Прогнозирование объемов производства

На основании таблицы 1 и анализа потребности установим уровень серийного производства в объёме 100000 изделий в год с возможностью увеличения до 110…120 тыс. изд./год. При увеличении спроса необходимо предусмотреть технологические и организационные способы обеспечения спроса.

1.2.3 Поиск аналогов и прототипа проектного изделия Рассмотрим аналогичные устройства защиты электродвигателей выпускаемые отечественной промышленностью.

Устройство «РДЦ-01м» (рисунок П.1.1) с цифровой настройкой и индикацией контролируемых параметров предназначено для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей 0.4 кВ (127/220 В, в том числе глубинных насосов) от последствий: перегрузок, асимметрии питающей сети, работы с недогрузкой, превышения питающего напряжения, понижения питающего напряжения, неправильного чередования фаз.

Рисунок П.1.1 – Устройство «РДЦ-01М» фирмы «ТРАНСЭКО»

Одновременно, кроме защитных функций, устройство имеет возможность индикации следующих параметров:

- потребляемого тока по каждой фазе (I_A, I_B, I_C);

- напряжения в сети по каждой фазе (U_A, U_B, U_C);

- частоты сети;

- аномалии в сети и причин;

- наступивших аварийных состояний.

Условия эксплуатации:

- для исполнения У3, УХЛ2: –40…+55°С;

- для исполнения Т3: –10…+55°С.

Порог срабатывания при перегрузке по току в диапазоне (1.1…2.0)· I _НОМ.

Время срабатывания при перегрузке по току зависит от времени запуска двигателя и величины перегрузки по току.

Устройство может комплектоваться внешними датчиками контроля тока.

Устройство защиты электродвигателя «УЗЭД-2» (рисунок П.1.2) предназначено для защиты статорных обмоток электродвигателей мощностью от 5 до 100 кВт при наличии следующих аварийных режимов:

- отключение электродвигателя от сети при пропадании фазы питающей сети;

- отключение электродвигателя от сети при повышении тока статорной обмотки выше номинального значения при следующих возможных причинах: асимметрия сети, выход из строя подшипников, большая нагрузка на вал ротора. Кратность установки срабатывания защиты устанавливается в диапазоне 1.05…1.2 от номинального тока электродвигателя;

- отключения электродвигателя от сети при асимметрии ее выше уровня +60В от 380В.

Технические характеристики УЗЭД-2:

- напряжение питания 220 В, 50Гц;

- время задержки срабатывания защиты при пуске электродвигателя 5...7 с;

- время срабатывания защиты 2 с;

- интервал рабочих температур 0...+40°С;

- габаритные размеры 255´92´44 мм;

- масса, не более 0.65 кг;

- влажность до 95 %.

Рисунок П.1.2 – Устройство «УЗЭД-2» фирмы «ТЭИРА»

Имеющийся недостаток данного устройства в том, что предусмотрена защита электродвигателя только по току.

Назначение устройства «УЗЭ-1,-2,-3»фирмы «СЭЛВА» (рисунок П.1.3): устройство защиты электродвигателя предназначено для автоматической защиты трехфазных асинхронных и синхронных электродвигателей переменного тока промышленной частоты (50 Гц) при перегрузках и обрыве (потере) любой из фаз питающей сети.

Рисунок П.1.3 – Устройство «УЗЭ-1,-2,-3» фирмы «СЭЛВА»

Область применения: электроустановки напряжением 220/380 В, эксплуатирующиеся под навесом, в помещениях или в оболочке, исключающих прямое воздействие атмосферных осадков, брызг воды и конденсацию влаги. Номинальные значения климатических факторов на устройство по ГОСТ 15150-69 для вида климатического исполнения УХЛ и категории размещения 2, но при температуре от –45°С до +40°С.

Устройство имеет три исполнения:

- УЗЭ-1 – с диапазоном токов защиты 1.75…25 А (для электродвигателей с мощностью от 1 до 15 кВт);

- УЗЭ-2 – с диапазоном токов защиты 12…150 А (для электродвигателей с мощностью от 7 до 90 кВт);

- УЗЭ-3 – с диапазоном токов защиты 60…490 А (для электродвигателей с мощностью от 30 до 275 кВт).

Основные параметры:

- напряжение питающей сети переменного тока частотой 50±1 Гц: 220В (+22; -33);

- потребляемая от сети мощность: не более 8 ВА;

- габаритные размеры и масса составных частей:

- блок защиты (БЗ): 150´80´50 мм;

- датчики тока (ДТ-1, ДТ-2, ДТ-3): 70´55´24 мм;

- масса составных частей:

- блок защиты БЗ: 0.4 кг;

- датчики тока (ДТ-1, ДТ-2, ДТ-3): 0.2 кг;

- число установок токов защиты в каждом исполнении: от 40 до 55;

- погрешность установок токов защиты: не более 10 %;

- степень защиты оболочек БЗ и ДТ по ГОСТ 14254-80: IP20:

- инерционность: не более 3 с;

- диапазон регулирования времени нечувствительности к пусковым перегрузкам: не уже 4…30 с;

- количество выходов: 2 (один замыкающий и один переключающий «сухие» контакты, гальванически развязанные между собой);

- коммутирующая способность выходов:

- род тока: переменный;

- максимальный ток (эффективное значение): 1.6 А;

- максимальное напряжение (эффективное значение): 410 В;
- характер нагрузки: активный или активно-индуктивный с соs φ не менее 0.4;

Устройство обеспечивает отключение пусковой аппаратуры (пускателя, контактора) при:

- обрыве (потере) любой из фаз питающей сети;

- перегрузке электродвигателя;

- обрыве и коротком замыкании линии связи между БЗ и ДТ.

Устройство защиты трехфазных двигателей «УЗТЭ-1»ООО «Энергопромавтоматика» (рисунок П.1.4) используется для отключения двигателя при его перегрузке по мощности, а также при обрыве одной из фаз питающей сети. Магнитный пускатель устройства может быть подключен к внешней цепи управления. Для защиты от перегрузки по мощности используется автомат типа АП или АЕ. Для защиты по току используется реле контроля фаз собственной разработки (для удешевления устройства).

Рисунок П.1.4 – «УЗТЭ-1» ООО «Энергопромавтоматика»

Технические характеристики «УЗТЭ-1»:

- напряжение питания: 220 В, 50Гц;

- количество фаз: 3;

- мощность нагрузки до 20 кВт;

- время отключения: не более 1с;

- время отключения при обрыве фазы: не более 5 с;

- габаритные размеры: 250´400´120 мм;

- масса: не более 5 кг.

Недостатки «УЗТЭ-1»: отсутствие контроля температуры и виброшумов электродвигателя, большие массогабаритные показатели.

Микропроцессорное устройство защиты электродвигателя «МПУЗЭ-5»ОАО КСПКБ «Менас» (рисунок П.1.5) предназначено для отключения асинхронных электродвигателей мощностью 10…350 кВт с номинальным напряжением 380 В при недопустимых перегрузках при пуске, в рабочем режиме и при обрыве фазы.

Рисунок П.1.5 – Устройство «МПУЗЭ-5» ОАО КСПКБ «Менас»

Устройство состоит из программируемого микроконтроллера и датчиков тока. Датчики тока выполнены в виде трех колец. Каждое кольцо одевается на одну из фаз питания электродвигателя, и они контролируют ток независимо по каждой фазе с момента подачи напряжения на двигатель. Датчики тока формируют сигнал о значении тока независимо по каждой фазе. Микроконтроллер с помощью коммутатора и АЦП периодически измеряет токи в силовых проводах фаз А, В и С. Средний ток 3-х фаз отображается на индикаторе. По измеренным значениям фазных токов выявляются аварийные режимы работы двигателя: обрыв фазы и перегрузка по току. При появлении аварийных режимов двигатель автоматически отключается. Клавиатура, имеющаяся в «МПУЗЭ-5» предназначена для задания параметров в цифровой форме. Параметры в процессе ввода отображаются на индикаторе и записываются во внутреннюю энергонезависимую память. В этой же памяти накапливаются сведения о количестве аварийных отключений двигателя раздельно по перегрузке тока и по обрыву фазы. Количество отключений по названным причинам отображается на индикаторе.

Технические характеристики «МПУЗЭ-5»:

- количество программируемых параметров: 5;

- ток коммутации при напряжении 220В: 16 А;

- время отключения при обрыве фазы: не более 2 с;

- время разгона до номинальных оборотов при пуске: 1…99 с;

- время блокировки пуска: 0…255 мин;

- число параметров и состояний, отражаемых на табло индикации: 14;

- напряжение питания: 220 В, 50 Гц;

- потребляемая мощность: не более 3.5 Вт;

- габаритные размеры: 160´95´50 мм;

- масса: не более 1 кг;

Блок обеспечивает:

- контроль времени разгона электродвигателя до номинальных оборотов;

- контроль и индикацию перегрузки по току при пуске электродвигателя;

- контроль и индикацию рабочего тока ЭД при номинальных оборотах;

- контроль и индикацию перегрузок по току при номинальных оборотах;

- контроль обрыва любой из фаз на работающем электродвигателе.

Недостатки «МПУЗЭ-5»: отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов и вибраций электродвигателя, высокая стоимость.

Универсальный блок защиты ЭД « УБЗ-301 » (рисунок П.1.6) обеспечивает з ащиту от аварий сетевого напряжения: обрыв, слипание, нарушение последовательности, перекос, скачки, провалы напряжения.Осуществляет одновременный контроль токов и напряжений, необходимый для анализа вида аварии. « УБЗ-301 » работает по действующим значениям тока и напряжения. Применение микропроцессорной техники в конструкции « УБЗ-301 » обеспечивает защиту по тепловому перегрузу и осуществляет защиту при симметричном/несимметричном перегрузе фазных/линейных токов по сложной логике принятия решений (механические перегрузки, повреждения внутри двигателя/питающего кабеля и пр.).

Рисунок П.1.6 – Устройство «УБЗ-301»

В блоке «УБЗ-301» имеется защита по минимальному рабочему или пусковому току («сухой ход» для насосов).

В блоке «УБЗ-301», в отличие от других, два гальванически развязанных «сухих» контакта, что необходимо для построения схемы дистанционного контроля и управления. Он единственный имеет интерфейсный выход, что дает возможность использования его в проектах АСУ ТП и диспетчеризации.

Существующие устройства защиты ЭД отличаются большим разнообразием контролируемых параметров. Систематизировав анализ рассмотренных устройств, сведем полученные результаты в таблицу П.1.1.

Таблица П.1.1 – Существующие устройства защиты ЭД

Название, фирма-разработчик	Выполняемые функции	Достоинства	Недостатки
«УЗЭД-2»фирмы «ТЭИРА»	Устройство защиты электродвигателя при пропадании фазы питающей сети; при повышении тока статорной обмотки выше номинального; при асимметрии сети выше уровня +60В от 380В	Малые габариты, масса, быстрое время срабатывания защиты	Отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов, ударов и вибраций электродвигателя, высокая стоимость. Устройство защиты предназначено только для защиты электродвигателя по току
«РДЦ-01М» фирмы «ТРАНСЭКО»	Устройство защиты электродвигателя с цифровой настройкой и индикацией от последствий: перегрузок, асимметрии питающей сети, работы с недогрузкой, превышения питающего напряжения, понижения питающего напряжения, неправильного чередования фаз	Цифровая настройка и индикация контролируемых параметров	Отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов, ударов и вибраций электродвигателя, высокая стоимость
«УЗЭ-1,-2,-3» фирмы «СЭЛВА»	Устройство защиты электродвигателя при перегрузках и обрыве (потере) любой из фаз питающей сети	Контролирует характер нагрузки – активный или активно- индуктивный, высокая точность установок токов защиты	Отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов, ударов и вибраций электродвигателя, высокая стоимость

Продолжение таблицы П.1.1

Название, фирма-разработчик	Выполняемые функции	Достоинства	Недостатки
«УЗТЭ-1»ООО «Энергопромавтоматика»	Устройство защиты трехфазных двигателей для отключения двигателя при его перегрузке по мощности, а также при обрыве одной из фаз питающей сети	Быстрое время срабатывания защиты	Отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов и вибраций электродвигателя, высокая стоимость. Большие габариты и вес
«МПУЗЭ-5» ОАО КСПКБ «Менас»	Микропроцессорное устройство защиты электродвигателя при недопустимых перегрузках при пуске, в рабочем режиме и при обрыве фазы.	Большое количество программируемых параметров. Большое число параметров и состояний, отражаемых на табло индикации.	Отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов и вибраций электродвигателя, высокая стоимость.
«Кас-кад»	Устройство управления и защиты «Каскад» предназначено для эксплуатации с электронасосными агрегатами переменного тока асинхронного типа	Цифровая настройка и индикация контролируемых параметров	Отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов и вибраций электродвигателя. Высокая квалификация персонала
«Алтай-С»	Устройство узко специализированно для управления погружными насосами	Незначительные массогабаритные показатели. Простое в эксплуатации при отсутствии фирменного сервиса	Отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов и вибраций электродвигателя

Окончание таблицы П.1.1

Название, фирма-разработчик	Выполняемые функции	Достоинства	Недостатки
«УКЗ-25» НИИ ПП	Устройство позволяет контролировать: перегрузку по току, перекос фазного тока, неполную нагрузка контролируемого устройства	Позволяет сохранять во встроенной памяти информацию о количестве и причинах аварийных отключений. Компактное	Отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов и вибраций электродвигателя. Высокая стоимость
«УБЗ-301»	Универсальный блок защиты обеспечиваетзащиту от аварий сетевого напряжения: обрыв, слипание, нарушение последовательности, перекос, скачки, провалы напряжения.Осуществляет контроль токов и напряжений, необходимый для анализа вида аварии	Применение микропроцессорной техники в конструкции «УБЗ-301» обеспечивает защиту по тепловому перегрузу. Осуществляется защита при симменом / несимметричном перегрузе фазных / линейных токов	Отсутствие контроля температуры ЭД, акустических шумов и вибраций электродвигателя. Высокая стоимость

Дата добавления: 2014-12-27