Розрахункова висота підвісу світильника Нр, м
Розрахункова висота підвісу світильника Нр, м
де, Н - висота приміщення, м; Нзв - висота звисання світильника, м; Нрп - висота робочої поверхні, м.
Показник приміщення і
Відстань між світильниками L, м
Найвигідніше співвідношення λ = 0,9 Приймається: Приймаємо відстань від стіни l=2 Кількість світильників по довжині Na, шт
де, А- довжина цеху, м
Кількість світильників по ширині Nb, рядів
де, В - ширина цеху, м.
Загальна кількість світильників N, шт
Визначаємо індекс приміщення і
де, Ен – нормована освітленість в приміщенні, лк; S – площа даного приміщення, м2; Кз- коефіцієнт запасу; Z- коефіцієнт мінімальної освітленості; N-кількість світильників (ламп); η- коефіцієнт використання світлового потоку з урахуванням коефіцієнту відображення стін, стелі, робочої поверхні. Примітка: Кз=1,2; Z=1,15; η=0,59 [8]. Коефіцієнт використання світлового потоку з урахуванням коефіцієнту відображення стін, стелі, робочої поверхні η=0,59. Світловий потік даного світильника F, лм
Вибираємо світильник типу ЛДОР з лампою ЛБ потужністю 80Вт зі світловим потоком 3800 лм.
Фактична освітленість приміщення Еф, лк
де, Eн - норма освітленості, лк; Fл - світловий потік однієї лампи (табличне дане), лм; Fр - світловий потік однієї лампи (розрахункове значення), лм.
 лк
Перевірка
240>
У
2.1.2 Перевірка освітленості цеху точковим методом
Точковий метод використовується під час перевірки розрахунків освітлення, а також при прямих розрахунках загального, локалізованого, місцевого освітлення, освітлення негоризонтальних площин, і зовнішнього освітлення. Точковий метод враховує тільки освітленість від світлового потоку, що безпосередньо потрапляє від світильника в розрахункову точку, якщо контрольна точка освітлюється декількома світильниками, то аналогічно визначаємо освітленість кожного з них, а дані підсумовують Точковий метод дає самі точні результати, але розрахунки великі по об’єму, тому розроблені допоміжні таблиці умовної освітленості для окремих світильників, в залежності від розрахункової висоти і від віддалі проекції світильника на горизонтальну площину до контрольної точки. Визначаємо по плану приміщення координати контрольної точки, дані ближчих світильників заносимо в таблицю 2.1. Значення освітленості Е визначаємо по таблиці [10, с.29 ].
Рисунок 2.1 – План розміщення світильників.
Сумарна освітленість точки А ΣЕ, лк ΣЕ= ΣЕ=120+120+40+15=295 лк Освітленість в контрольній точці
F=1100
Ек=
Розраховане Ек=207,6лк відповідає нормованому.
Розрахунок для смотрового світильника проводиться також точковим методом. По графікам просторових ізолюкс визначають умовну освітленість, яка від відстані світильника до робочого вузла. По формулі визначають дійсну освітленість. По кривим рівної освітленості для смотрового світильника при установці його на заданій висоті Н=0,5м і відстані від робочої поверхні D=0,1м відносна освітленість складає Е=500лк. Світильники загального освітлення дають 200лк, тому необхідна освітленість від смотрового світильника складає 300лк.
Для даного світлового потоку вибираємо лампу місцевого освітлення типу МО 36-40 потужністю 40 Вт на номінальну напругу 36 В.
2.1.4 Розрахунок освітлення в допоміжних приміщеннях
Метод питомої потужності визначає загальне рівномірне освітлення в закритих невеликих приміщеннях. Для розрахунку цим методом в залежності від класу приміщення, висоти підвісу світильників, розмірів та нормованої освітленості приміщення необхідно вибрати відповідний тип світильника. Спочатку визначаемо площу приміщення S, м2. Площа приміщення (Електромайстерня) S,м.
де, a – довжина приміщення, м; b – ширина приміщення, м.
Розрахункова потужність світильників Рроз, кВт
Кількість світильників у даному приміщенні Х, штук
Розрахунки для інших приміщень проводимо аналогічно, дані розрахунків заносимо до таблиці 2.2. Таблиця 2.2- Світлотехнічна відомість приміщень
Повна потужність світильників підсобних приміщень Р, кВт
Р=0,96+0,56+0,48+0,08+0,08+0,4+0,144+0,144+0,32=3,168 кВт
2.1.5 Вибір схеми і розрахунок освітлювальної мережі
Для усунення стробоскопічного ефекту, який виникає при освітлені приміщення люмінесцентними лампами, світильники підключають до різних фаз, почергово (перший ряд до фази А, другий до фази В, третій до фази С, четвертий знову до фази А і т.д.). Це необхідно з точки зору безпеки, оскільки при стробоскопічному ефекті обертові рухомі частини механізмів можуть здаватися нерухомими, а нерухомі – рухомими. Розрахунок мережі освітлення зводиться до вибору марки і перерізу проводів і кабелів, згідно
Марка проводів залежить від способу прокладки і оточуючого середовища. Їх переріз визначають від допустимих втрат напруги, яка складає для внутрішніх електропроводок освітлення не більше 2,5%.
Рисунок 2.2 – Розподіл навантажень
Момент навантаження
де,
Переріз кабелю від трансформатора до СП S, мм2
де, С – перехідний коефіцієнт, що залежить від марки провідника і кількості жил; ΔU- втрати напруги на лінії,%.
Вибираємо кабель кабель марки ВВГ-4×16 мм2.
Втрата напруги від ТП-СП ΔU,%
Допустима втрата напруги для розподільчої мережі ΔU,%
Момент навантаження на лінії від СП-ЩО1
Переріз кабелю від СП-ЩО1
Приймаємо кабель перерізом 4мм2 марки ВВГ (4×4мм2). Дійсна втрата напруги на дільниці СП-ЩО1
Переріз кабелю для групових ліній S, мм²
Приймаємо кабель перерізом 1,5мм2 марки ВВГ (4×1,5мм2). Момент навантаження на лінії від СП-ЩО3
Переріз кабелю від СП-ЩО2
Приймаємо кабель перерізом 1,5мм2 марки ВВГ (4×1,5мм2). Дійсна втрата напруги на дільниці СП-ЩО3
Струм який викликає нагрівання, проводів при рівномірному навантаженні для трифазної мережі I, А
де, P – потужність, кВт; Uл – лінійна напруга, кВ; Струм від ТП до СП
Струм від СП до ЩО1
Струм від СП до ЩО2
Струм від СП до ЩО3
Розрахунок аварійного освітлення проводиться аналогічно і складає 10% від загального освітлення.
2.2 Розрахунок електроустаткування крутильної машини DTF-15
2.2.1 Технічна характеристика крутильної машини DTF-15
Крутильна машина є заключною ланкою в прядильному виробництві і призначена для кручення пряжі. Існує велика кількість крутильних машин, освоєння яких продовжується вітчизняною промисловістю. Одним з основних видів крутильних машин є кільцеві машини, які здійснюють витягування, кручення та намотування пряжі без зупинки. В наш час все більше використовуються крутильні машини з пнемо приводом. Пневматичні крутильні машини застосовуються для кручення пряжі з бавовни та віскози. Електропривід крутильних машин і встановлених в них вентиляторів мичкоуловлювачів здійснюється від звичайних АД з коротко замкнутим ротором. Так як в процесі кручення натяг нитки повинен бути постійним, необхідно змінювати частоту обертання барабану, що здійснюється пошаровим та базисним регулюванням головного привода машини. Базисне регулювання забезпечує знижені частоти обертання при наробці гнізда і початку, і її збільшення при наробці тіла початку. Пошарове регулювання здійснює необхідне регулювання за час намотки одного шару. Серійно кільцеві крутильні машини випускаються вітчизняними виробниками тільки з базисним регулюванням, а для пошарового регулювання потрібні спеціальні регулятори кручення. Потужність, яку використовує крутильна машина залежить від її конструктивних елементів і технологічних параметрів, наприклад, частота обертання, діаметр кільця.
2.2.2 Вибір електроприводу крутильної машини DTF-15
Потужність електродвигуна Рроз, кВт
де, КЗ- коефіцієнт запасу;
По заданій потужності машини та її синхронній частоті обертання вибирається трифазний асинхронний двигун з коротко замкнутим ротором серї 4А марки 4А160М2У3. Технічні дані вибраного двигуна заносяться до таблиці 2.3
Таблиця 2.3- Технічні дані двигуна
2.2.3 Превірка вибраного електричного двигуна за умовами пуску
Номінальний момент двигуна Мн, Н·м
де, Рн – номінальна потужність двигуна, кВт; ωн - кутова швидкість, рад/с. Кутова швидкість двигуна ωн, рад/с
де, nн – номінальна кількість обертів двигуна, об/хв.
Мн=18,5·103/307,85=60,1 Н·м Статичний момент на валу двигуна Мс, Н·м
де, Рроз - розрахункова потужність електродвигуна, кВт. Мс=16,5·103/307,85=53,6 Н·м Максимальний момент, за Таблицею 2.3 Мм, Н·м
Ммах=2,2·60,1=132,22 Н·м Пусковий момент двигуна за даними Таблиці 2.4 Мп, Н·м
Мп=1,4·60,1=84,14 Н·м Середній пусковий момент на валу двигуна Мсрп., Н·м
Мср.п=0,45·(60,1+84,14)= 64,19 Н∙м Сумарний момент інерції електропривода на валу двигуна Σj, кг·м2
де, с – коефіцієнт, що враховує момент інерції з’єднувальної муфти; 0,3 – момент інерції, кг·м2; jдв– момент інерції двигуна, кг·м2.
Прискорення двигуна при пуску а, об/хв·с
Час пуску двигуна tп, с
де, nс - синхронна частота обертання двигуна.
Динамічний момент на валу двигуна Мд, Н·м
Необхідний пусковий момент Мн.п, Н·м
Мн.п=
Двигун проходить по пусковому моменту якщо виконується умова Мср.п ≥ Mн.п (2.34) 64,91 ≥ 64,91 Вибраний двигун відповідає пусковим вимогам. 2.2.4 Побудова природної механічної характеристики двигуна Номінальне ковзання двигуна Sн
Розрахунковий коефіцієнт А А=(Ммах/Мн)-1/((Ммах/Мн)/(Мп/Мн))-1 (2.36) А=2,2-1/(2,2/1,4)-1=2,1 Критичне ковзання Sк
Поправочний коефіцієнт q
Задавши значення ковзання від 0 до 1 визначимо момент двигуна і занесемо отримані значення до таблиці 2.4 Момент двигуна від ковзання МS, Н·м
Таблиця 2.4- Залежність моменту двигуна від ковзання
2.2.5 Вибір електричних апаратів і елементів схеми управління
Вибір електричних апаратів і елементів схеми управління крутильноъ машини проводиться з урахуванням особливостей електрообладнання і технологічного процесу. Апаратура повинна захищати електрообладнання і схему управління від струмів короткого замикання і перевантаження, бути швидкодіючою, надійною і забезпечувати стабільну і безперебійну роботу крутильної машини.
2.2.6 Розрахунок параметрів і вибір апаратів захисту Вибір пускової та захисної апаратури здійснюється для крутильної машини DTF-15. Даний розрахунок включає в себе вибір ввідного автоматичного вимикача і плавких запобіжників для захисту електродвигуна крутильної машини від перевантажень і короткого замикання. Автоматичний вимикач вибирається по номінальному струму електродвигуна. Номінальний струм двигуна Ін, А
де, Рн- номінальна потужність двигуна, кВт; Uн- номінальна напруга, В; cosφ- коефіцієнт потужності; η- коефіцієнт корисної дії.
 35 А
При виборі автоматичного вимикача необхідно керуватися умовою Іавт. ≥ Ін (2.40) Вибираємо автоматичний вимикач типу ВА51-31-24 з номінальною силою струму Ін=100А і номінальною силою струму теплового розчіплювала Іт.р.=40А.
Вибір запобіжників здійснюємо таким чином, щоб виконувалась умова по струму плавкої вставки: Іпл.в >Іп/α (2.42)
Струм плавкої вставки запобіжника Іпл.в, А
де, Ін – номінальний струм двигуна, А; Іп/Ін- відношення пускового струму до номінального.
Вибираємо запобіжник типу ПН2-250 з номінальним струмом патрона 250А і струмом плавкої вставки 100А. Для управління двигуном крутильної машини вибираємо магнітний пускач типу ПМЕ-4 із вбудованим тепловим реле типу ТРП-60 з номінальним струмом теплового елемента 60А.
2.2.7 Принципова схема управління крутильної машини DTF-15 і порядок її роботи
Напруга в схемі управління після ввімкнення автоматичного вимикача QF через знижуючий трансформатор ТV 380/36 В подається пакетним вимикачем SА. При натисканні кнопок SB1 та SB2 спрацьовує магнітний пускач КМ2 і вмикається АД вентилятора мичко уловлювача. Необхідний час для розгону АД витримується в натиснутому стані кнопкою SB1 або SB2. При цьому ланцюг магнітного пускача КМ1 розімкнутий і головний АД вимкнений. Цей магнітний пускач спрацьовує при натисканні кнопки SB1 або SB2, в результаті чого і вмикається АД приводу машини. При відкриванні дверей обидва АД зупиняються за допомогою кінцевих вимикачів SQ1, SQ2 і SQ3. Ручна зупинка АД виконується кнопкою стоп SB4 або тепловими реле КК1 - КК4. На машині передбачений реверсивний режим роботи АД головного приводу за допомогою переключення кінцевого вимикача SQ4.
2.2.8 Розрахунок і вибір проводів та кабелів, силових розподільчих шаф
Розраховуємо потужність і струм першого силового пункту. Розрахунок інших силових пунктів проводимо аналогічно і результати зносимо у таблицю. Розрахунок активної потужності електрообладнання Рроз, кВт Рроз= Рном ∙ n ∙ КВ (2.44)
де, Руст – потужність установки, кВт; n- кількість, шт.; КВ- коефіцієнт використання. Рроз = 18 ∙ 10 ∙ 0,8 = 144 кВт Розрахунок реактивної потужності електрообладнання Qроз, кВАр Qроз= tgφ · Pроз (2.45) Qроз= 0,75 · 144 = 108 кВАр
Розрахунок коефіцієнта попиту КП
Рном – номінальна потужність електрообладнання, кВт. КП = Коефіцієнт максимуму вибираємо по таблиці КМ = 1,37 Розрахунокова активна потужність СП РСП, кВт РСП = КМ ∙ КП ∙ Рном (2.46) РСП = 1,37 ∙ 0,8 ∙ 180 = 197,28 кВт Розрахункова реактивна потужність СП QСП, кВАр QСП = 108 кВАр Повну потужність СП S, кВА S =
Розрахунковий струм СП Іроз, А Iроз =
По струму вибираємо кабелі, які живлять силовий пункт. Розрахунок проводимо для СП-1, розрахунок для інших силових пунктів проводимо аналогічно і результати зносимо у таблицю 2.5 Іроз СП-1 = 272,7 А Вибираємо кабель марки ВВГ-4×95 мм2, який розрахований на струм до 260А і прокладений у трубі в підлозі. Встановлюємо ввідний автоматичний вимикач типу А3725ФУ3 з номінальним струмом Ін=320А та струмом теплового розчіплювача Іт.р.=272,7А.
Таблиця 2.5- Силові розподільчі шафи і струмопроводи.
По номінальному струму електрообладнання вибираємо кабель, який заживлює його. Розрахунок проводимо для іншого електрообладнання проводимо аналогічно і результати зносимо у таблицю 2.6.
 А
Вибираємо кабель марки ВВГ (4×4) мм2.
|
, (2.1)
(2.2)
, (2.3)
, (2.4)
шт.
, (2.5)
рядів
(2.6)
(2.7)
(2.8)
(2.9)
>180
+ 
+ 
+ 
, лк
(2.10)
(2.11)
=600лм
(2.12)
(2.13)
(2.14)
штук
,
Вт/м2
(2.15)
, (2.16)
момент навантаження на проміжку лінії, кВт·м
(2.18)
(2.19)
,%
(2.20)
- тривалість циклу, сек.
кВт
/ 
(2.22)
(2.23)
(2.24)
(2.25)
(2.26)
(2.27)
(2.28)
0,0525·(1,2+0,3)= 0,0786 кг·м2
(2.29)
(2.30)
2940/1374,2= 2,14с (2.31)
(2.32)
Н∙м 
(2.33)
(2.35)
=0,02
(2.37)
=0,18
(2.38)
=4,6
(2.39)
(2.39)
(2.43)
98 А
(2.45)
(2.47)
кВА
(2.48)
А
(2.49)
