Раздел: Методические указания к написанию и оформлению студенческих работ

Методические указания  и задания к  контрольной работе по дисциплине: «Технические средства автоматизации» для студентов заочной формы обучения специальности 220301 – «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)»

ВВЕДЕНИЕ

     Электропривод используются практически во всех промышленных технологических установках и комплексах. Наиболее распространенным типом электродвигателей в электроприводе являются асинхронные электродвигатели. Это обусловлено простотой их конструкции, надежностью в эксплуатации, более низкой стоимостью по сравнению с другими типами электродвигателей. В локальных системах автоматизации и управления асинхронный электродвигатель выполняет функции исполнительного устройства.
Специалист в области автоматизации технологических процессов и производств, занимающийся разработкой, монтажом и наладкой систем управления промышленным оборудованием, сталкивается в своей деятельности, как с теоретическими, так и с практическими задачами автоматизации. Решать эти задачи невозможно без глубоких знаний в области технических средств автоматизации.
В контрольной работе  решается задачи проектирования и расчета системы управления и защиты нерегулируемого электропривода с трехфазным асинхронным электродвигателем, выбора электрических средств автоматизации.

1. ЗАДАНИЯ к контрольной работе

1.1  Выбор задания

     При выполнении контрольной работы, студент должен из таблицы 1 выбрать исходные данные в соответствии с номером варианта, указанным преподавателем.

Таблица 2 – Исходные данные для контрольной работы  

№ варианта   
Модель асинхронного трехфазного электродвигателя                           
Устройства защиты от токов короткого замыкания (К.З.) // от токов перегрузки
1                 2                                   3                               4
1                 АИР71А2                        П                              ТР
2                 АИР71В2                     А                              А
3                 АИР71В4                     РТ                            ТР
4                 АИР80А2                     П                              ТР
5                 АИР80В2                        А                              А
6                 АИР80А4                     РТ                            ТР
7                 АИР80В4                     П                              ТР
8                 АИР80А6                     А                              А
9                 АИР90L2                        РТ                            ТР
10               АИР90L4                     П                              ТР
11               АИР90L6                     А                              А
12               АИР90LA8                   РТ                            ТР
13               АИР100S2                       П                              ТР
14               АИР100L2                   А                              А
15               АИР100S4                       РТ                            ТР
16               АИР100L4                   П                              ТР
17               АИР100L6                      А                              А
18               АИР100L8                   РТ                            ТР
19               АИР112M2                      П                              ТР
20               АИР112M4                  П                              ТР
21               АИР112MA6                   А                              А
22               АИР112MB6                РТ                            ТР
23               АИР112MA8                   П                              ТР
24               АИР112MB8                А                              А
25               АИР132M2                  РТ                            ТР
26               АИР132S4                       П                              ТР
27               АИР132M4                  А                              А
28               АИР132S6                   РТ                            ТР
29               АИР132M6                  П                              ТР
30               АИР132S8                   А                              А
31               АИР132M8                  РТ                            ТР
32               АИC80A2                    П                              ТР
33               АИC80B2                     А                              А
34               АИC80B4                     РТ                            ТР
35               АИC90S2                     П                              ТР
36               АИC90L2                     А                              А
37               АИC90S4                     РТ                            ТР
38               АИC90L4                     П                              ТР
39               АИC90S6                     А                              А
40               АИC90L6                     П                              ТР
41               АИC100L2K                А                              А
42               АИC100LA4K             РТ                            ТР
43               АИC100LB4K              П                              ТР
44               АИC100L6K                А                              А
45               АИC100LA8K             РТ                            ТР
46               АИC100LB8K              П                              ТР
47               АИC112M2                  А                              А
48               АИC112L2                   РТ                            ТР
49               АИC112M4                  П                              ТР
50               АИC112M6                  А                              А
51               АИC112M8                  РТ                            ТР
52               АИC132SA2                П                              ТР
53               АИC132SB2                А                              А
54               АИC132S4                   П                              ТР
55               АИC132M4                  А                              А
56               АИC132S6                   РТ                            ТР
57               АИC132MA6               П                              ТР
58               АИC132MB6                РТ                           ТР
59               АИC132S8                    П                            ТР
60               АИC132M8                   А                            А
61               АИР71А2                         А                            А
62               АИР71В2                      РТ                           ТР
63               АИР71В4                      П                            ТР
64               АИР80А2                      А                            А
65               АИР80В2                         РТ                           ТР
66               АИР80А4                      П                            ТР
67               АИР80В4                      А                            А
68               АИР80А6                      РТ                           ТР
69               АИР90L2                         П                            ТР
70               АИР90L4                      А                            А
71               АИР90L6                      РТ                           ТР
72               АИР90LA8                    П                            ТР
73               АИР100S2                        А                            А
74               АИР100L2                    РТ                           ТР
75               АИР100S4                        П                            ТР
76               АИР100L4                    А                            А
77               АИР100L6                       РТ                           ТР
78               АИР100L8                    П                            ТР
79               АИР112M2                       П                            ТР
80               АИР112M4                   А                            А
81               АИР112MA6                    РТ                           ТР
82               АИР112MB6                 П                            ТР
83               АИР112MA8                    А                            А
84               АИР112MB8                 РТ                           ТР
85               АИР132M2                   П                            ТР
86               АИР132S4                        А                            А
87               АИР132M4                   РТ                           ТР
88               АИР132S6                    П                            ТР
89               АИР132M6                   А                            А
90               АИР132S8                    РТ                           ТР

     Примечание:П – предохранитель с плавкой вставкой;
ТР –  тепловое реле;
А – автоматический выключатель с максимальным токовым и теп-
ловым расцепителями;
РТ – реле тока (токовое реле или максимально-токовое реле).
Технические данные трехфазных асинхронных электродвигателей приведены в [1, 8 –­­­ 11 ].

1.2. Содержание задания

1. Разработать электрическую принципиальную схему управления трехфазным асинхронным электродвигателем, обеспечивающую:

а) включение и отключение  электродвигателя от питающей сети в ручном режиме;
б) защиту от токов короткого замыкания;
в) тепловую защиту от токов перегрузки;
г) защиту от понижения  напряжения питающей сети до уровня 0,7 , где - номинальное напряжение сети (380 В).
В электрической принципиальной схеме необходимо использовать в качестве устройства токовой защиты (защиты от токов К.З.) и устройства тепловой защиты (от  токов перегрузки) только те электрические аппараты, которые заданы для каждого варианта в столбцах 3 и 4 таблицы 1.

1. Выполнить выбор соответствующих электрических средств автоматизации для разработанной электрической принципиальной схемы и разработать перечень элементов.
2. Оформить контрольную работу.

2. Указания к выполнению контрольной работы

2.1. Разработка электрической принципиальной  схемы

1. Для пуска и отключения трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором могут использоваться контакторы или магнитные  пускатели [2, 3], электрические схемы включения которых приведены в [3, с. 172], [4, с. 329 – 330], [5, с. 26, 28], [6, с. 231]. Категория применения – АС–3.
2. Защита асинхронных двигателей от токов короткого замыкания обеспечивается:
1. автоматическими выключателями (автоматами) с электромагнитными токовыми расцепителями [2, с. 13 – 19], [3, с. 118 – 126], [4, с. 531-552], [5, с. 163 – 164], [6, с. 185 – 199];
2. реле тока (максимально-токовыми реле) [2, с. 161], [3, с. 112 – 113], [4, с. 349 – 351], [6, с. 365].
3. предохранителями с плавкой вставкой [2, с. 55], [3, с. 106 – 109], [4, с. 504 – 526], [5, с. 156 – 159], [6, с. 208 – 215].
3. Для защиты асинхронных электродвигателей от токовых перегрузок и “потери” фазы применяются:
1. тепловые реле, выполненные в виде самостоятельного устройства или встроенные в магнитные пускатели [2, с. 175], [3, с. 109 – 11]1, [4,  с. 355-360], [6, с. 255 – 258];
2. тепловые расцепители автоматических выключателей [2, с. 13 – 19], [3, с. 118 – 126], [5, с. 163 – 164], [6, с. 185 – 199];
3. устройства позисторной защиты, встроенные в магнитные пускатели [3, с. 111 – 113], [4, с. 360 – 363].
4. Управление контакторами и магнитными пускателями в ручном режиме осуществляется кнопками управления «Пуск», «Стоп» [5, с. 20 – 22].

2.2. Выбор электрических средств автоматизации

1. Методика выбора контакторов и магнитных пускателей приведена в [3, с. 170 – 174], [4, с. 334 – 337], [7, с. 123]; автоматических выключателей – в [3, с. 175 – 179, ] [4, с. 551 – 552], [7, с. 126 – 127]; тепловых реле – в [4, с. 366 – 367], [7, с. 126]; реле тока – в [4, с. 363 – 365]; предохранителей – [4, с. 518 – 526],  [7, с. 123 – 126. ]
2. Технические данные контакторов и магнитных пускателей некоторых типов приведены в [12 – 20], [2, с. 12 – 20], [4, с. 696 – 698], [7, с. 120]; автоматических выключателей – в [2, 12 – 20], [4, с. 699], [7, с. 114 – 119]; тепловых реле – в [12, 13, 17 – 20], [7, с. 120 – 121]; реле тока – в [15, 17 –  20], [7, с. 121 – 122]; предохранителей – в [7, с. 111 – 113], [13, 20, 21]; кнопок управления – в [12, 13, 15, 20].

2.3. Оформление контрольной работы

     Контрольная работа должна содержать следующие разделы:

1. Титульный лист
2. Содержание
3. Номер варианта и задание (исходные данные)
4. Электрическую принципиальную схему
5. Перечень элементов к электрической принципиальной схеме
6. Описание работы схемы во всех режимах
7. Обоснование выбора устройства
8. Список использованных источников.

     Работу выполняют на листах формата А4. Все справочные данные  должны иметь ссылку на источники, перечень которых приводится в конце работы. Например, [3, с. 50].
Электрическая принципиальная схема выполняется на листе формата А4 с соблюдением всех требований ГОСТ 2.702–75.
Перечень элементов выполняется на стандартных бланках в соответствии с требованиями ГОСТ. В перечне указываются условное обозначение устройств электроавтоматики по принципиальной электрической схеме, полное обозначение устройств и нормативный документ (ГОСТ, ОСТ, ТУ и т.д.). Например: «K1 – Контактор КМ15–35С4213–00ХЛЗ; 250 А; 220 В; 50 Гц; ТУ 357–16–09».
Все принятые решения по выбору электрических средств автоматизации должны сопровождаться обоснованиями.

  3. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Лихачев В.Л. Электродвигатели асинхронные. – М.: СОЛОН-Р, 2002.– 304 с.
2. Алиев И.И. Электрические аппараты: Справочник. – М.:РадиоСофт, 2004.– 256 с.
3. Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов / Под ред. Ю.К.Роза-нова.–М.:Информэлекто, 2001.– 412 с.
4. Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. – М.: Энергия, 1988. – 720 с.
5. Михайлов О.П., Стоколов В.Е. Электрические аппараты и средства автоматизации.– М.: Машиностроение, 1982. – 183 с.
6. Родштейн Л.А. Электрические аппараты. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 304 с.
7. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / Под ред. А.С.Клюева. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 464 с.
8. www.radiofiles.ru/news/ehlektrodvigateli_asinkhronnye/2010-07-06-648
9. www.electronpo.ru/production
10. www.electronpo.ru/electrodvigateli-ais-din
11. www.rosdiler-electro.ru/katalog/dwig_obsch.html
12. www.iek.ru
13. www.automation-drives.ru/products/
14. www.prosoft.ru/products/brands/siemens/
15. www.omron.ru
16. www.prosoft.ru/products/brands/omron/
17. www.prosoft.ru
18. www.schneider-electric.ru
19. www.ste.ru
20. www.etehnika.ru/catalog/
21.www.etk.spb.ru/predohran_nizk.html

КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра автоматизации производственных процессов
Дисциплина: "Технические средства автоматизации"
Составил: канд. техн. наук, доцент Н.Б.Сбродов

Автор: Н.Б.Сбродов

Свяжитесь со мной, если у вас есть вопросы

		Гладышева Марина Михайловна marina@studentochka.ru +7 911 822-56-12 с 9 до 21 ч. по Москве.