения качествасечения и даже желательно для лучшего отделения отрезанной заготовки отследующей за ней.

Ножницы работают в режиме запусков на каждый резпереднего конца, реза на мерные длины, а при аварийном резе непрерывновращаются, пока не будет разрезана вся заготовка. Цикл работы таких ножниц заключаетсяв форсированном пуске ножниц перед каждым резом, обеспечении к моменту скоростиножей, равной или немного превышающей (порядка 5%) скорости заготовки,разрезании заготовки, форсированном торможении привода и остановке ножниц висходном положении. Таким образом, разгон до полной скорости и торможение сполной скорости должны происходить менее чем за один оборот ножей. Точность отрезаемыхдлин обеспечивается пуском ножниц перед каждым резом из строго фиксированногоположения. Остановка ножниц в фиксированном исходном положении обеспечиваетсяснижением скорости до небольшой величины (ползучая скорость) и отключениемпривода в исходном положении с применением большого тормозного момента привода.

1.2.2 Кинематическая схемамеханизма

/>
/>

 

Рисунок 1.– Кинематическая схема ножниц.

1.2.3Техническая характеристика механизма

Техническая характеристика летучихножниц 130 т

Максимальное усилие резки                                                                              130 т;

максимальная скорость прокатки                                                                      4,7 м/с;

минимальная скорость для максимального диаметра резки                    1,74 м/с;

основная длина                                                                                                        2,5м

передаточное число между ведущим валом и кривошипом                     2,92;

минимальный интервал между проходом проката                                         2,8сек

момент инерции на валу четырех двигателей GD2=3424 кГм2 (без двигателей).

/>1.3 Условия и режим работы электрооборудования, требованияк
электрооборудованию и электроприводу

Электропривод летучих ножниц находится в машинномзале, а не в самом цехе, т.е. он работает в благоприятных условиях –хорошая вентиляция,отсутствует загазованность, пыль, вибрация наименьшая. Электропривод металломне нагревается, что улучшает его работу.

Электропривод клети работает вповторно-кратковременном режиме, число включений в час достигает 360.

К электроприводу предъявляются следующие требования:

а)  разгон и торможение привода до рабочих скоростейпри заданных углах       поворота ножей за время разгона;

б)  надежную  работу привода при большом числевключений двигателя;

в)  фиксацию с большой точностью исходного положенияножей;

г)  запас кинетической энергии движущихся деталеймеханизма и привода,      достаточный для разрезания максимальных сечений приминимальной рабочей скорости.

Все электрооборудование находится в машинном зале оновыполнено в обычном исполнении т.к. не требуется защищать его от пыли, газов ивозможных механических повреждений.

Двигатели находятся в цехе на механизме в условияхповышенной запыленности высокой температуры. Двигатели выполненыпылезащищенными с принудительной вентиляцией через промежуточный охладитель.

Все электрооборудование располагается в доступном дляосмотра и ремонта месте.

/>2 Специальная часть/>2.1 Выбор рода тока, величины питающего напряжения
и системы управления электроприводом

Выбор рода тока для электрооборудования летучих ножницимеет большое значение, т.к. с ним связаны такие показатели, как техническиевозможности электропривода, масса и размеры электрооборудования, надежность ипростота обслуживания, капиталовложения, стоимость эксплутационных расходов.

Внастоящее время существует три типа двигателей.

Асинхронныйдвигатель с фазным ротором. Регулированиескорости ступенчатое, путем изменения сопротивления в цепи ротора.Электропривод прост, надежен, допускает большое число включений в час присредних и больших мощностях во всех режимах работы.

Недостаткомэтого двигателя является значительные потери в пускорегулирующихсопротивлениях. Он не обеспечивает необходимые жесткости механических характеристик.Повышенный износ двигателя, электромеханического тормоза и контактной аппаратурыуправления.

Асинхронныйдвигатель с короткозамкнутым ротором.Используется для механизмов мощностью до 15 кВт в легком режиме работы. Принеобходимости регулирования скорости возможно использование двух илитрехскоростные электродвигатели.

Двигателипостоянного тока. Применяются вэлектроприводах, к которым предъявляются повышенные требования в отношениирегулирования скорости, а так же когда необходимо обеспечить низкие устойчивыескорости в разных режимах. Для механизмов подъема обычно используют двигателипоследовательного возбуждения, т.к. они допускают большие перегрузки по моментуи имеют мягкую характеристику. Двигатели параллельного и независимоговозбуждения применяют в тех случаях, когда требуются жесткие механические характеристикина низких скоростях, а так же для работы двигателя в генераторном режиме.

К электроприводу летучих ножниц предъявляются повышенные требования в отношениирегулирования скорости, а так же необходимо обеспечить устойчивую угловую скоростьв рабочем режиме.

Так как необходима высокая плавность регулированияскорости, а так же большой диапазон регулирования, то выбираем для приводаножниц электродвигатель постоянного тока с системой управления электроприводомтипа тиристорный преобразователь–двигатель (ТП-Д). Привод реализован четырьмя двигателями постоянноготока с независимым возбуждением, взаимно механически соединенными.

2.2 Расчет мощностидвигателей и их выбор

Определяем усилие, моменты и мощность резаниязаготовки максимального сечения 100х100 мм.

Дано: максимальная толщина заготовки 100 мм;максимальная ширина
 заготовки 100 мм; предел прочности материала при температуре
900-9500С tmax=12 кГ/мм2;на участке резания радиус траектории ножей rср=456 мм.

Заготовка 100х100 мм разрезается в положении наребро, при наличии закруглений по углам заготовки высота диагонали d=135 мм

1. Определяемусилие резания [2] стр. 342

/> <td/> />
Принимаем, что максимальное усилие резаниясоответствует внедрению каждого ножа в металл на половину высоты сечения, т.е.1/2(d/2). Тогда угол приложения максимального усилия резаниябудет /> <td/> />
Площадь сечения металла в месте приложениямаксимального усилия резания

Вертикальная скорость внедрения ножей в металл

/>

/> <td/> />
Скорость деформации металла

Максимальное усилие резания, принимая коэффициентывлияния зазора между ножами и притупления ножей R2=1,2 и R3=1,3:

/> <td/> />
2. Определяем момент и мощность резания

Плечо приложения максимального усилия резания

/>

Максимальный статический момент резания

/>

Максимальная мощность резания при к.п.д. ножниц h=0,85 иугловой скорости ножниц

/>

Для обеспечения требуемого времени разгона иуменьшения нагрузки на двигатель на привод ножниц устанавливаем четыреэлектродвигателя типа МКН, напряжение питания 230В, номинальный ток 3500А,мощностью 280кВт, скорость вращения двигателя 360 об/мин.

Коэффициент перегрузки двигателей по мощности резания

/>

Допустимый коэффициент перегрузки R=2,5

3. Определяемвлияние маховых масс ножниц на процесс резания

Длительность цикла одного резания при поворотесуппортов на 3600

/>

Длительность резания при угле резания a =300= p/6 и угловойскорости ножей
wн=3,9 1/сек

/>

Так как время резания незначительно по сравнению сдлительностью цикла резания, то очевидно резание будет осуществляться за счеткинетической энергии маховых масс ножниц и их привода, восстанавливаемой завремя

/>

2.3 Расчет и выбор силовыхэлементов электропривода/> <td/> />
Рассчитываем и выбираем тиристорныйпреобразователь, номинальный ток которого выбирается из условия, Iном.пр., А

где           Iном.дв –номинальныйток двигателя, А, Iном.дв=3500А;

       Хпр –перегрузочная способность преобразователя по току, Хпр=2;

/> <td/> />
       Хдв –перегрузочная способностьдвигателя, Хдв=2,5

Выбираем тиристорный преобразователь серии КТЭУ 600В,5кА.

Выбор трансформатора для питания тиристорногопреобразователя производится по расчетным значениям фазных токов во вторичной (I2ф)и первичной (I1ф) обмотках, вторичной ЭДС и типовой мощности Sт.р.

Расчетное значение ЭДС (Е2ф) трансформатора приработе преобразователя в режиме непрерывного тока находится по требуемомувыпрямленному напряжению с учетом необходимого запаса на падение напряжения впреобразователе.

Е2ф=Кu·Кc·Кd·Кr·Ud, В

где Кu–коэффициент, характеризующийсоотношение Е2ф/Еdo и зависящий от схемы выпрямления, 1/1,17;

       Кc –коэффициент,учитывающий возможные снижения напряжения питающей сети, 1,05-1,0;

       Кd –коэффициент, учитывающийнеполное открывание тиристоров при максимальном управляемом сигнале, 1-1,15,при согласованном управлении;

       Кr –коэффициент, учитывающийпадение напряжения в преобразователе, 1,05;

       Ud –напряжение тиристорного преобразователя 600В

Е2ф=1/1,17·1,05·1,15·1,05·600=650В

Расчетное действующее значение фазного тока вторичнойобмотки определяется по выпрямленному току (Id) с учетомсхемы выпрямления.

I2ф=Кi·КI2·Id, А

где Кi–коэффициент, 1;

Кi2 –коэффициент,характеризующий отношение I2ф/Id и зависящий от схемы выпрямления, 0,577;

I2ф=1·0,577·5000=2885А

Необходимый коэффициент трансформации находится, Ктр,

Ктр=0,95·U1ф/E2ф

где U1ф –номинальное фазное напряжение сети.

Ктр=0,95·600/650=0,88

Расчетное значение действующего фазного токапервичной обмотки трансформатора определяется по току Id с учетомкоэффициента Ктр

I1ф=Кi·КI1·Id/Ктр, А

где КI1–коэффициент, характеризующий отношение I1ф/Id изависит от схемы выпрямления, 0,471.

I1ф=1·0,471·5000/0,88=2676А

Расчетное значение типовой мощности, характеризующийрасход активных материалов и габариты трансформатора, определяется как:

Sтр=Кu·Кc·Кd·Кr·Кi·Кs·Ud·Id·3,В·А

где Кs –коэффициент схемы, 1,345.

Sтр=1/1,17·1,05·1,15·1,05·1·1,375·600·500·3=1341кВ·А

Выбираем трансформатор типа ТСЗП-1600/10У3 Р=1615кВ·А, U=6(10)кВ.

2.4 Система автоматическогорегулирования

 

2.4.1 Требования к системеавтоматического регулирования

Система управления электроприводом построена попринципу подчиненного регулирования. Главный параметр регулирования — скоростьвращения приводного двигателя, все остальные параметры вспомогательные иподчинены главному.

Конструкция САР должна удовлетворять следующимтребованиям:

·    взаимозаменяемость однотипныхэлементов;

·    согласованность входных и выходныхвеличин различных элементов;

·    построение всех узлов на основенебольшого числа модулей.

Конструктивно САР летучих ножниц выполнена на основеблочной регулировочной системы «РЕГИСТОР». В ее состав входят все необходимыеэлементы: усилители, датчики регулируемых величин, задатчики (преобразователи)регулируемых величин, источники питания, вспомогательные элементы (узлы связи,ограничители, логические блоки и т. п.).

Основным элементом системы авторегулирования являетсяоперационный усилитель.

Система «РЕГИСТОР» специально предназначена иоборудована для управления тиристорными преобразователями. Комплекты модулейразделяются по функциональным признакам на блоки. Модули САР ножниц размещаютсяв ваннах типа А, В и С, которые находятся в шкафу «УНИСТОР В».

Ванна А содержит модули СИФУ и модули контура тока.

 Ванна В состоит из модулей контура скорости.

 Ванна С содержит модули для обработки сигналов стехнологических датчиков.

2.4.2 Описание элементовсистемы автоматического
регулирования

Якорь двигателя питается от двух групп тиристорногопреобразователя. Система регулирования осуществляет скоростную регулировку ирегулировку положения и выполнены по принципу подчиненного регулирования, т. е.параметр тока подчинен параметру скорости.

Действительное значение скорости снимается стахогенератора Е1 и через преобразователь 5 подается в виде сигнала обратнойсвязи w на один из входов регулятора скорости 4.

Действительное значение положения ножей определяетсясельсином-датчиком Y1, один оборот которого соответствует одному оборотуножниц.

Значение скорости предыдущей клети обрабатывается вцентральном цифровом технологическом регуляторе (ЦТЦР) 10 и  черезчастотно-аналоговый преобразователь 11 и задатчик интенсивности 12 подается навход регулятора скорости 4 в виде требуемой величины скорости —w*.На входах регулятора скорости задание w* сравнивается с сигналомобратной связи по скорости таким образом, что Rw управляетсяалгебраической суммой сигналов w*и w. Выходрегулятора скорости является заданием для регулятора тока 2 (Riк) ведущего и ведомогоприводов. Задание тока перед Riкпреобразуется задатчиком интенсивности тока 3.

Кроме задания тока, схема регулирования ведущегопривода формирует блокирующие сигналы для ведомого привода: Ф — запрещениеработы привода и S`0— требование ограничения тока якоря до10% Iн. Навходах регулятора тока сравнивается требуемая величина тока якоря i*КА, i*КВ ссигналом обратной связи по току —iKA, iKB.

Под действием алгебраической суммы этих сигналоврегуляторы тока формируют управляющие сигналы для генератора импульсов GI— a*A и a*B.

Сигналы a*A и a*B преобразуются генератором импульсов в импульсы управления тиристорами lA, и lB.      

При выставлении ножей в исходное положение в работувключаются следующие блоки: блок 9 отменяет команду «старт» в ЦТЦРе. Послеотмены команды «старт» логика блока 18 блокирует тракт задания скоростисигналом W. Направлениевращения при доводке ножей в исходное положение и их скорость определяютсяблоками 6,7,8.

После достижения исходного (верхнего) положения ножейпоявляются сигналы: S0— из блока управления положением 7, I0— из датчика нулевого тока 15, W0— из логическогоблока управления скоростью 13. Под действием этих сигналов блок ограничениятока 16 и 19 формирует команды на ограничение тока до 10% Iн в ведущем и ведомом приводах. Привод подготовлен кновому «старту».

     Блок аварийной логики LOG припоявлении сигналов:

     а) сверхток преобразователя — IKM;

     б) потеря напряжения синхронизации — U0;

     в) превышение максимальной скорости WM;

     г) превышение максимального значения заданияскорости W*M;

     д) авария в системе УНИСТОР—Y2-50, блокирует регулятор тока, чем вызывает режим искусственного инверторапреобразователя и отключает преобразователь от питающей сети.

2.5 Выбор аппаратуры защитыи коммутации

Таблица 1 –Уставкизащиты

Название
защиты

Уставка

Численное
значение

Тип аппарата Максимальная токовая защита 1,25 Iном.дв 4375А Электронная Максимальная токовая защита ВАБом 2,2 Iном.дв 7700А ВАБ Токовая отсечка 2,5 Iном.дв 8750А

Электронная

(САР)

Защита от

обрыва поля

16А 15,7/11А РЭВ821 Защита от превышения оборотов

1,1 nном

1,25 nном

395 об/мин

450 об/мин

Электронная

Центробежный выключатель

2.6 Описание схемыуправления, защиты и сигнализации

Назначение отдельных элементов схемы управления.

В1-50 – включает и отключает схему управления.

В2-50 – переводит схему управления из режима«Подготовка» в режим «Работа».

В3-50 – фиксирует, что привод выведен из исходногосостояния (наличие сигнала задания или обратной связи).

В4-50 – регистрирует сигнал о повреждении и отключаетпреобразователь: немедленно в режиме «Подготовка» и с выдержкой времени врежиме «Работа».

В5-50 – регистрирует сигнал аварии.

В6-50 – реле времени, отключающее систему управления(реле В1-50) при повреждение в режиме «Работа».

Различают следующие виды шин:

Р/Р – подача сигнала о повреждении на вход Y1-50;

Н/Н – подача сигнала об аварии на вход Y2-50;

Р/Н \

О/Н – шины, переключаемые при помощи контактов релеВ2-50.

Н/О /

Подготовка привода к работе

Для включения тиристорного преобразователя необходимовключить «автоматы цепей возбуждения двигателей Р4 и Р5 на щите 7в254, автоматыцепей управления Р1, Р2, Р7 на щите 7в252, автоматы Р1, Р1-8, Р2-8 длясобственный нужд шкафов «Унистор» и автомата А2 в цепи управления ВАБов.

При включении тиристорного преобразователя со щитадистанционного управления (ШДУ) ключом КУ в схеме управления  и сигнализациизамыкается контакт В20, который включает В1-50. Замыкающий контакт реле В1-50подает напряжение на сборные шины +5 и Zv1.

Включение ВАБов производится оператором с постауправления ПУ-5
ключом АН21.

С этого же поста осуществляется выбор режима работыножниц. Толчковый или рабочий режим оператор выбирает ключом АН27.

Выбором режима работы заканчивается процессподготовки привода ножниц к работе.

 

Отключение привода ножниц.

Отключение привода ножниц может быть осуществленообслуживающим персоналом и аварийно в результате срабатывания защиты.

При отключении со ШДУ ключом КУ размыкаются контактреле В21 – теряет питание реле В1-50, в результате чего снимается напряжение сшины +2 в узле релейного управления СО1.

Аналогично происходит отключение кнопкой В2-51 нашкафу «Унистор В». При отключении привода с поста управления ПУ-5 ключом АН21получает питание реле В31, размыкающий контакт которого в цепи реле В30вызывает отключение ВАБов.

На световом табло НD9К52загорается лампочка сигнализирующая об отключении ВАБов.

Защита привода ножниц

При работе привода часть аварийных сигналов поступаетна аварийно-отказные шины, которые обеспечивают отключение привода мгновенноили с выдержкой времени. Характер отключения зависит от режима работы привода(«подготовка» или «работа») и от вида срабатывающей защиты.

 

Защита трансформатора

Трансформатор имеет две ступени защиты отповреждения. Защита первой ступени вступает в действие при срабатывании газовойи тепловой защит.

При этом в схеме управления приводом включается релеВ40, через замыкающие контакты которого включается лампочка Н7 на световойпанели HDS-1 шкафа «Унистор В», и через промежуточное реле В64посылается сигнал на ЩДУ о комплексном повреждение первой ступени.

Защита второй ступени вступает в действие приаварийном срабатывании газовой или тепловой защит.

При этом в схеме управления приводом включается релеВ41, через замыкающий контакт которого подается напряжение 48В на шину Н/Н.

От перенапряжения трансформатор защищен разрядникомР1.

 

Защита тиристорного преобразователя

Защита ТП от перенапряжения осуществляетсяразрядниками Р2, Р3 и блоками защит PGU, кроме того каждый тиристорзащищен от перенапряжения RC цепочкой.

При срабатывании защиты от перенапряжения на блоках PGUчерез контакты реле В3, В1 подается напряжение 48В на шину Р/Н. На световойпанели HDS-1 загорается лампочка Н1, сигнализирующая оперенапряжении в цепи ТП.

Защита двигателя

Максимальнаятоковая защита осуществляется системойрегулирования и ВАБом. При превышении тока якоря уставки максимальногорасцепителя ВАБа происходит отключение. Через замыкающие контакты №2, №3 всхеме управления приводом отключается реле В8.

В схеме управления и сигнализации напряжение 48Вчерез замкнутые контакты В8 и В23 поступают на шину Н/Н – отключается реле Y2-50 изагорается лампочка Н2 на световой панели HDS-1.

 

Защитадвигателя от превышения допустимой скоростиосуществляется с помощью центробежного выключателя К1 и системой регулирования.При срабатывании центробежного выключателя его контакт включает реле В2-3 вузле ВО2 и происходит отключение.

 

Принетрогании двигателя в схеме регулированиясрабатывает реле В1-38, которое через промежуточное реле В51 в схеме управленияприводом отключает ВАБы аналогично отключению при перенапряжении в цепи якоря,одновременно в блоке аварийной логики отключается реле В1-5, замыкающиеконтакты которого падают напряжение 48В на шину Н/Н.

 

Припотере возбуждения или при перенапряжении в цепи якоря двигателей получает питание реле В32, размыкающий контакткоторого вызывает отключение ВАБов.

На световых панелях HDS-1загорается лампочка Н6.

При срабатывании тепловой защиты двигателей в схемеуправления приводом получает питание реле В34, а размыкающий отключает релевремени ВС2.

Размыкающие контакты реле В34 блокируют включениетолчковой подачи (через контакт реле В84), блокируют работу ножниц от ЦТЦРа иснимают напряжение с реле В1-6 в узле СО1, и включается узел регулирования –ножи возвращаются в исходное положение.

По истечению выдержки времени от реле ВС2 происходитотключение привода ножниц, аналогичное отключению с поста ПУ-5 ключом АН21.

 

Отключениевентиляции двигателей вызывает отключенияпривода ножниц, аналогичное срабатыванию тепловой защиты, только реле В33получает питание с выдержкой времени от реле ВС1.

2.7Возможные перспективы развития электропривода машины на базе достижения науки итехники

Релейно-контактные схемы (РКС) получили самое широкоераспространение в автоматизированном электроприводе несколько десятков летназад и, с различными дополнениями и усовершенствованиями, эксплуатируются донастоящего времени. Наряду с такими достоинствами, как наглядность и простота вобслуживании, они имеют несколько существенных недостатков:

·     громоздкость;

·     невысокая надежность из-забыстрого износа контактов, особенно при частых включениях, и  выхода из строякоммутирующей аппаратуры, а также связанная с этим необходимость  содержатьбольшой по численности оперативный и ремонтный персонал;

·     повышенное энергопотребление.

Наличие данных факторов вызывает необходимость искатьпути замены РКС на новое, более совершенное оборудование, лишенноевышеперечисленных недостатков. Одним из таких устройств являются управляющиесистемы, построенные на базе микропроцессоров — программируемых контроллеров.

В современном автоматизированном электроприводеполучают широкое применение  программируемые микроконтроллеры (ПК),представляющие собой специализированные управляющие микроЭВМ, работающие вреальном масштабе времени по определенным рабочим программам, размещаемым вПЗУ. По данным, приведенным в /3/, в мире выпускается свыше 150 типов ПК. Онииспользуются примерно в 35% систем автоматизации технологических процессов и вбольшинстве случаев реализуют законы программно-логического управления илианалого-цифрового регулирования. Различают ПК трех типов:

·     программируемые логическиеконтроллеры (ПЛК), ориентированные на реализацию алгоритмов логическогоуправления, обеспечивающих замену релейных и бесконтактных схемэлектроавтоматики;

·     программируемые регулирующиемикроконтроллеры, или ремиконты, ориентированные на реализацию алгоритмовавтоматического регулирования аналоговых и аналого-дискретных технологических процессов,заменяющие различные аналоговые и цифровые регуляторы;

·     микроконтроллеры,ориентированные на реализацию специальных алгоритмов управленияконтрольно-измерительной аппаратурой, бытовыми приборами, светофорами,транспортными механизмами и др.

Программируемыелогические контроллеры осуществляютреализацию систем булевых функций в реальном масштабе времени и представляютсобой програмнонастраиваемую модель цифрового управляющего автомата,ориентированного на определенную область применения.

2.8 Специальный вопрос

Возможно произвести перевод релейно-контактной частиэлектропривода летучих ножниц 130 тонн стана «450» ЗСМК намикропроцессорное управление.

Чтобы осуществить выбор типа микропроцессорногоуправляющего устройства, опишем задачи, которые им будут выполняться. В данномслучае, контроллер будет опрашивать входы, выполнять некоторые логическиеоперации и выдавать полученные результаты на соответствующие выходы. Так как всхеме присутствуют реле времени, необходима реализация временной задержки.Поэтому нет необходимости использовать сложные и дорогие устройства,возможности которых перекрывают требуемые. Для выполнения  требуемых задачбудет использоваться программируемый логический контроллер. 

В качестве управляющего устройства будет использоватьсяпрограммируемый контроллер типа Б9601,разработанный ВНИИР г. Чебоксары.

Исходным материалом для программирования послужитсуществующая релейно-контактная схема.

В результате перевода релейной схемы на управление отпрограммируемого контроллера повысится надежность системы, снизятся затраты наобслуживание установки, уменьшится расход электроэнергии.

Программируемый контроллер Б9601 предназначен дляреализации логических, временных и счетных функций управления разнообразнымимеханизмами и оборудованием по программам, записываемым в его запоминающееустройство на языке релейно-контактных символов (лестничных диаграмм) иуравнений алгебры Буля, и на языках программирования более высокого уровня.

В соответствии с комбинацией сигналов, подаваемых наего входы, контроллер по записанной в него программе обеспечивает требуемуюпоследовательность коммутации каналами выходов подключенных к ним внешнихэлектрических цепей. 

Контроллер может управлять объектом или группойобъектов автономно или в составе сложных иерархических систем. Он выполнен вблочно-унифицированных конструктивах и рассчитан на встраивание в типовыекорпуса комплектных устройств управления низкого напряжения либонепосредственно в корпуса производственного оборудования и механизмов.

Контроллер способен заменить комплектные устройствауправления низкого напряжения индивидуального изготовления, реализуемые надискретных элементах автоматики, и характеризуется простотой программирования,компактностью, единой внутренней магистралью связи, позволяющей расширятьвозможности контроллера благодаря подключению к ней блоков различногофункционального назначения.

В состав контроллера входят следующие устройства:

·  блоки ввода;

·  блоки вывода;

·  блоки памяти;

·  блок процессора;

·  блок питания;

·  блоки связи;

·  пульт управления.

Контроллер выполнен в блочно-унифицированныхконструктивах. В зависимости от числа входов, выходов необходимых дляподключения контроллера к объекту управления, он может включать в себя одну илинесколько  электрически связанных кассет с вдвижными типовыми блоками рисунок2.

/>

Рисунок 2. –Структурная схемасоединения составных частей контроллера Б9601

Подключение электрических цепей объекта управления ковходам, выходам контроллера осуществляется с помощью розеток разъемов ОНп-ВГ,входящих в комплект поставки соответствующих блоков ввода, вывода.

Компоновка кассет контроллера в конструктивахнизковольтных комплектных устройств управления должна производиться с учетомсоблюдения допустимой длины межкассетной связи.

 

Программирование контроллера

Исходным документом для составления программы можетслужить любое точное описание процесса управления, которое можно выразить пооперационно с использованием системы команд контроллера.

Составление алгоритма работы

Алгоритм работы программы составляется в соответствиис принципом действия контроллера. ПК функционирует в циклическом режиме:процессор последовательно строка за строкой опрашивает ячейки памяти, которыесодержат состояния входов, производит последовательное вычисление системыбулевых функций, заданной в программе, и заносит вычисленные значения в памятьданных по окончании опроса всех ячеек. Далее обеспечивается срабатываниесоответствующих выходов.

Процессор будет производить опрос ячеек памяти впорядке возрастания их адресов; по записанным в них командам принимать иобрабатывать входные сигналы. Далее процесс опроса памяти и обмена даннымипериодически повторяется. Таким образом программа представляет собой замкнутыйцикл. Алгоритм управляющей программы приведен на рисунке 3.

/>

Рисунок3. – Алгоритм программы дляпрограммируемого контроллера

/>3 Организация производства3.1Организация обслуживания электрооборудования

При организации обслуживания электрооборудованиянеобходимо исходить из следующих факторов:

·     обеспечение безопасного режимаработы электрооборудования;

·     уменьшение простоевэлектрооборудования;

·     повышение надежности и уменьшениезатрат на ремонт.

Обслуживание электрооборудования включает в себя:

·     устранение мелких и крупныхнеисправностей, внезапно возникающих в процессе работы электрооборудования;

·     техническое обслуживание,проводимое электротехническим персоналом по картам, обслуживание оборудованиятехнологического процесса.

Техническое обслуживание производственных механизмов,согласно графиков осмотра электрооборудования.

Для определения причины неисправности применяетсявизуальный осмотр панели управления, всех элементов схемы, а также дляопределения наличия напряжения индикаторами.

Для обслуживания электрооборудования привода ножницэлектроперсонал должен иметь не менее III группы допуска.

Графики планового обслуживания электрооборудованияножниц электромонтеры во главе с бригадиром получают от мастера участка.

3.1.1Структура электрослужбы/> <td/> />
Рисунок 4. – Структура электрослужбы.

 

3.1.2 Расчет трудоемкостиобслуживания электрооборудования

Трудоемкость обслуживания электрооборудованияопределяют по формуле:

Тоб=Nоб*n

где n       -количествоэлектрооборудования;

       Nоб  -норматив электрооборудования;

       Тоб  -трудоемкость обслуживания

Тоб=29.08*4=116.32

Данные сводим в таблицу 2.

Таблица 2–Трудоемкость обслуживания.

Наименование оборудования

Количество

шт

Тип, марка

Норматив
человек/час

Трудоемкость обслуживания Двигатель 4 МКН 622 116.32 116.32

Для своевременного ремонта и обслуживанияэлектропривода и оборудования, требуется три электромонтера для ремонтаэлектропривода и один электромонтер для обслуживания электрооборудования.

3.2Организация ремонта электрооборудования

Система технического обслуживания и ремонтаэлектрооборудования представляет собой совокупность взаимосвязанных средств,документации технического обслуживания и ремонта, необходимые для поддержания ивосстановления качества электрооборудования.

В эту систему входят:

а) техническое обслуживание;

б) текущие, средние и капитальные ремонты;

в) модернизация.

Система ТО и Р предусматривает:

а) классификация электрооборудования;

б) определение видов ремонтных работ, техническогообслуживания и их содержания;

в) организацию планирования, учета и финансированияэл. ремонтных работ;

г) организационнуюструктуру эл. ремонтной службы;

д) контроль за выполнением всех правил и норм потехническому обслуживанию и ремонту, строгий учет.

Текущий ремонт это ремонт, выполняемый дляобеспечения или восстановления работоспособности электрооборудования, прикотором чистя, ремонтируют или заменяют быстроизнашивающиеся детали,регулировкой узлов и механизмов обеспечивается без отказная работаэлектрооборудования.

Текущий ремонт производится на месте установки электрооборудования,с его остановкой и отключение силами оперативного, ремонтного,электромеханического и электротехнического персонала обслуживающего данныйагрегат.

Средний ремонт более сложный вид ремонта, при которомпроизводится полная или частичная разборка ЭО, ремонт и замена изношенныхдеталей и узлов, восстановление качества изоляции, регулировка и наладка.

Средний ремонт ЭО производится в электроремонтныхмастерских, а не транспортабельное ЭО на месте установки, силами бригадспециализированных цехов и организаций.

Ремонтный цикл –это наименьший интервал в течениекоторого выполняются в определенной последовательности в соответствии стребованиями, все установленные виды ремонта.

3.2.1Составление графика планово-предупредительного
ремонта

Таблица 3–График ППР

Наименование электрооборудования Тип, марка Группа режима работы Межремонтный период 2000 год Количество ремонтов Т С К Я Ф М А М И И А С О Н Д Т С К Эл. двигатель постоянного тока МКН 622 II Б Т Т 2 3.2.2Трудоемкость ремонта электрооборудования

Трудоемкость ремонта ЭО зависит от его конструктивныхи ремонтных особенностей, технического состояния, технологии ремонта иизмеряется количеством затрат труда ремонтного персонала в человеко-часах,необходимых для выполнения данного вида ремонта.

Трудоемкость ремонта определяется по формуле: чр=Тр/tр,чел

чр=Тр/tр, чел.,

где Тр –трудоемкость ремонта;

       tр –средний норматив времени на1 ремонт;

       чр –численность ремонтного персонала.

чр=2.6/1=2.6=3 человека.

Таблица 4–Трудоемкость ремонта

Наименование оборудования Количество ремонтов Трудоемкость ремонта Общая трудоемкость чел/ч Т С К Т С К Электродвигатель 2 1.3 2.6

Исходя из трудоемкости обслуживаемого оборудования,электрикам присваивают квалификационную группу допуска 4,5,6.

3.2.3Форма организации труда электрослужбы

В планировании организации труда следует исходить изобеспечения беспрерывной работы агрегатов, уменьшение простоевэлектрооборудования, повышение надежности и уменьшение затрат на ремонт.

Гарантийный ремонт –комплекс организационнотехнических мероприятий и работ, направленных на повышение качества ремонтаоборудования и обеспечение его безотказной работы. Его цель повышениенадежности работы оборудования на основе высокого качества ремонтов иответственности за эксплуатацию и техническое обслуживание отремонтированногооборудования. Организация гарантийных ремонтов предусматривает разработку и внедрениеорганизационно-технических мероприятий.

Оптимальная централизация ремонта с учетом специфическихусловий работы предприятий является основным условием повышения эффективностиремонта оборудования. Централизация ремонта позволяет обеспечить более высокоекачество ремонта за счет специализации электроремонтного производства.

В среднесортном цехе наиболее успешным являетсябригадный метод работы и по этому принята повременно-премиальная форма оплатытруда.

Преимущество бригадного метода в том, что достигаетсянаибольшая эффективность труда электроперсонала. И прежде всего преимуществобригадного метода работы позволяет в случае аварии быстро и эффективноустранить неполадки за короткий срок.

4Экономика производства4.1Форма оплаты труда

Оплата труда вводится с целью усиления материальнойзаинтересованности трудящихся и улучшения качества ремонтных работ.

Организация труда в бригаде основывается навзаимозаменяемости, совмещения профессий расширения зон обслуживания иувеличения объемов выполняемых работ.

Оплата труда рабочих проводится посдельно-премиальной системе оплаты труда.

Оплата труда рабочих производится:

— рабочих-сдельщиков по утвержденным нормам времени ирасценкам на ремонт. Начисление сдельного заработка производится по нарядам завыполненный объем работ, предписанный мастером, или нормировщиком.

— рабочих-повременщиков по присвоенным разрядам,тарифным ставкам за фактически отработанное время в отчетном месяце.

— бригадирам из числа рабочих, не освобожденных отсвоих основных обязанностей, устанавливается доплата за руководство бригадой всоответствии с письмом по комбинату № 015167 от 15.07.91.

Кроме сдельно-повременной оплаты труда рабочимустанавливается премирование за производство товарного проката и за снижениепростоев по вине электрослужбы.

4.2Расчет заработной платы

Расчет заработной платы для электромонтеров по ремонтуи обслуживанию электроустановок цеха.

Основным документом для расчета заработной платыявляется табель за отчетный месяц, выходов рабочих и для начисления премии ПРБо выполнении плана и о внеплановых простоях цеха по вине электриков.

Таблица 5–Выходов за месяц февраль 2000 года

Профессия Дни месяца

Всего

Часов

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Эл.монтер 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 168 Эл.монтер 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 168 Эл.монтер 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 168 Электрик 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 8 8 8 В В 8 8 168

При повременно-премиальной системе оплаты трудазаработок по тарифу вычисляется по формуле:

Зт=Тч·Тот

где Зт –зарплата по тарифу;

  Тч –часовая тарифная ставка;

  Тот –фактически отработанное время

Премия определяется по формуле П=Зт·n/100;

где n –процент премии

Сумма общего заработка вычисляется: Зобщ=Зт+П

Общий заработок с учетом районного коэффициентаКр=0,3 определяется

Зобщ`=Зобщ·Кр

В феврале месяце среднесортный цех выполнил план на100%

Часовая тарифная ставка электромонтеровсреднесортного цеха:

5 разряд – 5,92 р/ч

6 разряд – 6,82

7 разряд – 7,81

Результаты расчетов заработной платы электромонтеровсреднесортного цеха в таблице 6.

Таблица 6–Результат расчета зарплаты за февраль 2000 года

Профессия Разряд Тарифная ставка отраб. время

Зт

Руб

Процент премии Премия Кр Итого Эл. Монтер 7 7,81 168 1312,08 100 1312,08 787.24 3411,44 Эл. Монтер 6 6,82 168 1145,76 100 1145,76 687,45 2978,97 Эл. Монтер 5 5,92 168 994,56 100 994,56 596,73 2585,85 Электрик 6 6,82 168 1145,76 100 1145,76 687,45 2978,97

Для электромонтеров в среднесортном цехе установленаповременно-тарифная система оплаты труда. Согласно «Положению о премированииэлектрослужбы (ремонтный персонал)» применяется месячный план по производствутоварного проката в тоннах и и наличия внепланового простоя оборудования.

Основанием для начисления премии является справочникПРБ о выполнении плана по товарному прокату и о внеплановых простоях цеха повине электрослужбы, таблица 7.

Таблица 7–Показатели размеров премирования

Наименование профессии Размер премирования в % к сдельному за план За выполнение плана за месяц, стана в целом При наличии внеплановых простоев по вине электрослужбы от 1 до 1,5 ч свыше 1,5 ч Эл. монтер по ремонту и обслуживанию 100% 50% 25% 4.3Определение затрат на содержание электрооборудования4.3.1Затраты на приобретение и монтаж электрооборудования

Таблица 8–Смета затрат на приобретение и монтаж электрооборудования

Наименование ЭО Кол-во Сметная стоимость за единицу общая Эл. двигатель 4 700 2800 Тр-тор 1 10000 10000 Тир. преобразоват. 1 25000 25000 Итого 37800 Транспортные расхода составляют 10% от стоимости ЭО 3780 Итого стоимость ЭО 41580 Строительно-монтажные работы составляют 2% от стоимости ЭО 831,6 Заготовительно-складские расходы составляют 1,2% от стоимости 498,96 Плановые наложения от строительно-монтажных работ составляют 6% от стоимости ЭО 2494,8 Всего капитальные затраты составляют 45403,36
4.3.2Расчет амортизационных отчислений/> <td/> />
Годовые амортизационные отчислениярассчитываются по формуле:

где К –сумма затрат на приобретение и монтажэлектрооборудования, руб.;

Нв –общая норма амортизационных отчислений длядвигателя Нв=10,9, для трансформатора Нв=6,3, для тиристорного преобразователяНв=19.

/> <td/> />
Годовые амортизационные отчисления длядвигателя:/> <td/> />
Годовые амортизационные отчисления длятрансформатора:

Годовые амортизационные отчисления для тиристорногопреобразователя:

/>

4.3.3Расчет расхода и стоимости электроэнергии

Рассчитываем годовой расход активной электроэнергиипо агрегату.

Wn=P·Tг·Ku

где P–активная мощность, кВт;

       Tг –число часов работы в год, ч;

       Ku –коэффициентиспользования.

Tг=(Вср·24) –часы на ремонт из таблицы 4 трудоемкости ремонта

Тг=(219·24)-61,2=5194,8

Wn=1120·5194,8·0,8=4654541 кВт/чгод

4.4Технико-экономические показатели дипломного проекта

Перечень технико-экономических показателей дипломногопроекта сводим в таблицу 9.

Таблица 9–Технико-экономические показатели дипломного проекта.

Наименование показателей Показатели Единицы измерения

Электродвигатель

Трансформатор

Тиристорный преобразователь

МКН 622

ТСЗП-1600/10У3

КТЭУ

Сумма затрат на приобретение и монтаж электрооборудования 45403,36 руб. Трудоемкость обслуживания и ремонта 116,32 чел. Расход электроэнергии 4654541 кВт ч/год Среднемесячный заработок электромонтера 2988,8 руб.
5Охрана труда/>5.1Общие правила охраны труда

Западно-Сибирский металлургический комбинат ( ЗСМК ) расположен на правом берегу реки Томь, в северо-восточной части  городаНовокузнецка. Место постройки ЗСМК выбиралось с учетом близости к энерго — сырьевым источникам, а также с учетом удаления от жилых массивов.

Современные прокатные цехи являются сложнымипроизводственными комплексами, оснащенными разнообразным механическим,электрическим и подъемно-транспортным оборудованием, обслуживание котороготребует четкого соблюдения правил безопасности и норм производственнойсанитарии. Прокатное производство отличается от других металлургическихпроизводств высокой скоростью технологических операций, интенсивностью грузопотокови разнообразием метеорологических условий на различных участках.

Непрерывность технологического процесса требуетодновременного выполнения различных по характеру операций, таких как нагрев,прокатка, транспортировка и складирование металла. Выполнение этих операцийстрого регламентировано по времени как графиком выполнения производственногоплана, так и условиями безопасности. Так, недостаточный нагрев заготовки передпрокаткой может привести к поломке валков и аварии на стане.

К аналогичным последствиям может привести ипреждевременная подача заготовки к стану, ее охлаждение на приемном рольганге.К травмированию обслуживающего персонала может привести увеличение скоростипрокатки на одной клети, так как это приведет к обрыву раската или образованиюпетли.

Высокая интенсивность производства обуславливает ивысокую интенсивность труда персонала прокатных цехов. В течение рабочей сменыоператоры прокатных станов, режущих устройств, а также машинисты крановпроизводят по несколько тысяч однообразных движений, получая при этоминформацию о работе нескольких производственных операций. Это приводит кбольшому умственному утомлению, что сопряжено с ошибками в управлении механизмамии возникновению опасных ситуаций.

Отдельные участки прокатного цеха резко отличаютсядруг от друга по метеорологическим условиям. На участках нагрева, прокатки итранспортировки горячего металла тепловые излучения намного превышаютсанитарные нормы, имеет место пониженная влажность воздуха, в то время как наостальных участках температурные условия соответствуют наружным.

Для прокатных цехов характерна также большая протяженностьи разбросанность обслуживаемых механизмов, имеющих дистанционное управление ирасположенных на высоте и в подвальных помещениях, что снижает видимость ислышимость световой и звуковой сигнализации, затрудняет прием предупредительныхсигналов.

Безопасные пути подхода к цеху

Доставка работников среднесортного цеха к местуработы осуществляется городским общественным и железнодорожным транспортом. Длябезопасного передвижения  рабочих  по территории комбината имеются специальныепешеходные дорожки.  Безопасный маршрут движения  рабочих к среднесортному цехупоказан на рисунке 4.

/>

Рисунок4. – Схема движениятрудящихся среднесортного цеха

/>5.2Правила ТБ при техническом обслуживании и ремонте
электрооборудования

Согласно правилам ТБ работы в действующихэлектроустановках проводятся по наряду допуска, форма наряда и указания по егооформлению приведены в этих же правилах.

Запрещаетсясамовольное выполнение работ, а такжерасширение рабочих мест и объемов заданий, определенных нарядом или распоряжениемна выполнение любых работ в электроустановках. В зоне действия другого наряда,работа должно согласовываться с лицом, выдающим наряд или работающим по этомунаряду.

Капитальный ремонт в электроустановках напряжениемвыше 1000В должно выполнятся по техническим картам и планово-предупредительныйремонтом.

В электроустановках до 1000В подстанций и накабельных линиях при работе под напряжением необходимо: оградить расположенныев близи рабочего места другие токоведущие части, находящиеся под напряжением, ккоторым возможно случайное прикосновение. Работать необходимо с применениемэлектрозащитных средств и инструмента с изолированными рукоятками.

Запрещаетсяработать в электроустановках в одежде с короткими рукавами, в согнутом положении, прикасаться без примененияэлектрозащитных средств к изоляторам, оборудованию, находящимся поднапряжением.

Обслуживающему персоналу следует помнить, что послеисчезновения напряжения в электроустановки, оно может быть подано безпредупреждения. В темное время суток участки работ, подъезды и подходы должныбыть освещены. Освещенность должна быть равномерной. Запрещается проведениеработ в неосвещенных местах.

Осмотр электрооборудования может выполнять одинрабочий в электроустановках до 1000В с группой допуска III, и в электроустановкахвыше 1000В с IV группой. Запрещается в электроустановках выше 1000Впри осмотрах входить в помещения, камеры необорудованные ограждениями илибарьерами препятствующие приближению к токоведущим частям.

При несчастных случаях, для освобождения пострадавшегоот воздействия электрического тока, напряжение должно быть снято немедленнобез предварительного разрешения.

/>5.3Противопожарные мероприятия

Категория пожарной опасности производства «Г», т.к. всреднесортном цехе осуществляется обработка горячего металла и применяетсякоксодоменная смесь для отопления нагревательных печей.

Собственно стан с машинным залом № 1 представляетсобой трех пролетное каркасное здание (каркас металлический). Покрытиевыполнено из комплексных панелей со стальным оцинкованным профилированнымнастилом и эффективным утеплителем. Кровля рулонная четырехслойная с гравийнымзащитным слоем. В становом пролете на участке холодильника и в печном пролетепокрытие выполнено из не утепленных металлических щитов. Ограждающие конструкциистен состоят из сборных железо и керамзитобетонных панелей. Оконные панелиметаллические одинарные. Аэрационные металлические фонари утеплены промывнымиминераловатными материалами. В машинном зале № 1 предусмотрены встроенныепомещения в сборном железобетонном и металлическом каркасе. Таким образом, зданияи сооружения среднесортного цеха относятся ко II-му классу огнестойкости.

В пожароопасных помещениях установлены установкиавтоматического пожаротушения. В помещениях АСУ при автоматическом пожаротушенииогнегасящим веществом является фреон, в остальных пожароопасных помещениях —высоко кратная воздушно-механическая пена. Действуют две станции пожаротушения.

Для автоматического обнаружения очага пожара изапуска систем пожаротушения используются тепловые извещатели. Кромеавтоматического их запуска предусмотрен дистанционный и местный.

На всех постах управления и во всех рабочихпомещениях имеются огнетушители ОП-10. Также в цехе имеются другие средствапожаротушения — ящики с песком, пожарные гидранты, водопроводные краны ипрочее.

Тушениепожара, возникшего от загорания электрических проводов.

Загоранию подвержена изоляция проводов, которая можетбыть очагом пожара или аварии.

При тушении загоревшихся проводов необходимоотключить горящие провода от источника питания с помощью коммутационногоаппарата, съема предохранителей или путем прерывания (перерубания) каждого изпроводов в отдельности изолированным инструментом. Тушить загоревшуюся изоляциюпроводов можно всеми средствами пожаротушения при условии, что приняты все мерыпо отключению горящего участка.

Тушениепожара в щитах (шкафах) управления напряжением до 0,4 кВ.

Щиты управления являются наиболее ответственнойчастью электрической установки, поэтому наибольшее внимание при тушении пожарадолжно уделяться сохранению целостности установленной на них аппаратуре. Призагорании кабелей, проводов и аппаратуры на панелях управления оперативныйперсонал должен по возможности снять напряжение с панелей, на которых возникпожар, и приступить к тушению пожара, не допуская перехода огня на соседниепанели. При этом применяются углекислотные и порошковые огнетушители.

В случае пожара без снятия напряжения при примененииуглекислотных огнетушителей не допускается прикосновение к кабелям, проводам иаппаратуре.

5.4Техническое обслуживание двигателей постоянного тока

Во время эксплуатации двигателя необходимо вести еготехническое обслуживание, которое по видам и периодичности делится на 3 группы:

·     Общее наблюдение;

·     Технический осмотр;

·     Профилактический ремонт.

Общее наблюдение заключается в периодическом контролережима работы, состояния контактов, нагрева, чистоты двигателя.

Технический осмотр проводить не реже одного раза вдва месяца. При техническом осмотре нужно очистить двигатель от пыли и грязи,проверить надежность заземления и соединения с приводным механизмом.

Профилактический ремонт двигателя производить взависимости от производственных условий, но не реже одного раза в год.

При профилактическом ремонте производить разборкудвигателя, продувку, обтирку, внутреннюю очистку, замену смазки, подшипников,проверку надежности заземления и всех соединений, проверку состояния вводныхконцов.

Разборка двигателя производится в следующем порядке:

а) отсоединяются от двигателя токоподводящие провода;

б) отсоединяют двигатель от приводного механизма;

в) снимается полумуфта с вала при помощи съемногоприспособления, отвернуть болты, крепящие кожух двигателя и снять кожух;

г) снять наружное кольцо вала, запирающее вентилятор.Снять вентилятор с помощью отжимных болтов, вынуть шпонку;

д) отвернуть болты, крепящие крышку подшипников кпереднему и заднему подшипниковым щитам, и снять крышки;

е) отвернуть болты, крепящие передний щит,расположенный со стороны привода, и задний щит, расположенный с обратнойстороны привода;

ж) вывести задний щит из замка станины, подать роторлегкими толчками в сторону заднего щита и поддерживая его вывести осторожно изстатора, чтобы не повредить лобовые части обмотки;

з) положить вынутый ротор с задним щитом надеревянную подставку во избежании его повреждения.

Подшипники снимают только в случае их замены, дляэтого:

а) снять пружинные кольца, фиксирующие положениеподшипника на валу;

б) снять смазочный диск и подшипник с помощьюсъемника;

в) очистить и тщательно промыть бензином или керосиномповерхности под подшипник;

г) нагреть подшипник в чистом минеральном масле дотемпературы 70-800С;

д) насадить нагретый подшипник на вал до упоравнутреннего кольца вала.

Собирают двигатель в последовательности обратнойразборке.

При насадке муфты на вал нагреть его до температуры80-1000С.

Проверить рукой свободно ли вращается ротор послесборки двигателя. Ротор должен вращаться без особых усилий, шума, стука, изаеданий и в конечном итоге проверяют сопротивление изоляции обмоткиотносительно корпуса.

/>6 Охранаокружающей среды

Процесс производствапроката сопровождается образованием больших количеств отходов в виде вредныхгазов и пыли, сточных вод, содержащих различные химические компоненты, окалины,боя огнеупора, мусора и других выбросов, которые загрязняют атмосферу, воду иповерхность земли.

По сравнению с другимипеределами черной металлургии в прокатном производстве образуется меньше пыли игазов.  Основными источниками загрязнения атмосферного воздухав среднесортном цехе являются нагревательные печи, машины огневой зачистки, атакже непосредственно стан, над которым образуются пыле выбросы, содержащиеокалину (оксиды железа) и другие металлы в зависимости от степени легированиястали и сплавов. Эти выбросы поступают через аэрационный фонарь в атмосферу.

Выбросы нагревательныхпечей содержат оксиды азота. Из машин огневой зачистки с отсасываемым через ихукрытия газом выносится пыль, которая содержит до 90% оксидов железа.

Для очистки дымовых газовнагревательных печей среднесортного цеха от оксидов азота применяются высокиедымовые трубы, при этом обеспечивается приземная концентрация в пределах ПДК.Для очистки газов машин огневой зачистки применяются электрофильтры.

Размеры вредных выбросовсреднесортного цеха в 1997-1998 гг. приведены в таблице 10.

Таблица 10–Распределение временно согласованных выбросов в атмосферу

Величина показателя Пыль, т/год

Сернистый ангидрид,

т/год

Окись

углерода, т/год

Окислы азота, т/год Итого, т/год нормативная 42.664 3.43 23.181 16.744 86.019 фактическая в 1997г 41,335 4,101 34,63 50,232 130,3 фактическая в 1998г 45.3 6.1 21.7 29.7 102.7

Данные таблицы 10свидетельствуют о значительном превышении нормативной величины выбросов как в1997 г., так и в 1998 г. Уменьшение выбросов в 1998 г. произошло в основном засчет сокращения выбросов окислов азота и окиси углерода, что, однако, сопровождалосьростом выбросов пыли и сернистого ангидрида.

Поступающие в атмосферуоксиды углерода, азота, пыль и т.д. оказывают различное токсичное воздействиена организм человека. Так, оксиды азота воздействуют на органы дыхания,приводят к отеку легких. Превышение нормативной величины окислов азота практическив 2 раза внушает опасение, т.к. в черте города окислы азота, взаимодействуя суглеводородами выхлопных газов, образуют фотохимический туман — смог. Оксидуглерода воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы. Величина окисиуглерода в атмосферном воздухе в 1998 г. находится в пределах ПДК, однако токсичностьее возрастает из-за наличия в воздухе оксидов азота. Источником  атмосфернойпыли является зола, образующаяся при сгорании топлива. Сажа обладает большойадсорбционной способностью по отношению к тяжелым углеводородам и в том числе кбенз(а)пирену, что делает сажу весьма опасной для человека. Отрицательной оценкизаслуживает тенденция увеличения в атмосферных выбросах сернистого ангидрида, которыйоказывает общетоксическое, раздражающее, эмбриотоксическое действие.

Образующиеся в прокатномпроизводстве сточные воды составляют от 30 до 50% общего их количествапо предприятию в целом. Сточные воды формируются при охлаждении валков,подшипников, смыве и транспортировке окалины, а также при охлаждении пил и другихвспомогательных механизмов.

Сточные воды содержатокалину, масло, эмульсию, кислоты, токсичные вещества. Вода загрязняетсяокалиной при гидросбиве и гидросмыве. Однако сточные воды среднесортного цехане попадают непосредственно в водоем, а собираются в отстойниках и затем пускаютсяв оборотный цикл.

В среднесортном цехевопросы охраны окружающей среды неразрывно связаны с производственнымипроцессами, оборудованием, организацией производства. Определяющими факторамиявляются: точное ведение технологического процесса; систематический контроль заосновными параметрами нагревательных печей и прокатного оборудования;устройство систем оперативной сигнализации об экстремальных условияхтехнологических процессов и о состоянии агрегатов и оборудования.  В связи сэтим большая роль в решении вопросов точного ведения технологического процессаи предотвращении аварийных ситуаций, выбросов вредных веществ принадлежитрабочим основных профессий цеха: нагревальщикам металла,вальцовщикам-операторам, резчикам металла.

Литература

1.  Инструкция по эксплуатациитиристорного электропривода ножниц 130 т. Издание ЗСМК 1976 г.;

2.  А.А Королев Конструкция и расчетмашин и механизмов прокатных станов
М.: Издательство «Металлургия» 1969 год

3.   Вершинин О.Е. Применение микропроцессоров дляавтоматизации технологических процессов. — Л.: Энергоатомиздат, 1986;

4.  Правила устройства электроустановок/МинэнергоСССР.— 6-е изд., перераб. и доп.— М.: Энергоатомиздат, 1986;

5.  Молчанова З.В. Охрана труда впрокатном производстве. Москва,   «Металлургия», 1973.

Приложение В

Обозначения на функциональной схеме

поз. обозн. 1 СИФУ

lA,B

импульсы зажигания тиристоров 2 Регулятор тока

a*A,B

управляющий сигнал для генератора импульсов 3 Задатчик интенсивности тока

i*КА, КВ

требуемая величина тока 4 Регулятор скорости

iKA,KB

ток якоря 5 Преобразователь действительной величины скорости

I КМ

превышение максимального значения iК

6 Преобразователь датчика положения ножей

I 0

логический сигнал 7 Блок управления положением w сигнал скорости 8 Блок направления вращения w* требуемая величина скорости 9 Логико-частотный преобразователь

WМ

превышение макс. значения скорости 10 ЦТЦР

W*М

превышение макс. значения требуемой скорости 11 Частотно-аналоговый преобразователь задания скорости е сигнал датчика скорости 12 Задатчик интенсивности скорости

S0

логический сигнал 13 Логический блок управления скоростью W(2098) скорость матерьяла с последней клети 14 Блок аварийной логики

W0*

логический сигнал 15 Датчик нулевого тока I логический сигнал 16 Частотно-аналоговый преобразователь для ограничения тока I* логический сигнал 17 Регулятор ведомого привода

W1

логический сигнал 18 Логический блок задания скорости

S0’

требование понижения iК на 10%

19 Ограничение тока

S01

регулирование положения включ. Е1 Датчик скорости К сигнал для положения уровня компорации Y1 Датчик положения Y2-50 авария в системе unistor J3 Датчик тока HDS сигнал аварии в системе unistor

Назначение контактов

В2-5 – толчковая подача налево

В1-5 – толчковая подача направо

В2-3 – разрешение толчковой подачи

В1-7 – стоп