Федеральное агентство по образованию

Технологический институт

Орел ГТУ

Курсовая работа

По дисциплине: "МНиЭ САУ"

Тема: "Точечная электросварка"

Орел 2007 год.

Введение

Летом 1961 года в 6 километрах от города Орла, недалеко от магистрали Москва-Симферополь и железной дороги южного направления, появился полаточный городок. В чистом поле, примыкающим к лесу, были обозначены места заводских корпусов и магистралей, а вскоре тишину разбудил рокот бульдозеров, автогрейдеров и другой техники.

Это по призыву областной партийной организации, в город на Оке прибыли молодые посланцы со всех городов и сел области.

Такого размаха строительства, таких темпов еще не видела Орловская земля. Работа всех строителей была подчинена одной цели: быстрейшему вводу сталепрокатного цеха №1.

Девятого марта 1967 года в получена первая продукция. Эта дата вошла в историю завода, города, страны как день рождения нового предприятия по производству промышленных метизов. А через три месяца в строй вступил канатный цех. В этом же году заводу присудили звание пятидесятилетия октября.

Новое предприятие на Орловской земле стремительно набирало силу. За годы восьмой пятилетки были полностью введены в строй мощности сталепроволочных цехов №1 и №2.

Девятая пятилетка принесла очередные трудовые победы. Были сданы в эксплуатацию электродный, калибровочный и крепежный цеха.

Свое дальнейшее развитие завод получил в десятой пятилетке, когда в 1977 году вступил в строй сталепроволочный цех №3, самый крупный в стране по производству метало корта мощностью 22 тысячи тонн в год.

Прошли годы, и сегодня Орловский сталепрокатный завод - одно из крупнейших предприятий страны с многочисленными цехами и вспомогательными службами, раскинувшимися на площади около 7,5 гектаров. В настоящее время на предприятии работают примерно 13 тысяч человек. По объему реализации ОСПАЗ занимает ведущее место в своей отрасли.

Калиброванный металл и металлическая сетка, проволока и крепеж, стальные канаты и электроды, металлокорт и товары народного потребления - вот далеко не полный список выпускаемой продукции. На предприятии освоено около 160-ти видов металлоизделий, пять из них относятся к экономичным и высокоэффективным.

Продукция АО ОСПАЗ уверено завоевывает позиции на мировом рынке, она поставляется в 26 стран мира и во все регионы СНГ. Ежедневно заводом отправляется примерно 70 железнодорожных вагонов продукции, весом более 3000 тонн.

АО ОСПАЗ - огромное современное предприятие с развитой сетью железнодорожных путей, оснащенное высокопроизводительным оборудованием. В огромных цехах завода установлены современные волочильные станы, автоматы, механизированные и автоматизированные линии, позволяющие выпускать высококачественную и конкурентоспособную продукцию.

1 Стан намоточный DSM

1.1 Технические данные

Номинальное напряжение 380 в

Рабочее напряжение 380 в+10%

Рабочее напряжение -270 в;24 в+10%

Номинальная частота 50 Гц

Рабочая частота 50 Гц-1%

Напряжение, выдержанное изоляцией 418 в

Управляющее напряжение 220 в

Управляющее напряжение 24 в

Напряжение сигнализации 20 в

Номинальный рабочий ток 35 А

Мощность присоединенной установки 12 кВА

Дополнительный ударный ток

короткого замыкания 3 кА

Степень защиты IP20 согласно ТГЛ 15165 и IP40 согласно ТГЛ 16559. Вид рабочего помещения: закрытое электротехническое заводское помещение.

Диапазон температуры -5+35 С

Основные размеры и вес:

Распределительный шкаф U1 и U2

h - 2400 мм

b - 800 мм

t - 800 мм

Вес около 400 кг

Панель обслуживания

h - 290 мм

b - 290 мм

t - 150 мм

Вес около 3 кг

Меры защиты согласованы с ТГЛ 200-0602. Возможно защитное заземление.

1.2 Электрическое оборудование

Электрическое оборудование машины для намотки проволоки на катушки типа DSM 800 состоит из:

а) Двух распределительных шкафов, обшитых листовой сталью, которые закрываются дверями. Присоединение кабелей или проводов для энергетической части производится к местам подсоединения соответствующих узлов. Кабели или провода для информационной части присоединяются к клеммам клемных колодок распределительного шкафа. Распределительный шкаф U2 устанавливается на U1.

Распределительный шкаф U2 и шкаф U1 рассчитаны на степень защиты IP 20/40.

Степень защиты в состоянии поставки составляют IP 00.

После произведенного монтажа необходимо закрыть отверстия в днище с целью достижения защиты IP 40.

Распределительный шкаф пригоден к установке на полу.

б) Одной панели обслуживания, которая предусмотрена для встраивания в машину. Присоединение производится к предусмотренной клемной колодке. Степень защиты в состоянии поставки составляет IP 00.

1.3 Коммутационные особенности. Питание и управляющее напряжение

Для ввода в эксплуатацию необходимо сперва включить главный выключатель. При этом притягивается тормоз машины, отпущенный в ненапряженном состоянии. Управляющее напряжение остальной установки включается одновременно с включением первой кнопки, включением машины и будет имеется в наличии до тех пор, пока аварийная кнопка не будет нажата или главный выключатель будет выключен.

Здесь главный выключатель не исполняет функцию аварийного выключателя, так как с его помощью отпускается тормоз машины, и машина не сразу тормозится.

Для этого предусмотрен расположенный на панели обслуживания аварийный кнопочный выключатель, который не отключает тормоз машины. Имеющееся там напряжение 24в является безопасным. Однако необходимо обратить внимание на управляющее напряжение для тормоза машины, имеющееся на распределительном шкафу после аварийного отключения. Кроме того, в таких случаях имеется рабочее напряжение на контакторах, равное 380в.

Только лишь посредством главного выключателя установки, за исключением клемм ввода питания и входных клемм главного выключателя обесточиваются.

1.4 Коммутационные особенности. Главный привод, включая вентилятор

Машина приводится в действие двигателем постоянного тока с независимым возбуждением, который питается от тиристорного преобразователя (выпрямителя) с регулирующим устройством и в цепи якоря регулируется на постоянное число оборотов.

Предписанное значение числа оборотов регулируется соответствующим потенциометром на панели обслуживания. Соответственно переградуированный измеритель напряжения показывает там линейную скорость.

Включение и выключение машины осуществляется при помощи соответственных иконок "Машина включена" и "Машина выключена", причем одновременно срабатывают соединительная муфта и тормоза. Однако включение возможно только при одном условии, что вентилятор с приводом от постороннего двигателя работает, защитные ограждения закрыты, соединительная муфта включена и тормоза опущены. Кроме того, ни одно из контрольных устройств не должно срабатывать.

Вследствие этого главный привод, будет отключен при отключении и прекращении работы вышеуказанных вспомогательных приводов, а также при срабатывании защитных и контрольных устройств. Дальше необходимо соблюдать, что машина пускается в ход только после отпускания заранее нажатой кнопки. Это должно обеспечить отпускание тормоза перед пуском в ход.

1.5 Вентилятор с приводом от постоянного двигателя

Вентилятор с приводом от постоянного двигателя приводится в действие посредством трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и начинает работать при первоначальном включении машины.

Одновременно его контактором включается управляющее напряжение так, что вентилятор продолжает, работать пока не будет аварийного отключения или не будет выключен главный выключатель.

Инструкция по эксплуатации и обслуживанию, поставляемая предприятием ИП Ельпро Берлин является определяющей при пуске в эксплуатацию.

Дальше необходимо юстировать точное напряжение возбуждения при помощи ползункового реостата.

1.6 Соединительная муфта и тормоза

Привод машины осуществляется через электромагнитную муфту, которая включается сразу с нажатием кнопочного включателя "Машины включена" и выключается одновременно с главным приводом.

Для останавливания машины предусмотрен электромагнитный тормоз, который сразу же включается после отключения или выхода из строя машины и таким образом затягивается.

При нажатии кнопочного выключателя "Машина включена", тормоз сразу же отпускается, то есть отключается.

Муфта и тормоз приводятся в действие постоянным напряжением, которое подается от трансформатора через выпрямительный мост.

Другой тормоз находится на моталке, но она приводится в действие электрогидравлическим тормозом, который оснащен трехфазным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Этот тормоз при отпускании кнопки "Машина включена" тоже отпускается, включая тормозной электромагнит.

При включении или выходе машины из строя тормоз опускается и останавливает моталку.

Оба тормоза можно опускать и при помощи кнопки блокировки при остановленной машине. В этом случае главный привод и муфта не поддаются включению.

1.7 Контрольные устройства

Сюда входят устройства для контроля метража и разрыва проволоки. При срабатывании одно из этих устройств машины сразу же отключается и затормаживается.

Сигнальная лампа, расположенная на панели управления, показывает срабатывание контрольных устройств.

После исправления неисправностей и перед повторным включением необходимо нажать кнопку выключения, вследствие чего гасится и оптический сигнал.

На обслуживания находится еще один предыскательный импульсный счетчик метража, на котором можно устанавливать желанную наматываемую длину.

1.8 Инструкция по обслуживанию

Перед первоначальным вводом установки в эксплуатацию необходимо проверить все соединения в распределительном шкафу и на пульте управления.

Присоединительные винты необходимо затянуть. После проверки подводящих проводов и предохранителей в распределительном шкафу можно включить главный выключатель.

При длительных остановках работы, установку следует отключать посредством главного выключателя, в результате чего вся установка, кроме входных клемм становится обесточенной вплоть до главного выключателя. Для обеспечения бесперебойной работы требуется проведения ежемесячного квалифицированного ухода согласно ТГЛ 200-0550.

Шину защитного провода должен маркировать потребитель установки в соответствии с условиями эксплуатации установки.

2 Тиристорный выпрямитель EGGH

2.1 Общее описание

Тиристорные выпрямители с регулирующим устройством типового ряда EGG являются преобразователями преимущественно для питания якоря в обмотках возбуждения машин постоянного тока, которые могут быть подключены прямо в сеть, однако они могут быть использованы везде там, где требуется изменить стабильное постоянное напряжение.

Кроме того возможна работа в качестве однофазного регулятора переменного тока.

Однофазные преобразователи делятся на 2 группы: полу управляемые EGG, и полностью правляемые EGGV, мостовые схемы с выходными токами 20,30/ряд ET1/и 75А/ряд ET2.

Настоящие указания по уходу и наладке, позволяет специалистам электротехникам подсоединять тиристорный выпрямитель, осуществлять наладку и уход, а также проводить отыскание неисправностей и обучение обслуживающего персонала.

Для наладки предполагается соблюдение условий эксплуатации согласно: "указания по эксплуатации и проектированию EGG".

2.2 Основные типы

Основные типы

Типовой ряд EGG базируется на двух основных типах. Основные типы содержат все функциональные электрические узлы, необходимые для построения двухконтурной системы регулирования:

- Преобразователь с защитными устройствами.

- Система фазового управления преобразователем.

- Регулирующий усилитель для основной регулируемой величины.

- Регулирующий усилитель для вспомогательной регулирующей величины (вспомогательной регулирующей величиной всегда является выходной ток).

- Источник заданной величины (в качестве задающего напряжения используется стабилизированное напряжение питание регулирующих усилителей).

- Датчик фактической величины тока.

Преобразователи EGG предусмотрены для прямого включения в сеть.

2.3 Дополнительные узлы

Дополнительные узлы

Возможности основных типов могут быть расширены за счет использования дополнительных узлов.

Основные типы могут поставляться со следующими дополнительными узлами:

- Датчик постоянного тока для измерения фактической величины тока с гальванической развязкой. При этом преобразователи ряда ET 2 и полностью управляемые схемы ряда ET 1 оснащаются принципиально датчиками постоянного тока трансформаторного типа.

- Источник заданной величины SNC 241 для улучшения стабильности основной регулируемой величины.

2.4 Электрическое исполнение

Тиристорный выпрямитель с регулирующими устройствами состоит из:

- тиристорного выпрямителя (несимметричная полууправляемая или полностью управляемая однофазная мостовая схема) с:

* RC - цепочками

* Селеновыми ограничителями напряжения

* RC - фильтром на выходе постоянного тока

* Коммутирующим дросселем

- Выпрямителя для питания обмотки возбуждения

- Регулирующего устройства

Запускающий каскад позволяет одновременное включение регулирующего устройства и тиристорного преобразователя.

Операционные точки на регулирующем устройстве в виде лепестков (обозначение арабскими цифрами) дают возможность быстрой и удобной настройки регулирующего устройства на параметры объекта регулирования путем впаивания соответствующих элементов.

2.5 Конструктивное исполнение

Несущими конструктивными элементами в преобразователях ряда ЕТ 1 являются две W образные согнутые скобы из 4-гранной стали, между которыми помещены две жесткие монтажные пластины.

У преобразователей типа ЕТ 2 принцип конструкции был в основном сохранен из-за больших размеров преобразователь построен из 2 частей. При этом обе части выполнены так, что они могут быть расположены как друг над другом, так и друг за другом (вертикальная конструкция - предпочтительный вариант и горизонтальная конструкция).

2.6 Описание принципа работы

Принципиальная схема системы регулирования частоты вращения с полууправляемой мостовой схемой ряда ЕТ 2 с подчиненным контуром регулирования тока изображена на рисунке 8.

Выявление фактической величины частоты вращения производится косвенно посредством измерения напряжения якоря. Измерение фактической величины частоты вращения с помощью тахогенератора показано пунктиром.

Заданная частота вращения или напряжения якоря, установленное потенциометром задания подводится к вводу регулятора 1. Там оно сравнивается с фактической величиной. Разность между заданной и фактической величиной усиливается регулятором 1. Выходное напряжение регулятора 1 является задающей величиной для подчиненной вспомогательной величины тока якоря.

С помощью потенциометра возможно плавное изменение заданной величины тока от 0 до величины, соответствующей номинальному току тиристорного выпрямителя.

Заданная величина тока сравнивается с фактической величиной на регуляторе 2. Выходное напряжение регулятора 2 представляет собой напряжение для системы фазового управления.

В системе создается (в системе фазового управления) синхронное с сетью пилообразного напряжения с частотой 100Гц. Это пилообразное напряжение сравнивается с выходным напряжением регулятора 2.

Если напряжение в точке сравнения становится положительным, то блоки с помощью генератора генерируют пачки импульсов зажигания. Эти пачки импульсов зажигания распределяются по двум напалам, усиливаются и через импульсный трансформатор подводятся к зажигающим электродам тиристоров. За счет распределения зажигающих импульсов частоты следования 100Гц, по двум напалам достигается то, что зажигающие импульсы подводятся к тиристору только во время фазы проводимости.

С помощью электронного запрета возможно в независимости от установленной заданной величины регулятора 1 свести к нулю выходное напряжение тиристорного выпрямителя.

При Включении тиристорного выпрямителя с регулирующим устройством вступает в действие пусковая схема (запускающий каскад).

Пусковая схема выдает ограниченный во времени дополнительный сигнал, который подавляет действие всех остальных сигналов контуров регулирования.

Дополнительный сигнал сдвигает импульсы зажигания в направлении, а max.

У тиристорных преобразователей EGGV не производится ограничения угла управления, а max, что означает, что при вступление в действие пусковой схемы нет импульсов зажигания.

У EGGV потенциометр установлен (R26) так, что импульсы во время действия пусковой схемы находится у границы инвертного режима

Тем самым обеспечивается то, что в момент включения к неподвижному двигателю прокладывается неполное выходное напряжение тиристорного выпрямителя. При истечении выдержки времени /50…300 мсек./, устанавливается с помощью R27, снижается действие дополнительного сигнала.

Между выключением и повторным включением тиристорного преобразователя необходимо выдержать паузу в 200 мсек.

Для получения замедленного разгона привода предусмотрено RC - цепочка (RC - звено) для интегрирования заданной величины частоты вращения или напряжения якоря.

Конденсатор С16 во время задержки замыкается накоротко транзистором VT 1. Этим достигается то, что интегрирование заданного значения при подключении тиристорного выпрямителя с регулирующим устройством всегда начинается с нуля.

Возможно, также во время задержки на регуляторе I обеспечить сравнительно малую пороговую величину.

Во время задержки эта пороговая величина интегрируется регулятором I и на его выходе действует, как заданная величина тока.

Эта пороговая величина до установленного значения задающего напряжения =0,8в, не зависит от установленной заданной величины.

Этим достигается то, что по истечении времени задержки немедленно устанавливается максимально возможный выходной постоянный ток.

Для значений задающего напряжения =0,8в, подается дополнительный импульс через RC - звено на вход регулятора I.

Этот дополнительный импульс так же обеспечивает то, что по истечении времени задержки устанавливается максимально возможный выходной постоянный ток.

3 Техника безопасности

В каждом цехе имеется густая цепь силовой и осветительной электропроводки. Большинство проводов изолированно, но в ряде случаев есть и открытые (голые) провода - троллеи. Касаться изолированных проводов не рекомендуется, а троллейных проводов категорически запрещается. Во избежании поражения работающих током производственные машины, а также их двигатели заземляют. Нормальное состояние заземления должно быть известно персоналу, обслуживающему машину, и тщательно оберегаться и поддерживаться.

Нельзя допускать к работе в цехе неподготовленных и необученных рабочих. Каждый рабочий должен пройти вводный инструктаж и получить на руки инструкцию по технике безопасности. При продолжительной работе регулярное проведение повторного инструктажа с разбором прошедших случаев травматизма является совершенно обязательным. Проведение инструктажа регистрируется в личной карточке рабочего. Поведение рабочих на заводе должно регламентироваться правилами внутреннего распорядка и инструкциями по технике безопасности, а так же технологическими инструкциями.

Перед тем как начать работу на машине необходимо тщательно убрать волосы под головной убор (желательно каску) подобрать рукава спецодежды, концы платка, галстука. Работающие в цехе по производству метало корта должны быть одеты в белые халаты и белые перчатки.

Анализ травматизма, связанного с производством показывает, что в метизном производстве число несчастных случаев от электротравм достигает 20% общего числа несчастных случаев. Действие электрического тока на организм человека зависит от величены тока, частоты тока, продолжительности воздействия, условие прохождение электрического тока через тело человека.

Постоянный ток оказывает менее сильное воздействие, чем переменный ток той же величены.

Безопасным для человека считается, величена переменного тока до 10 мА, постоянного тока до 50 мА.

В отношении опасности поражения электрическим током помещения подразделяют на 3 категории:

1) Помещения повышенной опасности:

к ним относятся сырые помещения, относительная влажность в которых длительное время превышает 75%, помещения в которых имеется пена ведущая пыль, в таком количестве, что она оседает на подоконниках, машинах, проводах и др.

К помещениям с повышенной опасностью в метизной промышленности относятся помещения канатных, крепежных цехов.

2) Помещения особо опасные:

это очень сырые помещения, относительная влажность в которых близка к 100%. Потолок, пол, стены, оборудование в таких помещениях постоянно покрыты капельками влаги (травильные отделения, купоросные установки). К ним же относятся помещения с химически активной средой, которая разрушает изоляцию и электроматериалы, а так же помещения, в которых одновременно совпадают эти два признака.

3) Помещения без повышенной опасности:

это те помещения, в которых отсутствует условия, создающие повышенную и особую опасность.

Вследствие неисправности электрических систем или нарушения изоляции части электрического оборудования, установок или инструмента могут быть под напряжением. Для уменьшения опасности поражения людей током металлические части электрического оборудования и установок, эксплуатируемых в помещениях с повышенной опасностью, в особо опасных помещениях и на открытом воздухе подлежат заземлению.

Защитное действие заземления заключается в том, что уменьшается до безопасной величины сила тока, проходящего через человека, коснувшегося неисправного электрического оборудования, установок, инструмента.

Под защитным заземлением понимается преднамеренное соединение металлических токоведущих частей установок, оборудования, приборов с землей посредством искусственных или естественных заземлителей. Естественные заземлители - металлические конструкции, трубопроводы и оборудование, имеющее надежное соединение с землей.

В качестве искусственных заземлителей используют стальные стержни, трубы, угловую сталь, погруженные в землю на глубину 1.2 - 1.5 м.

Напряжение электроинструмента должно быть не выше 220в в помещениях без повышенной опасности и не выше 36в в помещениях повышенной опасности и при работе вне помещений. Если невозможно обеспечить работу электрического инструмента при напряжении при 36в допускается применение инструмента напряжением до 220в при наличии устройства защитного отключения или надежного заземления с обязательным использованием защитных средств (диэлектрических галош, перчаток, ковриков). В особо опасных помещениях разрешается работать инструментом, расчитаным на напряжением не выше 36в, с обязательным применением диэлектрических перчаток, галош, ковриков. Конструкция штепсельных соединений (розеток, вилок), используемых при напряжении 12 и 36в должны исключать возможность включения в сеть напряжением 127 и 220в.

Питание переносных светильников от автотрансформатора не допускается. Проверка отсутствия замыкания на корпус и состояние изоляции проводок, отсутствие обрывов заземляющей жилы электрического инструмента, переносных электрических светильников, а так же изоляция понижающих трансформаторов должна производиться мегоомметром не реже одного раза в месяц. Перед выдачей рабочим, инструмент должен быть проверен (на стенде или приборами) на отсутствие замыкания на корпус и исправность заземляющего провода.

Причинами поражения электрическим током на метизных предприятиях являются прикосновения к токоведущим частям, изоляция которых повреждена, касание неогорожденых токоведущих частей, расположенных в местах для не электротехнического персонала. Прикосновения к металлическим частям оборудования, случайно оказавшихся под напряжением из-за отсутствия или повреждения защитного заземления, выполнение ремонтных работ на электрооборудовании без снятия напряжения и без применения индивидуальных защитных средств:

Ошибочная подача напряжения на установки во время их ремонта и осмотра и д.р.

Список используемой литературы

1 Шихин А.Я., Белоусова Н.М., Пухлянов Ю.Х., Сергеев В.Г., Соколов М.М., Старостин А.Н. Электротехника Москва "Высшая школа"1991

2 Тиристорный выпрямитель EGG с регулирующим устройством. Указание по наладке, уходу и отыскание неисправностей. Германия

3 Сибикин А.Е. "Обслуживание электроустановок"

4 Камнев А.В. "Чтение схем электроустановок"

5 "Правила устройства электроустановок" ПУЭ