Разработка автоматизированного электропривода магистрального рудничного конвейера типа 2ЛУ-120

Описание системы автоматической стабилизации температуры каменных материалов на выходе сушильного барабана асфальтосмесительной установки. Выбор электродвигателя, расчёт нагрузок и построение механической характеристики и нагрузочной диаграммы механизма.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Описание промышленной установки и анализ технологического процесса

1.2 Анализ взаимодействия оператор - промышленная установка

1.3 Анализ кинематической схемы, определение параметров и проектирование расчётной схемы механической части электропривода

1.4 Анализ кинематической схемы, определение параметров и составление расчетной схемы механической части электропривода

2. ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКИ

2.1 Литературный обзор по теме дипломного проекта

2.2 Формулирование требований к автоматизированному электроприводу и системе автоматизации

2.3 Определение возможных вариантов и выбор рациональной системы электропривода

2.4 Проектирование функциональной схемы автоматизированного электропривода

3. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

3.1 Расчёт нагрузок и построение механической характеристики и нагрузочной диаграммы механизма

3.2 Предварительный выбор двигателя по мощности

3.3 Выбор номинальной скорости двигателя и типоразмера двигателя

3.4 Построение нагрузочной диаграммы электропривода

3.5 Проверка выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИЛОВОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ВЫБОР КОМПЛЕКТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

4.1 Определение возможных вариантов и обоснование выбора типа комплектного преобразователя

4.2 Расчёт параметров и выбор элементов силовой цепи

4.3 Выбор датчиков регулируемых координат электропривода

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

5.1 Разработка математической модели автоматизированного электропривода

5.2 Расчёт параметров объекта управления

5.3 Определение структуры и параметров управляющего устройства

6. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ И СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА

6.1 Разработка имитационной модели электропривода

6.2 Расчёт и определение показателей качества переходных процессов

6.3 Построение статических характеристик электропривода

7. ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ С УЧЁТОМ ТОЧНОЙ НАГРУЗОЧНОЙ ДИАГРАММЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

8. ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ УСТАНОВКИ

8.1 Формализация условий работы установки

8.2 Разработка алгоритма и программы управления

8.3 Разработка функциональной, логической схемы

8.4 Выбор аппаратов

9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА (ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ИЛИ КОНСТРУКЦИИ УЗЛА)

10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЗАЩИТЫ УСТАНОВКИ

10.1 Выбор аппаратов, проводов и кабелей

11. ОХРАНА ТРУДА

11.1 Меры безопасности при эксплуатации конвейеров

11.2 Расчет зануления для двигателя конвейера питателя

12. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

12.1 Определение капитальных вложений

12.2 Определение эксплуатационных затрат

12.3 Определение приведенных затрат

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизированный регулируемый привод, Рудничный КОНВЕЙЕР 2ЛУ-120, преобразователь частоты, модель электропривода, расчёт характеристик, система автоматизации, контроллер SIMATIC S7.

Объектом проектирования является магистральный рудничный ленточный конвейер типа 2ЛУ-120.

Цель проектирования - разработка автоматизированного электропривода магистрального рудничного конвейера типа 2ЛУ-120.

В ходе проектирования проведен анализ технологического процесса, представлено обоснование использования регулируемого электропривода, показана методика расчета и выбора элементов электропривода конвейера, разработана система автоматического управления и модель электропривода, исследованы статические и динамические режимы электропривода конвейера 2ЛУ-120, разработана программа управления системы автоматизации и регулирования скорости конвейера, рассмотрены вопросы охраны труда, выполнено технико-экономическое обоснование проекта.

В результате проектирования был разработан автоматизированный электропривод с преобразователем частоты DYNAVERT BbD250/1000 и асинхронным двигателем типа ВАО2-355L8 мощностью 250кВт.

Результаты проектирования могут быть внедрены на предприятиях горнорудной промышленности

В настоящее время в Республике Беларусь широкое распространение получили асфальтосмесительные установки ДС--158, ДС--168, ДС--185 и другие, производимые АО "Кредмаш".

В указанных выше асфальтосмесительных установках наряду с положительными факторами (относительная простота конструкции, надежность, высокая ремонтоспособность силами обслуживающего персонала, относительно невысокая стоимость) имеется и ряд недостатков.

Наиболее важным из недостатков является невысокая степень автоматизации технологического процесса и, как следствие, зависимость качества готового продукта от опытности оператора.

Одним из наиболее существенно влияющих факторов на качество асфальтобетонных смесей является температура каменных материалов на выходе сушильного барабана.

Целью данного курсового проекта является разработка системы автоматической стабилизации температуры каменных материалов на требуемом уровне.

Таким образом, эта система автоматического управления позволит повысить качество готового продукта и, как следствие, возрастет срок службы покрытия автодорог, уменьшаться затраты на их ремонт и поддержание в рабочем состоянии.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Анализ технологического процесса

Асфальтосмесительная установка ДС-158 является установкой циклического действия, что позволяет быстро изменять рецептуру смеси.

Процесс приготовления асфальтобетонных смесей состоит из следующих этапов:

- грубое предварительное дозирование влажных каменных материалов (щебня или гравия, природного (дробленого) песка) в агрегате питания и подачу их к сушильному агрегату;

- просушивание и нагрев каменных материалов до рабочей температуры в сушильном агрегате и подачу нагретых материалов к грохоту смесительного агрегата;

- сортировка нагретых каменных материалов на четыре фракции (0-5; 5-10; 10-20; 20-40 мм), временное хранение их в "горячем" бункере, весовое дозирование в соответствии с рецептурой замеса и выдача их в смеситель;

- весовое дозирование минерального порошка и выдача его в смеситель;

- объемное дозирование нефтяного дорожного битума и подача его в смеситель;

- смешивание всех фракций материалов с минеральным порошком и битумом и выдача смеси в автосамосвалы или подачу ее через скиповый подъемник в бункер готовой смеси, а из него в автотранспорт.

1.2 Описание промышленной установки

Установка асфальтосмесительная ДС-158 предназначена для приготовления асфальтобетонных и других видов черных смесей, применяемых при строительстве и ремонте автомобильных дорог.

Основные технические данные.

Производительность техническая, т/ч.:

при влажности исходных материалов (песка и щебня) 5 % и t=140°C 48±10%;

при влажности исходных материалов (песка и щебня) 3 % и t=140°C 56±10%.

Мощность установленного оборудования, кВт, не более 194.

Удельный расход топлива для приготовления 1 т. смеси, кг 5,5 - 9,5.

Общая вместительность бункеров агрегата питания, м, не менее 32.

Вместимость бункера агрегата минерального порошка, м³, не менее 23.

Вместимость бункера готовой смеси, м³ (т), не менее 39 (70).

Вместимость битумных цистерн, м³, не менее 30.

Габаритные размеры, м, не более:

длинна 46,3;

ширина 29,45;

высота 17,61.

Примечание: t - разность температур каменных материалов на входе и выходе сушильного барабана.

Вся асфольтосмесительная установка состоит:

- агрегата питания;

- агрегата минерального порошка;

- ленточных конвейеров;

- сушильного агрегата;

- агрегата подготовки битума;

- газоходов;

- системы пылеочистки;

- смесительного агрегата;

- бункера готовой смеси;

- скипового подъемника;

- топливного бака;

- кабины оператора;

- системы теплоноси...