Аттестационная работа (ВАР/ВКР) на тему Модернизация системы управления электропривода грузового лифта

Содержание:

Введение 5
1 Устройство, характеристики, принцип работы грузового лифта 8
1.1 Состав, устройство и работа лифта 8
1.2 Анализ кинематической схемы и принципа работы лифта 13
2 Исходные данные для проектирования 17
3 Обоснование выбора и расчет электродвигателя грузового лифта 24
3.1 Расчет и выбор электродвигателя грузового лифта 24
3.2 Расчёт тахограммы и нагрузочной диаграммы механизма, приведение моментов сопротивления и инерции к валу двигателя 28
4 Обоснование выбора схемы управления грузовым лифтом 36
4.1 Выбор преобразователя частоты 36
4.2 Разработка алгоритма схемы управления грузовым лифтом 40
Заключение 48
Список используемых источников 50

Введение:

В настоящее время энергосбережение стало приоритетным направлением технической политики в мире. Это связано, во-первых, с дефицитом основных энергоресурсов, во-вторых, с возрастающей стоимостью их добычи, в третьих, с глобальными экологическими проблемами, обозначившимися в последнее время. Энергосбережение в любой сфере сводится по существу к снижению потерь электрической энергии [12].
В последние годы активизировалось строительство лифтов на предприятиях нашей страны. Вызвано это рядом объективных факторов (к числу которых относятся рост курса базовых иностранных валют, санкции и затруднения в логистических цепочках поставок компонентов из стран Евросоюза в последние два года).
Стремительно увеличивающийся парк внутреннего транспорта обязывает постоянно улучшать методы монтажа и технического обслуживания данных машин с целью повышения их безотказности работы и безопасности применения. Создание новых, и модернизация существующих конструкций лифтов различного назначения является актуальной задаче.
Лифты являются самым популярным подъемно — транспортным механизмом и все возрастающие тарифы на электроэнергию должны заставить задуматься над рациональным использованием электроэнергии. Ведь с реформой жилищно-коммунального хозяйства, необходимо будет выбрать управляющую компанию и затраты на электроэнергию, капитальный ремонт и модернизацию лифтов в домах лягут на плечи квартиросъемщиков [3].
Современный уровень развития электроники, микропроцессорных средств управления и контроля, средств автоматического регулирования позволяет широко использовать технические достижения для решения задач энергосбережения. Применение современных способов регулирования скорости технологических механизмов в сочетании с широкими возможностями автоматизации может обеспечить оптимальное использование энергетических ресурсов. Из множества решений и проблем энергосбережения, наиболее эффективным является внедрение частотнорегулируемых асинхронных электроприводов при проведении модернизации подъемно-транспортных механизмов, в частности, грузовых лифтов. В среднем каждый лифт проходит 3 тыс. километров в месяц и совершает порядка 10 тыс. пусков. Находясь в постоянной эксплуатации, лифт, как и любой другой механизм, подвержен износу и нуждается в постоянном техническом обслуживании.
На большинстве лифтов, используемых в настоящее время, применяются двухскоростные нерегулируемые асинхронные электроприводы. Большие пусковые токи и резкие толчки при пуске и торможении неблагоприятно сказываются на лифтовом оборудовании, сложность в обслуживании и дорогостоящий ремонт приводят к продолжительным простоям.
Поскольку замена лифта – дело дорогостоящее, чаще проводиться модернизация. Модернизация лифта – это обновление, усовершенствование узлов, обеспечивающее их новый качественный технический уровень (при сохранении основных).

Заключение:

Лифт стал неотъемлемой частью искусственно созданной среды обитания человека. Практически за одно столетие удалось создать полностью автоматизированную систему внутреннего транспорта пассажиров и грузов в зданиях и сооружениях, которая надежно функционирует, не требуя от людей специальных знаний и предварительной подготовки.
Лифт становится одним из наиболее важных и массовых средств пассажирского транспорта в городах. Роль его непрерывно возрастает в связи с объективной тенденцией повышения этажности зданий.
Основные тенденции развития лифтостроения включают в себя:
– совершенствование конструкции и дизайна кабины и оборудования посадочных площадок с учетом фактора вандалостойкости;
– повышение надежности устройств, обеспечивающих безопасное применение лифтов;
– совершенствование системы привода и расширение области применения привода переменного тока с тиристорным и частотным управлением;
– совершенствование систем управления на основе достижений промышленной электроники и микропроцессорной техники;
– повышение эффективности системы технического обслуживания лифтов на основе применения современных методов компьютерной обработки информации и управления в сочетании с внедрением микропроцессорной системы самодиагностики лифтового оборудования;
– совершенствование методов проектирования лифтов на основе широкого применения САПР.
В данном проекте спроектирован электропривод грузового лифта с частотным управлением. В процессе проектирования был выполнен расчёт нагрузок на канатоведущем шкиве, приведение их к валу двигателя, на основе чего выбран соответствующий асинхронный двигатель.
Рассчитана нагрузочная диаграмма и тахограмма механизма и двигателя. Выполнен выбор и расчет параметров силовой части электропривода и системы управления силовым преобразователем энергии. Для управления электроприводом выбран частотный преобразователь SIEMENS SIMOVERT MASTERDRIVERS Vector Control, что позволит достичь наивысших возможных показателей регулирования двигателей переменного тока.
В данном проекте рассчитана система управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Система управления скорости двукратно интегрирующая, что позволяет получить абсолютно жёсткие статические характеристики и ориентирована по вектору потокосцепления ротора, в её состав входят: САУ тока, САУ потокосцепления, САУ магнитного потока, САУ скорости, задатчик интенсивности.
Модернизированный электропривод позволяет:
— снизить потребление электроэнергии;
— снизить акустическое воздействие на квартиры;
— сэкономить средства на эксплуатацию лифта.
Использование стандартного асинхронного двигателя общепромышленной серии уменьшает время окупаемости проекта, увеличивает скорость торможения, уменьшает затраты на техническое обслуживание и ремонт двигателя, уменьшить срок окупаемости модернизации, уменьшить момент инерции, уменьшить затраты на обслуживание двигателя.

Фрагмент текста работы:

1 Устройство, характеристики, принцип работы грузового лифта
1.1 Состав, устройство и работа лифта

Лифтовое оборудование – обязательный элемент оснащения любого современного многоэтажного здания. Оно применяется в жилых домах, в офисах, торговых центрах, общественных и других объектах. Устройство современного лифта обеспечивает возможность быстрого, комфортного и безопасного подъема и опускания грузов на нужный этаж здания [11].
Сегодня применяются подъемные устройства различных видов. Несмотря на это, общее устройство лифта для всех разновидностей является одинаковым. Его конструкция состоит из следующих основных элементов и узлов:
 кабина пассажирского или платформа грузового лифта;
 противовес – система грузов, которые уравновешивают кабину;
 стальной канат;
 шкив;
 механизм привода и система управления.
Кабина лифта крепится на одном конце стального троса, а противовес – на другом конце. Трос перекинут через шкив, который вращается приводным механизмом. Количество канатов и шкивов может быть разным, в зависимости от грузоподъемности и других характеристик лифта. Таким образом, при подъеме кабины по шахте противовес опускается, и наоборот. Такой принцип работы пассажирского лифта позволяет существенно уменьшить необходимую мощность, а значит и расход электроэнергии на подъем и опускание лифта, поскольку значительная часть работы выполняется за счет силы тяжести противовесов. Кабина опускается и поднимается по направляющим. Поэтому она движется только в вертикальном направлении, исключаются ее смещения и раскачивание [10].
В общем случае, устройство лифта можно представить в виде схемы, приведенной на рисунке 1.1.