Модернизация электропривода пассажирского лифта ПП-0611

Модернизация электропривода пассажирского лифта ПП-0611

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Технико-экономическое обоснование выбора темы дипломного проекта.

. Обзор и анализ научно-технической и патентной информации

2.1 Разновидности лифтовых электроприводов

.1.1 Односкоростной привод

.1.2 Двухскоростной привод

.1.3 Системы регулирования напряжения

.1.4 Системы с регулируемым напряжением и частотой

. Технические требования к системе управления лифтом

. Описание лифта

.1 Назначение лифта

.2 Состав и устройство лифта

.3 Принцип действия

.4 Описание и работа составных частей лифта

.4.1 Лебёдка

4.4.2 Кабина

4.4.3 Ловители

4.4.4 Дверь кабины. Привод двери

4.4.5 Описание БУАД

4.4.6 Дверь шахты

4.4.7 Противовес, ограничитель скорости

. Выбор электродвигателя

.1 Исходные данные и расчёт мощности двигателя

.2 Исходные данные и расчёт числа оборотов двигателя

5.3 Исходные данные и расчёт момента двигателя

5.4 Выбор двигателя

5.5 Требования, обзор и выбор преобразователя частоты

5.5.1 Требования к преобразователям частоты

.5.2 Преобразователи Emotron серии VFX 2.0

5.5.3 Серия преобразователей HITACHI серии SJ100

5.5.4 Серия преобразователей Altivar серии ATV71

.5.5 Выбор преобразователя частоты

5.6 ШУЛМ - шкаф управления электроприводом

6. Разработка функциональной и структурной схемы

. Моделирование

7.1 Задачи моделирования

.2 Разработка блок-схемы модели

.3 Блок- схема управления лифтом

.4 Принципиальная схема устройства управления

8. Безопасность жизнедеятельности

8.1 Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации ПЧ Emotron VFX 2.0

.2 Электробезопасность при работе с ПЧ Emotron VFX 2.0

.2.1 Воздействие электрического тока на человека и защита от него

8.3 Выбор приборов безопасности и обоснование надёжности

9. Экономическая часть

.1 Технико-экономическое обоснование необходимости разработки

.2 Расчёт капитальных затрат

.3 Расчёт годового экономического эффекта от внедрения

9.4 Вывод

Заключение

Приложение А (справочное) Библиографический список

Введение

Лифт - техническое устройство для перевозки по вертикали - между этажами зданий или уровнями шахт - людей, оборудования или грузов в кабине, на платформе или грузонесущими органами конвейера.

Лифт - стационарный подъёмник <#"698896.files/image001.gif">

Рисунок 4.1 Расположение шунтов между этажами

После остановки двигателя с ПЧ на устройство управления подается сигнал об окончании движения, по поступлению которого накладывается механический тормоз, двигатель отключается от ПЧ, а все командные сигналы с ПЧ снимаются. Цикл работы главного привода при этой закончен.

Кабина останавливается, включается в работу привод дверей, двери кабины и шахты открываются.

При нажатии на кнопку приказа кнопочного поста, расположенного в кабине, закрываются двери кабины и шахты, и кабина отправляется на этаж, кнопка приказа которого нажата.

По прибытии на требуемый этаж и выхода пассажиров двери закрываются, и кабина стоит на остановке до тех пор, пока не будет вновь нажата кнопка любого вызывного аппарата.

4.4 Описание и работа составных частей лифта

.4.1 Лебедка

Лебедка установлена в МП и предназначена для приведения в движение кабины и противовеса.

Основными составляющими лебедки являются электродвигатель, тормоз, рама, КВШ, подрамник, амортизатор.

Все элементы лебедки смонтированы на раме, которая через амортизаторы установлена на подрамнике. Подрамник опирается на перекрытие МП.

Лебедки могут применяться редукторные, в основном производства OTIS, ГУП «Могилев-лифтмаш», Montanari (Италия) и безредукторные типа WSG-08 SAD WITTUR.

Редуктор червячный цилиндрический, с расположением червячного вала лебедка OTIS Вертикальное, ГУП «Могилевлифтмаш» и Montanari горизонтальное, предназначен для уменьшения частоты вращения с одновременным увеличением крутящего момента на выходном валу тормоз двойной, колодочный, нормально-замкнутого типа, предназначен для остановки и удержания в неподвижном состоянии кабину и противовес лифта при неработающем двигателе лебедки Длина пружин и воздушный зазор регулируются в соответствии с инструкцией завода-изготовителя лебедки. Электродвигатель редукторных лебедок асинхронный двухскоростной с короткозамкнутым ротором в обмотку статора вмонтированы датчики температурной защиты. КВШ преобразует вращательное движение в поступательное движение тяговых канатов за счет силы трения, возникающей между канатами и ручьями шкива под действием силы тяжести кабины и противовеса. Отводной блок служит для обеспечения совпадения точек сбега канатов лебедки с центрами подвески кабины и противовеса (рис.4.2, размер А). Диаметры КВШ D и отводного блока d, угол обхвата канатами КВШ а, размер А (рис.4.2) для каждого типа лебедки приведены 6 эксплуатационной документации завода-изготовителя лебедки, которая прикладывается к лифту отдельным документом.

Рисунок 4.2 Лебедка OTIS

1-  электродвигатель, 2 - тормоз, 3 - рама, 4- КВШ, 5- отводной блок, 6- подрамник, 7- амортизатор, 8 - подрамник, 9- редуктор.

Тормоз электромагнитный рисунок 4.3 , предназначен для остановки и удержания в неподвижном состоянии кабины лифта при неработающем двигателе лебедки.

Рисунок 4.3 Тормоз с электромагнитами МЛ-1

l-электромагнит; 2 -рычаг; 3-колодка;- 4- накладка; 5- пружина; 6-рычаг растормаживающий, 7 - гайка; 8 - болт регулировочный; 9 - гайка, 10 - чашка;11 - ось.

4.4.2 Кабина

Кабина лифта подвешена на тяговых канатах в шахте и предназначена для перевозки пассажиров.

Кабина лифта (рис.4.4) состоит из верхней балки 1, потолка 2, пола 3, створок дверей кабина 4, привода дверей 5 и балки нижней 6. На балках установлены ловители, подвеска кабины, башмаки.

Потолок является верхней частью кабины. На потолке размещаются светильники и короб с блоками зажимов для подключения проводов, а также кнопка деблокирования шахтных дверей, при нажатии на которую возможно движение кабины в режиме ревизии.

Естественная вентиляция обеспечивается через вентиляционные отверстия в кабине.

Рисунок 4.4 Кабина

Подвеска (рис. 4.5) предназначена для крепления канатов к кабине. Каждый канат пропущен через клиновую обойму 17, после огибания клина 16 канат скреплен со своей несущей частью прижимом 18. Обойма соединена осью с верхним балансиром 15, который через тягу 9 соединен с нижним балансиром 13, вес кабины через верхнюю балку, амортизатор 12, тягу 11, закреплённую к нижнему балансиру, тяги 9, верхние балансиры 15 и обоймы 17 передают его на канаты.

Для контроля за натяжением канатов на балке установлена рамка 14 и выключатель 8 контроля слабины канатов. В случае ослабления или обрыва одного, двух или трех канатов балансир 15 нажимает на рамку 14, которая воздействует на выключатель 8, отключается электродвигатель, что приводит к остановке кабины. При одновременном обрыве или ослаблении всех тяговых канатов кольцо стяжное 1, опускаясь, через тягу 2. штырем 6 нажимает на рамку 14, которая воздействует на выключатель. В исходное положение рамка возвращается пружиной 10, штырь - пружиной 5.

Рисунок 4.5 Подвеска кабины

4.4.3 Ловители

Ловители (рис. 4.6) предназначены для остановки и удержания кабины на направляющих при возрастании скорости движения кабины вниз.

Ловители - клиновые, подпружиненные, плавного торможения. Ловители рассчитаны на совместную работу с ограничителем скорости и являются одним из ответственных узлов, обеспечивающих безопасное пользование лифтом.

Рисунок 4.6. Механизм ловителей

Ловители состоят из четырех одинаковых по конструкции механизмов заклинивания и механизма включения ловителей. Механизм заклинивания состоит из тормозного башмака 12, перемещающегося вертикально относительно колодки 9, приближаясь при этом к направляющей. Основными элементами тормозного башмака являются пружина 11 и клин 10, установленные в корпусе. Механизм включения состоит из двух рычагов клиньев 3, закрепленных на валах 8, валы соединены между собой тягой 4, на которой размещена возвратная пружина, гайки регулировочные, рычаг 2 канатом соединяет ограничитель скорости с механизмом включения ловителей.

При срабатывании ограничителя скорости прекращается движение каната, закрепленного к рычагу механизма включения ловителей. При дальнейшем движении кабины вниз рычаг 2 поворачивает вал 8, а через тягу 4, поворачивается и вал 8, поворот валов сопровождается поворотом рычагов 3, которые включают механизм заклинивания.

Рисунок 4.7 Ловители

При движении тормозного башмака вверх, после касания его рабочей поверхностью головки направляющей, происходит деформация пружины, что обеспечивает необходимое тормозное усилие при затягивании клина, движение тормозного башмака ограничивается регулировочной гайкой 15, благодаря чему сила зажатия головки направляющей и соответственно тормозное усилие при торможении не изменяются, после гашения энергии движущейся кабины она останавливается, планка на тяге 4 нажимает на ролик выключателя 5, контакты которого размыкаются и подают сигнал на отключение электродвигателя лебедки.

Для снятия кабины с ловителей необходимо поднять кабину, тормозные башмаки под действием собственного веса и пружины 6 опускаются и механизмы ловителей возвращаются в первоначальное положение.

4.4.4 Дверь кабины. Привод двери

Привод с балкой дверей кабины предназначен для автоматического открывания и закрывания центрально открывающихся дверей кабины (ДК).

Привод с балкой ДК гарантирует безопасность пользования кабиной. Положения створок (раздвинуты или закрыты) контролируются электрическими выключателями.

Состав, устройство и работа

Привод с балкой ДК (рис.4.8) состоит: балка 1; редуктор 2; каретка правая 3; каретка левая 4; отводка 5; канат 6; выключатель 7; рычаг 8; амортизатор 9; упор 10; линейка 11; гайка 12; ролик 13; рычаг 14; кулачки 15, 16; выключатели 17, 18; микровыключатель 19; пружина 20; ролик 21; штифт 22; электродвигатель 23; упор 24; пружина 25, зажим 26, болт 27.

На рис.4.8 показано состояние привода с балкой ДК при закрытом положении створок ДК.

Рисунок 4.8 Привод с балкой ДК

-балка; 2-редуктор; 3 - каретка правая; 4 -каретка левая; 5- отводка; 6 - канат; 7 - выключатель; 8 - рычаг; 9 - амортизатор; 10 - упор; 11 - линейка; 12-гайка; 13-ролик; 14-рычаг; 15,16-кулачка; 17, 18 - выключатели; 19 - микровыключатель; 20-пружина; 21 -блок; 22-штифт; 23 - электродвигатель; 24 - упор; 25 - пружина; 26-зажни; 27 - болт.

При включении электродвигателя 23, вращение его ротора через клиноременную передачу передается червячному валу редуктора 2 и через червячное зацепление на тихоходный вал, на котором установлен рычаг 14. Рычаг, имеющий ролик 13, при движении описывает полуокружность и роликом тянет упор 10, который жестко закреплен на правой каретке 3. Правая каретка 3 совместно со створкой двери движется по линейке 11, одновременно канатом 6 заставляет двигаться и левую каретку 4 со створкой. Створки двери кабины открываются и закрываются синхронно.

Угол поворота рычага 14 зависит от установки кулачков 15 и 16, которые должны быть выставлены так, чтобы при открытых дверях рычаг 14 останавливался в горизонтальном положении с допуском ±5 мм, а при закрытом - чтобы штифт 22 находился в середине просечки на упоре 10. Посадка рычага 14 на амортизаторы 9 в нормальном режиме работы привода не допускается. Кулачки 15 и 16 жестко закреплены на ступице рычага 10 и, вращаясь совместно, в нужный момент действуют на выключатели 17 и 18 (ВКО и ВКЗ) и подают импульс на отключение электродвигателя 23.

Привод имеет специальное устройство, переключающее электродвигатель на реверс, если при закрывании створок дверей в дверном проеме оказалось препятствие. Устройство работает следующим образом: при включении привода на закрытие рычаг 14 "сдерживает движение кареток 3 и. 4 со створками, закрытие которых осуществляется усилием пружины 20, а створки двери шахты закрываются под действием груза на правой створке. При возникновении препятствия на пути движения створок они останавливаются, однако рычаг продолжает движение. Выбирается зазор между скосом упора 10 и штифтом 22 на рычаге 14, при дальнейшем движении рычага 14 штифт 22 начинает скользить по скосу Е упора 10 (рис.4.8, вид А), утапливается во втулку ролика 13 и через рычажную систему (штифт 22 коромысло водила 14 рычаг 8) переключает микровыключатель 19. Микровыключатель 19 дает импульс электродвигателю 23 на реверс. Дверь открывается.

При закрытых створках двери кабины, в максимально поднятом положении рычага 14, штифт 22 выполняет роль запирающего устройства, не позволяющего раздвинуть створки двери кабины. Кроме того установлен утопающий упор 24, который является дополнительным элементом безопасности, исключающим возможность открытия створок из кабины. При эвакуации пассажира из кабины упор 24 оттягивают за гайку 12, штифт 22 утапливают во втулку рычага 14, на котором установлен ролик 13, каретку 3 отодвигают на открытие.

Регулировка расположения кареток 3 и 4 относительно друг друга и зазора (5=1...2 мм между штифтом 22 и просечкой упора 10 при закрытом положении осуществляется ослаблением затяжки зажима 26. Волг 27 служит для регулировки зазора у=0,5...3 мм между коромыслом водила 10 и кольцом рычага 8.

4.4.5 Описание блока управления автоматической двери (БУАД)

В нижней части БУАД устанавливаются разъемы, через которые подключается станция управления лифта (ШУЛК, УЛ и т.д.), электродвигатель 2 и таходатчик 17. К разъемам подведены четыре жгута.

Первый жгут - силовой, соединяет станцию управления, 220 В (БУАД питается от сети переменного тока).

Второй жгут - подключает электродвигатель 2, 220 В х 3 фазы (БУАД выдает на электродвигатель трехфазное напряжение 220 В). В этом жгуте имеется провод для заземления БУАД  корпус электродвигателя.

Третий и Четвертый жгут - управление, соединяют станцию управления, +24 В (цепи управления БУАД рассчитаны на применение постоянного тока с напряжением 24 В).

Пятый жгут - соединяет БУАД с таходатчиком 17 (обратная связь с исполнительным механизмом).

Рисунок 4.9- Схема БУАД

Функционирование БУАД в соответствии со схемой

БУАД подключается согласно приведенной выше схемы рисунок Х.

Открытие двери происходит по следующему алгоритму. На БУАД со станции управления приходит сигнал на открытие двери. БУАД, в соответствии с заданной программой, подает напряжение на вращение электродвигателя в сторону открытия двери. Двери открываются. При полном открытии дверей БУАД сравнивает количество меток (число прерываний) с записанными в его памяти и, если они совпали, подает команду по выходу ХЗ-5. Станция управления выключает контактор открытия дверей. Закрытие двери происходит аналогично.

На БУАД со станции управления приходит сигнал на закрытие двери. БУАД, в соответствии с заданной программой, подает напряжение на вращение электродвигателя в сторону закрытия двери. Двери закрываются и срабатывает контакт закрытого положения. БУАД подает команду по выходу ХЗ-3, станция управления выключает контактор закрытия дверей. Реверс.

На вход РВМ1 в БУАД подается сигнал со станции управления (24 В) через встроенное реле сигнал с клеммы РВМ2 возвращается в станцию управления. При возникновении препятствия в проеме во время закрытия двери, электродвигатель 2 останавливается, прерыватель 16 прекращает вращаться.           Анализируя сигнал с таходатчика 17, БУАД разрывает контакт встроенного реле и снимает сигнал со входа ХЗ-1. Далее станция управления выключает контактор открытия дверей. Через определенное время станция управления повторяет режим закрытия и, если препятствие
закрытию устранено, двери закрываются. а по выходу ХЗ-3 посылает сигнал о том, что двери полностью закрыты, электродвигатель останавливается.

Станция управления выключает контактор закрытия дверей и включает контактор открытия дверей. Через определенное время станция управления повторяет режим закрытия и, если препятствие закрытию устранено, двери закрываются, а по выходу ХЗ-3 посылает сигнал о том, что двери полностью закрыты, электродвигатель останавливается.

Настройка БУАД

БУАД, установленный на кабину лифта приходит на объект запрограммированный

Для изменения настроек необходимо провести его тестирование

. При первом включении питания БУАД должен выполнить калибровочный цикл, Он должен замерить расстояние проема и, если оно совпало с записанным ранее, БУАД 4-25 выдает команду ВКЗ, в противном случае необходимо произвести перенастройку дверного проема.

Все вращения электродвигателя будут осуществляться на малых скоростях.

   снять заглушку на корпусе БУАД 4-25;

подключить кабель программатора к БУАД 4-25 и программатору УСНА-2;

подать питание 220 В на БУАД 4-25;

на индикаторе программатора появится служебная информация (номер версии программного обеспечения);

Для обнуления дверного проема:

нажать кнопку «+» на лицевой панели программатора - высветится «ffiSt»;

нажать кнопку «ВВОД» - прозвучит звуковой сигнал и на индикаторе загорится точка в четвертом разряде «tESt»;

нажать кнопку «СБРОС»;

подать со станции управления сигнал на вход «Открыть Двери» до появления индикации «ВКО»;

подать со станции управления сигнал на вход «Закрыть Двери» до появления индикации «ВКЗ»;

на индикаторе программатора УСНА-2 будет выводиться количество импульсов с, таходатчика;

после того как двери закроются, отключить питание БУАД 4-25;

дождаться гашения индикации БУАД 4-25;

отключить кабель программатора УСНА-2;

установить заглушку на корпусе БУАД 4-25. БУАД 4-25 готов к работе.

Для более детальных настроек, необходимо пользоваться руководством ЕМРЦ. 421243.074 - 25 РЭ на БУАД 4-25 и руководством ЕМРЦ. 421243.200 - 04 РЭ на УСНА -2, которые, поставляются с каждым лифтом и входят в альбом с технической документацией.

4.4.6 Дверь шахты

Двери шахты (ДШ) предназначены для безопасного пользования лифтом и исключения доступа в шахту лифта.

ДШ (рис.4.10) - раздвижная, двухстворчатая, центрального открывания, автоматическая, приводимая в движение приводом дверей кабины.

Состав, устройство и работа двери шахты

ДШ (рис.4.10) состоит: балка 1, створки 2 и 3, каркас 4, кожух 5, фартук 6, линейка 7, каретки 8 и 9, замок 10, ролик замка 11, упор замка 12, блок контроля 13, упор 14, груз 15, уголок 16, кронштейн 17, порог 18.

На каркасе 4 установлены балка 1, порог 18 и фартук 6.

К балке 1 закреплена линейка 7, на которой установлены каретки 8 и 9, с закрепленными к их шпилькам створками 2 и 3. Каждая каретка перемещается по линейке 7 на роликах, которые исключают возможность подъема и смещения кареток с линейки. Нижние ролики (контрролики) имеют возможность перемещения относительно корпуса каретки по наклонным пазам, что позволяет регулировать зазор между линейкой и роликами. Груз 15 в створке 2 служит для аварийного автоматического закрытия створок при отсутствии кабины на данной остановке.

При расположении кабины в зоне остановки ролики 11 замков 10 двери шахты находятся между щеками отволок привода дверей кабины. В момент начала движения кареток двери кабины на открытие отводки отпирают замки двери шахты, затем створки дверей кабины и шахты открываются совместно. Притвор между створками 2 и 3 регулируется упорами 14, установленными на каретках 8 в 9.

Рисунок 4.10 Дверь шахты

1 - балка; 2 и 3 - створки; 4 - каркас; 5 - кожух; 6 - фартук; 7 - линейка; 8 и 9 - каретки; 10 - замок; 11 - ролик замка; 12 - упор замка; 13 - блок контроля; 14 - упор; 15 - груз; 16 - уголок; 17 - кронштейн; 18 - порог.

Показанное положение двери шахты на рис. 4.7 соответствует положению закрытых и запертых дверей. В закрытом положении дверь шахты запирается замком 10. Каждая каретка имеет свой замок. Упором 12 для защелки замка 10 служит основание блока контроля 13, закрепленное на балке 1. Закрытие створок, притвор створок и запирание замков контролируются микровыключателями блока контроля через коромысла (см. рис. 4.10, выноска А, обозначено К). При отпирании замка 10, плечо коромысла, которым оно опиралось на защелку замка, смещается вниз и тем самым освобождает толкатель микровыключателя в блоке контроля, контакты которого разрывают цепь управления, исключая пуск кабины при отпертом замке на любой каретке.

При движении створок двери кабины (ДК) на закрытие, отводки привода вместе с роликами замков кареток двери шахты тоже движутся на смыкание, Створки ДШ движутся на закрытие под действием груза 15. Груз 15, находящийся в желобе створки 2, соединен с канатом, который огибает ролик на левой каретке 8, и второй конец каната крепится к правой каретке 9 (см. рис. 4.9, выноска А). При этом полный ход груза по вертикали равен ширине проема двери плюс 16 мм. При полностью открытых створках верхний срез груза 15 должен находиться на расстоянии 1004-150 мм до верхней поперечины створки 2. Груз 15 вводится в желоб на створке 8 через нижнюю поперечину при снятом башмаке створки 2, его канат протягивается через верхнюю поперечину.

Груз 15 обеспечивает автоматическое закрывание створок ДШ при отсутствии кабины на данном этаже.

Створки 2 и 3 наверху закреплены на шпильках кареток 8 и 9, внизу скользят своими башмаками по направляющей, образованной нижней поперечиной каркаса 4 и порогом 18.

4.4.7 Противовес, ограничитель скорости

Противовес. Башмаки. Ограничитель скорости. Противовес предназначен для уравновешивания веса кабины и половины номинальной грузоподъемности. Противовес размещается в шахте лифта и с помощью подвески подвешен на тяговых канатах. Противовес состоит из каркаса, в который уложены грузы. Каркас состоит из верхней и нижней балок и стояков.

В средней части каркас скреплен стяжкой. На верхней и нижней балке установлены башмаки.

Башмаки предназначены для стабилизации кабины и противовеса на направляющих в шахте.

Башмаки установлены на кабине и закреплены попарно на верхней балке и раме пола кабины. На башмаках верхней балки кабины и противовеса установлено устройство для смазки направляющих.

Направляющие установлены в шахте лифта на всем пути движения кабины и противовеса и закреплены к строительной части шахты. Направляющие исключают разворот кабины и противовеса вдоль вертикальных осей, а также раскачивание кабины и противовеса при движении. Кроме этого, направляющие кабины воспринимают нагрузки при посадке кабины на ловители.

Направляющие кабины изготовлены из специального, Т- образного в сечении, профиля. Направляющие противовеса изготовлены из углового проката. Для лифтов, предназначенных для работы в района сейсмичностью от 7 до 9 баллов, направляющие противовеса выполняются одинаковыми с направляющими кабины.

На одной из направляющих кабины установлено натяжное устройство каната ограничителя скорости.

Натяжное устройство каната ограничителя скорости состоит кронштейна 8 , на котором на пальце шарнирно установлен рычаг 9 с блоком 10 и грузом 11. Блок подвешен на петле каната ограничителя скорости. Груз служит для натяжения каната. Угол уклона рычага 9 контролируется выключателем 12. При отклонении рычага 9 на угол более 33 градусов отводка воздействует на выключатель 12, разрывающий цепь управления лифта.

Устройство ограничителя скорости показано на рис. 4.10. На оси шкива шарнирно закреплены два груза 4. При вращении шкива центробежные силы, возникающие в грузах, стремятся развести концы. При номинальных оборотах шкива действие центробежных уравновешивается усилием пружины 6, установленной на тяге соединяющей грузы. При возрастании числа оборотов шкива на 15 - 40% от номинального центробежные силы преодолевают сопротивление пружины, концы грузов расходятся и входят в зацепление с упорами 2 корпуса 7. Вращение шкива прекращается и одновременно прекращает движение канат ограничителя скорости, и при продолжающемся движении кабины вниз, канат включает ловители. Для проверки тяговой способности ручья рабочего шкива необходимо остановить шкив при нормальной скорости движении кабины нажатием подвижного упора 5. При укладке каната в ручей малого (проверочного) шкива на ограничителе имитируется прирост скорости примерно на 40%. Это дает возможность проверить работу ограничителя скорости и ловителей при номинальной скорости движения кабины. Конечный выключатель (рис 4.11) предназначен для отключения лифта в случае перехода кабиной крайних положений, ограниченных уровнем верхнего и нижнего этажей.

Конечный выключатель установлен на подставке 14 и приводится в действие с помощью двух зажимов 15 и 16, закрепленных на канате ограничителя скорости. При переходе кабиной крайних положений зажимы поворачивают рычаг 18, который скобой 19 воздействует на выключатель, что вызывает остановку кабины.

Рисунок 4.11 Ограничитель скорости

Шунты и выключатели установлены как на кабине, так и в шахте лифта на разных отметках по высоте. Они предназначены для обеспечения автоматической работы лифта. При взаимодействии шунта с выключателем в схему управления лифтом выдается команда на изменение скорости движения кабины, либо на ее остановку.

Приямок находится ниже уровня отметки нижней остановки. В нем расположены буфера кабины и противовеса (рис. 4.12). При скорости кабины 1,6 м/с вместо пружинных устанавливаются гидравлические буфера кабины и противовеса.

Рисунок 4.12 Буфер гидравлический

- амортизатор; 2 - шток; 3 - гильза; 4 - опора; 5- пружина; 6 - выключатель концевой; 7-штанга; В-6укса;9-направляющая; 10-клин; 11 -поршень; 12-направляющая; 13-пробка; 14-манжета; 15-грязесъемник; 16-винт; 17 -кольцо запорное, 18-кольцо уплотнительное.

5. Выбор электродвигателя

В лифте марки ПП-0611 установлен двухскоростной двигатель марки ELDIN тип 9676АХ37-Т.

Данные двигатели

Мощность 8,5/2,1 кВт,

Напряжение 220/380,

Частота вращения - 1500/375 об/мин,

,

Класс изоляции F-1550C.

Защита - IP11

Частота сети- 50Гц.

Произведём расчёт мощности и выбор односкоростного двигателя

5.1 Исходные данные и расчёт мощности двигателя

Для расчета применены следующие исходные данные:

m=300 кг -неуравновешенная масса противовеса,

V=1,6 м/с - номинальная скорость движения кабины,

η1=0,86 -к.п.д. двигателя,

η2=0,7 -к.п.д. редуктора.

Рассчитываем мощность двигателя:

                                                (5.1)

 кВт

5.2 Исходные данные и расчёт числа оборотов двигателя

=0,77 м, - диаметр канатоведущего шкива,

i=50 - передаточное отношение редуктора,

V=1,6 м/с - номинальная скорость движения кабины.

С помощью приведенных выше данных рассчитаем число оборотов двигателя:

                           (5.2)

 об/мин.

5.3 Исходные данные и расчет момента двигателя

0=850кг- вес пустой кабины

Gн=630кг- грузоподъемность лифта

mкш=71кг- масса канатоведущего шкива

Максимальный момент двигателя вычисляется по формуле

 (5.3)

где Мсн - статический номинальный момент;

Мдин - динамический момент.

Н∙м.

Статический номинальный момент рассчитываем по формуле:

 (5.4)

Н∙м.

Рассчитаем вес противовеса:

 (5.5)

 кг.

Цикл работы лифта с заданием не определен, принимаем λ=0,5.

 (5.6)

м

Динамический момент рассчитываем по следующей формуле:

 (5.7)

 Н∙м

 (5.8)

Для быстроходных лифтов принимаем a=1,5 м/с2.

Рассчитываем суммарный момент инерции:

 (5.9)

 - момент инерции двигателя,

Момент инерции канатоведущего шкива рассчитаем по формуле:

     (5.10)

5.4 Выбор двигателя

Выбираем электродвигатель соответствующий условиям:

1. Мн.дв ≥ Мсн∙К, К=1,7 - коэффициент рассчитан на ухудшение условий эксплуатации;

.  Мmax.дв > Мmax;

.  Рдв. ≥ Р;

4. nдв≥n.

По каталогу выбираем электродвигатель 5АМ132М4У3 со следующими характеристиками:

Номинальная мощность, кВт- 11;

Номинальная частота вращения, об/мин - 1460;

Коэффициент полезного действия, % - 87,5;

Коэффициент мощности - 0,87;

Номинальный ток при 380 В, А - 22;

Номинальный момент, Нм - 72;

Индекс механической характеристики - 1,7;

Отношение пускового момента к номинальному моменту - 2,2;

Отношение пускового тока к номинальному току - 7,5;

Отношение максимального момента к номинальному моменту - 3;

Динамический момент инерции ротора, кг⋅м2 - 0,04.

5.5 Требования, обзор и выбор преобразователя частоты

.5.1 Требования к преобразователям частоты

а) Номинальная мощность преобразователя частоты должна быть больше номинальной мощности двигателя.

б) Максимальный ток преобразователя должен быть больше, либо равен максимальному току двигателя.

в) Номинальное напряжение преобразователя частоты должно равняться напряжению сети.

г) Диапазон скорости преобразователя

) Преобразователь частоты должен быть двухкомпонентным с целью генерации энергии в сеть.

5.5.2 Преобразователи Emotron серии VFX 2.0

Преобразователи частоты серии VFX 2.0 - серия универсальных преобразователей частоты, разработанных для прецизионного управления скоростью асинхронных электродвигателей. Технология изменения частоты электропривода, заложенная в этой серии, основана на прямом управлении моментом и полем. Это позволяет использовать преобразователи VFX 2.0 для управления высокодинамичными механизмами.

Сочетание прямого управления моментом, точного и мягкого управления скоростью, эффективного векторного торможения делает серию преобразователей частоты VFX 2.0 идеальной альтернативой дорогостоящим сервомеханизмам и приводам с двигателями, использующими переменный ток.

Преобразователи частоты VFX 2.0 имеют стандартное исполнение IP54 для мощностей от 0,75 до 132 кВт. Для мощностей свыше 132 кВт исполнение IP54 по заказу.

Опции:

·    тормозной блок;

·    улучшенная температурная защита двигателя (подключение 1 датчика РТС или до 3 датчиков РТ100);

·    крановые опции;

·    возможность подключени датчика скорости (энкодер);

·    интерфейсы RS232, RS485, протоколы Profibus, DeviceNet, Ethernet, Modbus;

·    плата резервного питания;

·    набор для установки панели управления на дверь шкафа;

·    водяное охлаждение.

Основные преимущества преобразователей частоты этой серии:

Векторное управление;

Прямое управление моментом (технология DTC);

Встроенный ПИД-регулятор;

Использование двигателя в качестве датчика;

Подхват вращающегося двигателя при пуске;

Увеличение пикового момента двигателя - до 400 % от номинального;

Вычислитель скорости оценивает обороты двигателя 40 тыс. раз/с с точностью ± 2 об/мин для двигателя с номинальной частотой вращения 1480 об/мин, что исключает необходимость обратной связи по скорости для большинства двигателей;

Встроенный EMC фильтр для всей линейки;

Размеры ПЧ большой мощности уменьшены на 30-50%;

Возможность подключения датчика скорости;

Функции автонастройки минимизируют время запуска преобразователя частоты в эксплуатацию;

Векторное торможение снижает необходимость дополнительной электроники для торможения;

Местное или внешнее управление;

Оптимизация процессов и потребления электроэнергии;

Быстрая функция предупреждения отключений снижает вероятность ложных срабатываний защиты;

Новое аппартно-программное обеспечение;

Интерфейсы RS232, RS485, протоколы Profibus, Devicenet, Ethernet, Modbus;

Адаптация к контролерам управления приводами конвейров, грейферов, кранов;

аналоговых дифференциальных входа;

Увеличенный функционал за счет дополнительных таймеров и виртуальных входов/выходов.

Основные характеристики сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 Основные характеристики ПЧ Emotron VFX

5.5.3 Серия преобразователей HITACHI серии SJ100

Компактный преобразователь с векторным управлением.

Особенности:

¾       Компактен

¾            Диапазоны мощностей 0,2-7,5 кВт

¾            Расширенные возможности

¾            Единый модуль для различных применений

¾            Соответствует мировым стандартам CE,UL, c-UL, cTick и CSA

¾            Интерфейс RS422 позволяет подключаться к стандартным сетям Profibus, Modbus и т.д.

¾            Встроенный PID-регулятор

¾            Встроенное устройство торможения

¾            Бессенсорный векторный контроль

¾            Автонастройка на электродвигатель

¾            Пусковой момент 200%

¾            Режим электронного потенциометра

¾            Стабилизация выходного напряжения

¾            Вход датчика тепловой защиты электродвигателя

¾            Цифровой дисплей с встроенным потенциометром

Основные характеристики сведены в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 Основные характеристики ПЧ HITACHI серии SJ100

5.5.4 Серия преобразователей Altivar серии ATV71

Серия преобразователей частоты Altivar 71 соответствует самым строгим требованиям благодаря использованию разнообразных законов управления двигателем и многочисленным функциональным возможностям. Она адаптирована для решения наиболее сложных задач электропривода:

¾       момент и повышенная точность при работе на очень низкой скорости и улучшенные динамические характеристики с алгоритмами векторного управления потоком в разомкнутой или замкнутой системе привода;

¾            расширенный диапазон выходной частоты для высокоскоростных двигателей;

¾            параллельное включение двигателей и специальные приводы с использованием скалярного закона управления;

¾            точность поддержания скорости и энергосбережение для разомкнутого привода с синхронным двигателем;

¾            плавное, безударное управление несбалансированными механизмами с помощью системы адаптации мощности (Energy Adaptation System - ENA).

Многофункциональность преобразователя Altivar 71 увеличивает производительность и гибкость использования машин для многочисленных применений. Особенности:

¾       Управление тормозом, адаптированное для комфортного движения,

¾            Обработка сигнала весового датчика,

¾            Соответствие реле нормам безопасности лифтов EN 81-13-2-2-3.,

¾            Подключение к шине CANopen,

¾            Управление с контролем исправности выходного контактора,

¾            Функция эвакуации пассажиров из кабины.

Таблица 5.3 Основные параметры ПЧ Altivar 71

5.5.5 Выбор преобразователя частоты

По результатам анализа параметров преобразователей, дополнительных функций, сервисных возможностей выбираем по каталогу ПЧ Emotron серии VFX 2.0 .

5.6 ШУЛМ - шкаф управления электроприводом

Назначение и область применения

Шкаф предназначен для построения на его основе систем управления пассажирскими лифтами различного назначения со скоростью до 1,6 м/с в жилых и общественных зданиях с числом остановок до 32, а также пассажирскими лифтами с устройством эвакуации пассажиров, и устройствами обеспечивающими перевозку инвалидов и других маломобильных групп населения. Изменение функционального назначения шкафа достигается путем изменения схемы подключения внешних устройств управления лифтом и изменением программного обеспечения.

Для управления автоматической работой дверей лифта возможно применение нерегулируемого электропривода, а также регулируемого электропривода типа "БУАД".

Путем включения в системную магистраль нескольких шкафов можно построить систему группового управления лифтами до шести лифтов без использования каких-либо дополнительных устройств.

Силовая часть шкафа позволяет использовать ее для управления лифтами грузоподъемностью 630 кг.

Нормальная работа шкафа лифтом обеспечивается при следующих условиях окружающей среды:

   высота установки над уровнем моря до 2000 м;

   рабочее значение атмосферного давления от 78,3 (550 мм рт. ст.) до 106,7 кПа (800 мм рт. ст.);

температура окружающего воздуха от 5 до 35 °С;

относительная влажность окружающего воздуха 60 % при температуре 20 °С;

окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли.

Технические характеристики шкафа

Питающая сеть - пятипроводная трехфазная сеть переменного тока, си TN-S. Напряжение питающей сети (380 ±38/57)В, частотой 50 Гц.

Номинальное напряжения цепей аппаратов безопасности, дверей шахты и ны НОВ постоянного тока.

Номинальный ток силовой цепи до 40 А.

Аварийное освещение кабины -12В, 1А.

Номинальная скорость лифта до 1,6 м/с.

Число остановок до 32.

Шкаф обеспечивает следующие режимы работы лифта:

режим "Нормальная работа";

режим 'Тевизия";

режим "Управление из машинного помещения";

режим "Погрузка";

режим "Авария";

режим "Монтажная Ревизия и Авария"

режим "Контроль";

режим «Эвакуация пассажиров» (для исполнения шкафа с устройством эвакуации пассажиров).

Шкаф обеспечивает индикацию заданного режима работы и местоположения кабины лифта в машинном помещении, в кабине и на основном посадочном этаже, индикацию включенного состояния исполнительных реле, исправного состояния основных устройств контроля безопасности лифта.

Шкаф обеспечивает управление автоматическими раздвижными дверям кабины и шахты лифта. В системах электропривода и автоматики пассажирских лифтов, использующих шкаф, должны использоваться аппараты управления матричного исполнения.

Проведение наладочных, ремонтных и профилактических работ системы со шкафами ШУЛМ обеспечивается с помощью блока наладочного ЕИЛА.656126.465-02. (в дальнейшем БН), который входит в групповой ЗИП и поставляется по отдельному заказу.

БН подключается непосредственно к контроллеру ПКЛ32 и позволяет визуально контролировать, а при необходимости принудительно включать или выключать любой датчик или индикатор, входящий в матрицу. Кроме того, с помощью БН можно организовать циклический прогон лифта по любому набору вызовов.

Конструкция, подробное описание и методика работы с БН приведена в паспорте ЕИЛА.656126.465-02 ПС.

Состав шкафа

Шкаф содержит следующие основные блоки:

пульт управления А1;

устройство аварийного освещения А2;

плата контроллера лифта A3;

плата защиты, матрицы и питания А4;

плата тормоза А5;

плата реле А6;

силовые пускатели;

узел задания режимов работы.

Устройство и работа шкафа.

Конструктивное исполнение

Шкаф одностороннего обслуживания выполнен в навесном или напольном исполнении габаритами:

х 750 х 200 мм (навесное исполнение);

х 750 х 200 мм (напольное исполнение).

Контроллер ПКЛ32 устанавливается внутри шкафа и подключается к нему через два разъема XS1 и XS2. Разъемы XS3, XS4, XS6 служат для подключения к автоматизированной диспетчерской, к блоку наладочному и для подключения лифтов в группу.

Индикация режима работы и местоположения кабины лифта выполнена в цифровом виде на семисегментных элементах, расположенных на контроллере.

Подключение шкафа к внешнему электрооборудованию лифта производится через клеммники в шкафу.

Основные функции шкафа:

выбор режимов работы в соответствии с заложенными в программное обеспечение алгоритмами;

осуществление контроля и индикации внешних устройств лифтовой системы и согласование их работы с выбранными режимами;

контроль аппаратов, обеспечивающих безопасную работу лифта;

определение местоположения лифта и контроль несанкционированного проникновения в шахту;

управление приводами, обеспечивающими работу механизмов лифта;

обеспечение освещения кабины лифта;

обеспечение обмена диспетчерскими сигналами и телефонной связью (при необходимости).

Режимы работы

Шкаф обеспечивает режимы работы лифта как основные, так и дополнительные. Задание основных режимов обеспечивается переключателем SA1, включенным в матрицу внешних сигналов и коммутирующим соответствующие цепи в шкафу.

Основные режимы работы:

"Нормальная работа" - управление лифтом от кнопок вызова на остановках и от кнопок приказов в кабине;

"Погрузка" - управление лифтом только от кнопок приказов в кабине;

"Управление из машинного помещения" - управление лифтом только от кнопок ВВЕРХ, ВНИЗ, ТОЧНАЯ ОСТАНОВКА, СТОП, расположенных в шкафу;

"Ревизия" - управление лифтом только от пульта управления на крыше кабины кнопками ВВЕРХ, ВНИЗ и ключом КБР;

"Авария" - управление лифтом только от кнопок ВВЕРХ, ВНИЗ, СТОП, ДЕБЛОКИРОВКА, расположенных в шкафу;

"Контроль" - предназначен для установки параметров и проведения диагностики лифта.

Дополнительные режимы работы:

режим «Перевозка больных с проводником» - переход в этот режим возможен только из режима "Нормальная работа" путем установки в вызывной пост на любой остановке ключа специального вызова; после чего кабина автоматически приезжает на заданную остановку; ключ должен быть изъят из поста вызова и установлен в пост приказов в кабине, далее работа производится только по приказам из кабины;

"Пожарная опасность" - переход в этот режим возможен только из режимов "Нормальная работа" и "Погрузка" при срабатывании датчика пожарной опасности, или имитации срабатывания этого датчика с помощью специального ключа, вставляемого в кнопку вызова на основной посадочной остановке. Лифт автоматически приезжает на основную посадочную остановку, открывает двери и система блокирует управление от любых органов управления;

"Перевозка пожарных подразделений" - перевод в этот режим возможен только из режима "Пожарная опасность". Управление лифтом возможно только по приказам от кнопок управления специального приказного аппарата при наличии специального ключа пожарного режима (обязательно наличие люка на крыше кабины);

"Имитация погрузки" - перевод в этот режим возможен только из режима "Нормальная работа" при нажатии кнопки ДВЕРИ в кабине лифта в течение более 3 с. Управление лифтом от кнопок вызова исключается до первого нажатия кнопки приказа или освобождения кабины, либо по истечении 10 мин после перевода в этот режим;

"Монтажная ревизия и авария" - перевод в этот режим возможен только из режимов "Ревизия", "Авария", при установке вверх крайнего правого движка на нижнем DIP- переключателе (SA2).

6. Разработка функциональной и структурной схемы

Функциональная схема представлена на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 Функциональная схема

ПЧ - привод частотный

АД - асинхронный двигатель

СПЧ - схема частотного привода

БЗР - блок задания режимов

Т - тормоз

БУТ - блок управления тормозом

ЧР - червячный редуктор

КШ - канатоведущий шкиф

К - кабина

Пр - противовес

ОС - ограничитель скорости

На основе функциональной схемы разрабатываем структурную схему рисунок 6.2

Рисунок 6.2 Структурная схема

ЗИ - задачик интенсивности

ПР - преобразователь

Д - двигатель

Расчет передаточного коэффициента преобразователя частоты

 (6.1)

где  - передаточный коэффициент преобразователя частоты

- угловая скорость холостого хода

- максимальное выходное напряжение задатчика интенсивности

Расчёт постоянной задачика интенсивности

 (6.2)

где - постоянный задачик интенсивности

- время переходного процесса

- напряжение задачика интенсивности

Постоянная времени цепи управления преобразователя

Принимаем

Расчёт эквивалентной электромагнитной постоянной времени

 (6.3)

где - эквивалентная электромагнитная постоянная времени

- угловая скорость эл. магнитного поля

- скольжение критическое

Суммарный момент инерции рассчитываем по формуле

лифт электропривод мощность управление

 (6.4)

где - суммарный момент инерции

- момент инерции двигателя

 - момент инерции редуктора

- момент инерции канатоведущего шкифа

- масса противовеса

- масса кабины

- масса груза

- оператор дифференцирования

Расчитаем модуль жёсткости

 (6.5)

где - модуль жёсткости

- момент номинальный двигателя

- скольжение номинальное

- угловая скорость холостого хода

- угловая номинальная скорость

Расчёт оператора деференцирования

 (6.6)

где - радиус приведения

- скорость

- максимальные обороты двигателя

7. Моделирование

.1 Задачи моделирования

·  Улучшение работоспособности

·  Настройка параметров частотного управления

.2 Разработка блок-схемы модели

Составим модель для прямого пуска АД для лифта. Она примет следующий вид:

   Рисунок 7.1 Блок-схема модели для прямого пуска АД

   Блоки 0 и 8 - задающее устройство.

   Блоки 1, 9, 2 - вычисление скольжения.

   Блоки 3,13 - вычисление функции М(S).

   Блок 16- задание момента тормоза.

   Блок 12 - момент сопротивления.

   Блоки 4, 5, 6, 15 - механическая часть привода.

   Переходные процессы скорости и момента принимают следующий вид Рисунок 7.2

Рисунок 7.2 Переходные процессы для прямого пуска

Составим модель для частотного пуска АД для лифта. Она примет следующий вид:

Рисунок 7.3 Структурная схема модели для частотного пуска

Блоки 0, 22 -задающее устройство.

Блоки 11, 10, 12,13,14 - задатчик интенсивности.

Блок 16 - формирователь напряжения задания частоты.

Блок 1 - преобразователь частоты.

Блок 2- вычисление скольжения.

Блок 3 - вычисление момента.

Блок 15 - момент сопротивления.

Блоки 4, 21, 5, 6 - механическая часть привода.

   Задаемся следующими параметрами:

   1) время задержки отпускания тормоза - 0,1 сек,

   2) момент удержания - 70 Н·м,

   3) начальная частота двигателя - 2,5 1/сек,

   4) время разгона - 1сек.

   Переходные процессы скорости и момента принимают следующий вид рисунок 7.4; 7.5; 7.6.

Рисунок 7.4 Выходной сигнал задающего устройства на входе системы управления ПЧ

Рисунок 7.5 Скорость и момент электропривода (с учётом момента тормоза)

Рисунок 7.6 Момент на валу двигателя

Сравнивая переходные характеристики прямого и частотного пуска привода видно, что при частотном пуске скорость нарастает более равномерно и за большее время, нет больших бросков момента. Из этого можно сделать вывод, что пуск кабины лифта происходит более комфортно для пассажиров.

7.3 Блок-схема управления лифтом

Система управления пассажирским лифтом содержит следующие блоки:

- плата контроллера лифта ПКЛ32;

блок реле и силовых пускателей;

блок выбора режимов работы;

аппаратуру управления и элементы цепей безопасности на кабине лифта;

аппаратуру управления и элементы безопасности в шахте лифта;

преобразователь частоты для регулируемого электропривода;

электродвигатели главного привода и привода дверей кабины лифта.

Рисунок 7.7 Блок-схема управления лифтом

Основу системы управления составляет плата контроллера лифта ПКЛ32 (далее - контроллер), на вход которой поступают все управляющие сигналы из различных мест управления лифтом: из кабины лифта, от кнопочной панели приказов, от вызывных кнопочных аппаратов, расположенных на этажных площадках. Из контроллера осуществляется управление всеми элементами схемы, расположенными как в кабине, так и на этажных площадках.

7.4 Принципиальная схема устройства управления

Режим «Нормальная работа» задается переключателем режимов работы SA1 путем его установки в положение НОРМАЛЬНАЯ РАБОТА. В исходном состоянии лифт находится на нижнем этаже здания, кабина лифта свободна, двери кабины и шахты закрыты, аппараты безопасности находятся во включенном положении, сигнал направления движения отсутствует.

После подачи питания на систему управления и при исправности блокировочных цепей включаются реле KV5, KV13, KV14, KV15, затем на дисплее контроллера высвечивается номер версии программного обеспечения, записанный в микроконтроллер (например «С503»).

Если вызов зафиксирован на нижней остановке, контроллер формирует команду на открывание дверей. После полного открывания дверей кабины лифта и шахты замыкается выключатель контроля открытого состояния двери кабины SD1 (ВКО) и контроллер формирует команду отключения привода дверей.

Если после открывания дверей кабины пассажир не вошел в кабину, то двери закрываются. Если после открывания дверей кабины лифта в кабину вошел пассажир (группа пассажиров), размыкается выключатель (SP1) контроля груза в кабине лифта (15 кг), после чего возможна фиксация и индикация приказов в кабине.

После регистрации приказа или группы приказов происходит выбор направления движения кабины и двери закрываются, замыкается выключатель SЕ1. Если в процессе закрытия дверей на их пути встретится препятствие, отключается выключатель реверса дверей (SD3), открытие прекращается. Через 3-4 с закрытие возобновляется.

После полного закрытия дверей кабины лифта и шахты включаются реле контроля состояния дверей KV13, KV14, KV15.

С устройства управления на ПЧ поступает сигнал задания направления движения, а замыканием контактов пускателя обмотка двигателя подключается к преобразователю. С контактов встроенного в ПЧ реле R1 на устройство управления приходит сигнал о готовности ПЧ к работе. На двигатель подается напряжение, необходимое для создания момента удержания. После нарастания тока в обмотках двигателя до величины, обеспечивающей момент удержания, на устройство управления через замкнутые контакты другого встроенного в ПЧ реле R2 поступает соответствующий сигнал. После этого, по командам с устройства управления, снимается механический тормоз YA1, а на ПЧ поступает сигнал задания уровня рабочей скорости. После получения этого сигнала ПЧ формирует на обмотке двигателя напряжение таким образом, что при этом обеспечивается плавный пуск кабины лифта с требуемыми ускорениями и рывками до рабочей скорости.

При движении кабины лифта по шахте происходит последовательный проход датчика замедления SQ2.

При входе шунта точной остановки в датчик точной остановки контроллер формирует команды на наложение тормоза и отключение электродвигателя. Кабина останавливается на этаже, заданном приказом или вызовом, на контроллере индицируется, например: «Н 2», далее происходит открывание дверей.

После остановки на заданном этаже и открытии дверей кабины происходит снятие из очереди (стирание из памяти) выполненного приказа и вызова. При этом гаснут соответствующие светодиоды в кабине лифта и на этажной площадке. Оставшиеся (не выполненные) в данный момент приказы и вызовы находятся в памяти контроллера. Описанный выше цикл движения, сопровождаемый процессом открывания- закрытия дверей, повторяется до полного выполнения программы движения, определяемой поступившими приказами и вызовами. Указатели местоположения и направления движения расположены в кабине (НА2) и на основной посадочной площадке (НА1) и индицируют этаж нахождения кабины и направление ее движения.

Блок задания режимов расположен на основной посадочной площадке и предназначен для изменения приоритета обслуживания управления. При установке режима «Утро» обслуживаются только попутные вызовы «ВВЕРХ», при установке режима «День» обслуживаются попутные вызовы и «ВВЕРХ» и «ВНИЗ», при установке режима «Вечер» обслуживаются только попутные вызовы «ВНИЗ».

8. Безопасность жизнедеятельности

БЖД - это научная дисциплина, изучающая опасность и защиту от нее.

Цель БЖД - это достижение безопасности человека в среде обитания. Безопасность человека определяется отсутствием производственных и непроизводственных аварий, стихийных и других природных бедствий, опасных факторов, вызывающих травмы или резкое ухудшение здоровья, вредных факторов, вызывающих заболевания человека и снижающих его работоспособность.

Труд человека в современном автоматизированном и механизированном производстве представляет собой процесс взаимодействия человека, производственной среды (среды обитания) и машины. Под машиной здесь подразумевается (ГОСТ 21033-75) совокупность технических средств, используемых человеком в процессе производственной деятельности.

В системе человек - среда обитания - машина происходит мобилизация психологических и физиологических функций человека, при этом затрачивается нервная и мышечная энергия. Большая скорость протекания технологических процессов, потребность в быстрой реакции человека - оператора к внешним раздражителям в зависимости от получаемой информации, требуют от человека исключительного внимания к получаемым сигналам.

Человек должен быстро ориентироваться в сложной производственной обстановке, обеспечивать постоянный контроль и самоконтроль за действиями системы и поступающими сигналами. Все это требует повышенного внимания к безопасности человека в производственных условиях, производственной экологии - этими вопросами занимается охрана труда.

8.1 Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации ПЧ Emotron серии VFX 2.0

Ниже приведен анализ опасных и вредных факторов, которые могут воздействовать на организм человека, вызывая его повреждение или нарушение функционирования при использовании комплектного тиристорного преобразователя EMOTRON VFВ, согласно ГОСТ 12.0.002-74 ''ССБТ. Опасные и вредные факторы. Классификация''. При этом по ГОСТ 12.0.002-80 ''ССБТ. Термины и определения'' к опасным факторам относятся факторы, воздействие которых на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья, а к вредным - факторы, приводящие к заболеванию или снижению работоспособности. Причем, в зависимости от уровня продолжительности вредный фактор может стать опасным.

Основным влияющим опасным фактором при эксплуатации данного привода является поражение электрическим током повышенного напряжения питающей сети переменного тока Uc = 380 В, в то время как нормой безопасного для человека уровня согласно ГОСТ 12.0.002-74 является напряжение питающей сети переменного тока равное 42 В.

8.2 Электробезопасность при работе с ПЧ Emotron серии VFX 2.0

.2.1 Воздействие электрического тока на человека

Опасность поражения людей электрическим током на производстве и в быту появляется при несоблюдении мер безопасности, а также при отказе или неисправности электрического оборудования и бытовых приборов. По сравнению с другими видами производственного травматизма электротравматизм составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым и особенно летальным исходом занимает одно из первых мест. На производстве из-за несоблюдения правил электробезопасности происходит 75% электропоражений.

Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электроток производит термическое, электролитическое, механическое, биологическое, световое воздействие.

Термическое воздействие тока характеризуется нагревом кожи и тканей до высокой температуры вплоть до ожогов.

Электролитическое воздействие заключается в разложении органической жидкости, в том числе крови, и нарушении ее физико-химического состава.

Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Механическое действие связано с сильным сокращением мышц вплоть до их разрыва.

Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей и сопровождается судорожными сокращениями мышц.

Световое действие приводит к поражению слизистых оболочек глаз.

Виды поражения организма человека электрическим током

Электротравмы - это травмы, полученные от воздействия электрического тока на организм, которые условно разделяют на общие (электрический удар), местные и смешанные.

Электрический удар

Электрический удар представляет собой возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся резкими судорожными сокращениями мышц, в том числе мышцы сердца, что может привести к остановке сердца.

Под местными электротравмами понимается повреждение кожи и мышечной ткани, а иногда связок и костей. К ним можно отнести электрические ожоги, электрические знаки, металлизацию кожи, механические повреждения.

Электрические ожоги

Электрические ожоги - наиболее распространенная электротравма, возникает в результате локального воздействия тока на ткани. Ожоги бывают двух видов - контактный и дуговой.

Контактный ожог является следствием преобразования электрической энергии в тепловую и возникает в основном в электроустановках напряжением до 1 000 В.

Электрический ожог - это как бы аварийная система, защита организма, так как обуглившиеся ткани в силу большей сопротивляемости, чем обычная кожа, не позволяют электричеству проникнуть вглубь, к жизненно важным системам и органам. Иначе говоря, благодаря ожогу ток заходит в тупик.

Когда организм и источник напряжения соприкасались неплотно, ожоги образуются на местах входа и выхода тока. Если ток проходит по телу несколько раз разными путями, возникают множественные ожоги.

Множественные ожоги чаще всего случаются при напряжении до 380 В из-за того, что такое напряжение “примагничивает” человека и требуется время на отсоединение. Высоковольтный ток такой “липучестью” не обладает. Наоборот, он отбрасывает человека, но и такого короткого контакта достаточно для серьезных глубоких ожогов. При напряжении свыше 1 000 В случаются электротравмы с обширными глубокими ожогами, поскольку в этом случае температура поднимается по всему пути следования тока.

При напряжении свыше 1 000 В в результате случайных коротких замыканий может возникнуть и дуговой ожог.

Электрические знаки и электрические метки

Электрические знаки или электрические метки представляют собой четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергнувшегося действию тока. Обычно электрические знаки имеют круглую или овальную форму с углубленным в центре размером от 1 до 5 мм.

Металлизация кожи

Металлизация кожи - это выпадение мельчайших частичек расплавленного металла на открытые поверхности кожи. Обычно такое явление происходит при коротких замыканиях, производстве электросварочных работ. На пораженном участке возникает боль от ожога и наличия инородных тел.

Механические повреждения

Механические повреждения - следствие судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через человека, приводящее к разрыву кожи, мышц, сухожилий. Это происходит при напряжении ниже 380 В, когда человек не теряет сознания и пытается самостоятельно освободиться от источника тока.

Факторы, определяющие исход воздействия электрического тока на человека

Согласно ГОСТу 12.1.019 “ССБТ. Электробезопасность. Общие требования” степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока зависит от силы тока, напряжения, рода тока, частоты электрического тока и пути прохождения через тело человека, продолжительности воздействия и условий внешней среды.

Сила тока - главный фактор, от которого зависит исход поражения: чем больше сила тока, тем опаснее последствия. Сила тока (в амперах) зависит от приложенного напряжения (в вольтах) и электрического сопротивления организма (в омах).

По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.

Ощутимый

Ощутимым называют электрический ток, который при прохождении через организм вызывает ощутимое раздражение. Минимальная величина, которую начинает ощущать человек при переменном токе с частотой 50 Гц, составляет 0,6-1,5 мА.

Неотпускающий

Неотпускающим считают ток, при котором непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, ноги или других частей тела не позволяют пострадавшему самостоятельно оторваться от токоведущих частей (10,0-15,0 мА).

Фибрилляционный ток

Фибрилляционный - ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца - быстрые хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы, приводящие к его остановке (90,0-100,0 мА). Через несколько секунд происходит остановка дыхания. Чаще всего смертельные исходы наступают от напряжения 220 В и ниже. Именно низкое напряжение заставляет беспорядочно сокращаться сердечные волокна и приводит к моментальному сбою в работе желудочков сердца.

Безопасный ток

Допустимым следует считать ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с - 2 мА, а при 120 с и менее - 6 мА.

Безопасным напряжением считают 36 В (для светильников местного стационарного освещения, переносных светильников и т. д.) и 12 В (для переносных светильников при работе внутри металлических резервуаров, котлов). Но при определенных ситуациях и такие напряжения могут представлять опасность.

Безопасные уровни напряжения получают из осветительной сети, используя для этого понижающие трансформаторы. Распространить применение безопасного напряжения на все электрические устройства невозможно.

В производственных процессах используются два рода тока - постоянный и переменный. Они оказывают различное воздействие на организм при напряжениях до 500 В. Опасность поражения постоянным током меньше, чем переменным. Наибольшую опасность представляет ток частотой 50 Гц, которая является стандартной для отечественных электрических сетей.

Путь, по которому электрический ток проходит через тело человека, во многом определяет степень поражения организма. Возможны следующие варианты направлений движения тока по телу человека:

человек обеими руками дотрагивается до токоведущих проводов (частей оборудования), в этом случае возникает направление движения тока от одной руки к другой, т. е. “рука-рука”, эта петля встречается чаще всего;

при касании одной рукой к источнику путь тока замыкается через обе ноги на землю “рука-ноги”;

при пробое изоляции токоведущих частей оборудования на корпус под напряжением оказываются руки работающего, вместе с тем стекание тока с корпуса оборудования на землю приводит к тому, что и ноги оказываются под напряжением, но с другим потенциалом, так возникает путь тока “руки-ноги”;

при стекании тока на землю от неисправного оборудования земля поблизости получает изменяющийся потенциал напряжения, и человек, наступивший обеими ногами на такую землю, оказывается под разностью потенциалов, т. е. каждая из этих ног получает разный потенциал напряжения, в результате возникает шаговое напряжение и электрическая цепь “нога-нога”, которая случается реже всего и считается наименее опасной;

прикосновение головой к токоведущим частям может вызвать в зависимости от характера выполняемой работы путь тока на руки или на ноги - “голова-руки”, “голова-ноги”.

Все варианты различаются степенью опасности. Наиболее опасными являются варианты “голова-руки”, “голова-ноги”, “руки-ноги” (петля полная). Это объясняется тем, что в зону поражения попадают жизненно важные системы организма - головной мозг, сердце.

Продолжительность воздействия тока влияет на конечный исход поражения. Чем дольше воздействуeт электрический ток на организм, тем тяжелее последствия.

Условия внешней среды, окружающей человека в ходе производственной деятельности, могут повысить опасность поражения электрическим током. Увеличивают опасность поражения током повышенная температура и влажность, металлический или другой токопроводящий пол.

По степени опасности поражения человека током все помещения делятся на три класса: без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо опасные.

Защита от воздействия электрического тока

Для обеспечения электробезопасности необходимо точное соблюдение правил технической эксплуатации электроустановок и проведение мероприятий по защите от электротравматизма.

ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает предельно допустимые напряжения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц. Для переменного тока 50 Гц допустимое значение напряжения прикосновения составляет 2 В, а силы тока - 0,3 мА, для тока частотой 400 Гц - соответственно 2 В и 0,4 мА; для постоянного тока - 8В и 1,0 мА (эти данные приведены для продолжительности воздействия не более 10 мин в сутки).

Мерами и способами обеспечения электробезопасности служат:

применение безопасного напряжения;

контроль изоляции электрических проводов;

исключение случайного прикосновения к токоведущим частям;

устройство защитного заземления и зануления;

использование средств индивидуальной защиты;

соблюдение организационных мер обеспечения электробезопасности.

Одним из аспектов может быть применение безопасного напряжения - 12 и 36 В. Для его получения используют понижающие трансформаторы, которые включают в стандартную сеть с напряжением 220 или 380 В.

Для защиты от случайного прикосновения человека к токоведущим частям электроустановок используют ограждения в виде переносных щитов, стенок, экранов.

Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Нулевой защитный проводник - это проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или его эквивалентом.

Защитное отключение - это система защиты, обеспечивающая безопасность путем быстрого автоматического отключения электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Продолжительность срабатывания защитного отключения составляет 0,1- 0,2 с. Данный способ защиты используют как единственную защиту или в сочетании с защитным заземлением и занулением.

Применение малых напряжений. К малым относят напряжение до 42В, его применяют при работе с переносными электроинструментами, использовании переносных светильников.

Контроль изоляции. Изоляция проводов со временем теряет свои диэлектрические свойства. Поэтому необходимо периодически проводить контроль сопротивления изоляции проводов с целью обеспечения их электробезопасности.

Средства индивидуальной защиты - подразделяются на изолирующие, вспомогательные, ограждающие. Изолирующие защитные средства обеспечивают электрическую изоляцию от токоведущих частей и земли. Они подразделяются на основные и дополнительные. К основным изолирующим средствам в электроустановках до 1000 В относят диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными ручками. К дополнительным средствам - диэлектрические галоши, коврики, диэлектрические подставки.

8.2.2 Расчет заземляющего устройства [9]

После того, как сделан анализ влияния основного опасного фактора и приведен перечень основных мер по обеспечению безопасности при эксплуатации данного привода, в качестве наиболее эффективного способа принимается заземление электроустановки. Этот способ является одним из самых распространенных и простых. Корпус электроустановки может оказаться под напряжением при замыкании ее токоведущих частей на корпус. Если же корпус заземлен, он окажется под напряжением, равным :

Uз = Iз   Rз,                                                            (8.3)

Человек, касающийся этого корпуса, попадает под напряжение прикосновения:

Uпр = Uз   a1   a2,                                                 (8.4)

где: a1 - коэффициент напряжения прикосновения,

a2 - коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях человека (например, сопротивление обуви).

Чем меньше сопротивление заземления и коэффициент напряжения прикосновения, тем меньше ток через человека, стоящего на земле и касающегося корпуса оборудования, который находится под напряжением. Таким образом, безопасность обеспечивается путем заземления корпуса заземлителем, имеющим малое сопротивление и малый коэффициент напряжения прикосновения.

Целью расчета является определение количества вертикальных заземлителей и длины горизонтального заземлителя, при которых сопротивление заземляющего устройства не превышает допустимых норм. Расчет приведен в соответствии с методикой.

а) линейное напряжение в сети Uл = 6кВ;

б) заземляющее устройство состоит из стержней l=5 м и d=0,05 м и стальной полосы . Ширина полосы - 0,04 м.

в) стержни размещаются по периметру 30 х 70 м; L,м

г) общая длина подключенных к сети воздушных линий lв=50км;

д) общая длина подключенных к сети кабельных линий lк=10км;

е) удельное сопротивление грунта - =0,09-5,3 Ом× м (чернозем).

.Определение расчетного тока замыкания со стороны 6000 В подстанции:

где Uф - фазное напряжение сети, кВ,

 - линейное напряжение сети в кВ.

.Определения сопротивления заземляющего устройства, учитывая, что электооборудование завода будет присоединяться к сети напряжением до 1000 В и выше: , Ом.

где Rз - сопротивление заземляющего устройства в электроустановках, принимается, согласно ПУЭ, для сети с глухим заземлением нейтрали и напряжением до 1000 В равным 4 Ом;

- максимальное значение напряжения относительно земли на корпусах оборудования, В;

- сопротивление заземляющего устройства, согласно ПУЭ, не должно быть более 10 Ом.

Так как Rз не входит в пределы принимаем Rз= 4 Ом.

. Определяем расчетного удельного грунта: , Ом×м,

где - удельное сопротивление грунта, полученное измерением или из справочной литературы; y =1,3 - климатический коэффициент, принимается из таблицы.

 Ом×м.

. Определяем сопротивления одиночного вертикального стержневого заземлителя, заглубленного ниже уровня земли на Н=0,5 м:

;

где

Ом.

. Определение сопротивления полосы (без учета коэффициента использования полосы), соединяющей одиночные вертикальные стержни заземлителя:

Ом.

где b - ширина полосы.

К- климатический коэффициент.

L=70+30+70+30=200м.

. Ориентировочное определение коэффициента использования заземлителей. С этой целью предварительно принимается 50 шт. вертикальных заземлителей. Тогда по таблице этот коэффициент равен от 0,41 до 0,63 принимается , для горизонтального зазаемлителя .

. Предварительное определение количества вертикальных заземлителей:

шт.

. Число вертикальных заземлителей назначаем равным 42 штуки.

. Определение полного сопротивления заземляющего устройства:

Ом.

. Проверка  условие выполняется.

Поэтому принимаем n=42 штуки.

. По результатам расчета составим проектную схему размещения заземлителей:

Рисунок 8.1 - проектная схема размещения заземлителей.

Вывод. В данном разделе сформулированы некоторые рекомендации для персонала, эксплуатирующего комплектный тиристорный электропривод КТЭУ, с точки зрения организации безопасного труда. Затронуты вопросы организации мер для предотвращения влияния на обслуживающий персонал опасного фактора - повышенного напряжения питающей сети переменного тока, - который может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья человека. При соблюдении норм безопасности, установленных стандартами, влияние опасного фактора снижается и предотвращает неблагоприятные последствия. Заземление электроустановки является эффективным и простым средством для обеспечения электробезопасности, снижает влияние повышенного напряжения на человека при прикосновении к корпусу, при замыкании на него токоведущих частей электроустановки.

8.3 Выбор приборов безопасности и обоснование надёжности

1.) Срабатывание электрического устройства безопасности должно предотвращать пуск электродвигателя главного привода или вызывать его остановку.

Электрические устройства безопасности должны быть включены в цепь безопасности, за исключением концевого выключателя, действующего в цепи главного тока электродвигателя.

.) В состав электрического устройства безопасности могут входить:

а) один или несколько контактов безопасности, соответствующих требованиям п. 5 и отключающих питание контакторов включения электродвигателя главного привода и тормоза лифта по п. 1;

б) электрические цепи безопасности, соответствующие требованиям, указанным в приложении 7, и состоящие из следующих деталей или их сочетаний: одного или нескольких контактов безопасности по п. 5, напрямую не отключающих питание контакторов включения электродвигателя главного привода и тормоза лифта; иные контакты, не предусмотренные п. 5; электронные компоненты. Выходной сигнал, поступающий от электрического устройства безопасности, не должен изменяться при воздействии внешнего сигнала, поступающего от другого электрического устройства, размещенного в этой же цепи.

Электрические цепи, предназначенные для регистрации или задержки сигналов, искрогашения, даже в случае неисправности, не должны препятствовать или задерживать размыкание цепи безопасности при срабатывании электрических устройств безопасности.

Для контактов безопасности должна быть предусмотрена изоляция на напряжение: 250 В - при степени защиты корпуса не менее IP4X; 500 В - при степени защиты корпуса менее IP4X.

.) Совмещение в электрическом устройстве безопасности функций устройства безопасности и рабочего устройства с использованием гальванически связанных контактов не допускается.

.) Для передачи выходного сигнала в электрических устройствах безопасности должны быть применены аппараты с контактным разрывом электрической цепи. Применение магнитоуправляемых контактов (герконов) не допускается.

.) Срабатывание контакта безопасности должно происходить за счет его принудительного размыкания. При этом должны разделяться даже спаянные между собой контакты.

.) Допускается подключение к электрической цепи безопасности устройств для сбора информации.

После переключения лифта в «Нормальную работу» движение кабины должно быть возможно только после размыкания цепей, шунтирующих контакты электрических устройств безопасности, и восстановления их действия в системе управления.

Допускается параллельно контактам выключателей безопасности включать элементы для искрогашения или улучшения коммутации. Такие элементы должны соответствовать требованиям п. 2 к электрическим цепям безопасности.

.) К электрическим устройствам безопасности в лифтах относятся устройства:

¾ контроля перехода кабиной лифта крайних этажных площадок (концевые выключатели)

¾            контроля закрытия двери шахты;

¾            контроля натяжения ремней;

¾            контроля запирания автоматического замка двери шахты;

¾            контроля закрытия створки двери шахты, не оборудованной замком;

¾            контроля закрытия двери шахты для технического обслуживания оборудования, аварийной двери или смотрового люка в шахте;

¾            контроля закрытия двери кабины;

¾            контроля запирания замка аварийной двери или люка кабины;

¾            контроля срабатывания ограничителя скорости кабины;

¾            контроля возврата ограничителя скорости кабины в исходное положение;

¾            для остановки лифта (выключатель, кнопка «Стоп»);

¾            контроля срабатывания ловителей;

¾            контроля обрыва или относительного перемещения тяговых элементов;

¾            контроля обрыва или вытяжки каната ограничителя скорости;

¾            контроля натяжения уравновешивающих канатов;

¾            контроля срабатывания устройства, ограничивающего подскок натяжного устройства уравновешивающих канатов;

¾            контроля положения съемного устройства для ручного перемещения кабины (положения съемного штурвала);

¾            контроля возвращения в исходное положение буфера энергорассеивающего типа;

¾            отключения цепей управления из шахты;

¾            отключения цепей управления из блочного помещения;

¾            контроля положения площадки обслуживания;

¾            контроля положения блокировочного устройства.

.) Цепи безопасности должны строиться согласно требованиям блок-схемы на рис. 8.2

Рисунок 8.2 Блок-схема оценки электрических схем безопасности

9. Экономическая часть

.1 Технико-экономическое обоснование модернизации лифта

Наметившиеся в последние годы существенно продвинулись работы по энергосбережению, автоматизации промышленных механизмов, повышению их уровня безопасности, использующей последние достижения в области техники. Особенно быстро прогресс происходит в области асинхронных регулируемых электроприводов.

Данный дипломный проект направлен на модернизацию электропривода пасссажирского лифта ПП-0611. Модернизация данного привода произведена в связи с тем, что применение преобразователя частоты позволяет применить односкоростной асинхронный двигатель основного исполнения вместо двухскоростного. Модернизация позволит повысить надежность работы лифта и его производительность.

Ожидается следующий эффект от модернизации системы:

. Срок службы управляющих элементов увеличился, что приведет к уменьшению до минимума простоев оборудования и затрат на его ремонт.

. Увеличилась точность позиционирования благодаря регулируемому приводу.

. Система стала более надежной, поскольку практически все защиты реализованы в частотном преобразователе. Благодаря плавному пуску уменьшается износ механических деталей механизмов.

. Предусмотрен анализ аварийных ситуаций и останов оборудования в случае аварии.

Итак, можно сделать вывод, что проведение модернизации позволяет увеличить надежность оборудования, облегчит обслуживание и эксплуатацию системы.

9.2 Расчет капитальных затрат

Капитальные затраты от использования новой техники:

К = Кокр+ Кц+Кн+Кс,                                           (9.1)

где Кокр - затраты на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы;

Кц- цена изделия;

Кн - затраты на наладку, 10% от Кц;

Кс - стоимость приборов, устройств.

Затраты на научно-исследовательские и проектные работы определяются по формуле:

Кокр = Рэ+Ос+Нр,                                                 (9.2)

где Рэ - расходы на заработную плату работников, участвующих в исследовании и проектировании;

Ос - отчисления от заработной платы во внебюджетные фонды (отчисления органам социального страхования 34% от заработной платы);

Нр - накладные расходы (43% от основной заработной платы).

Основой для расчета заработной платы работников, участвующих в выполнении ОКР, служит трудоемкость выполненных работ и должностные оклады. В таблице 8.1 содержатся данные о распределении труда между работниками и значения их средней часовой заработной платы.

Таблица 9.1 - Трудоемкость работников

Кокр =6182 + 2101,9 + 2658,26 = 10942,2 руб.

Цена проектируемого объекта:

Кц =Сп+П+ Но;                                         (9.3)

Так как данное устройство состоит только из стандартных, покупных изделий, то затраты на внедрение данной конструкции будут складываться из стоимости покупных изделий с учетом транспортно-заготовительных расходов и затрат на монтаж. Стоимость покупных изделий рассчитывается на основании договорных оптовых цен и спецификации (таблица 9.2). Транспортно-заготовительные расходы принимаются в размере 3% от оптовой цены изделия, затраты на монтаж 10%.

Таблица 9.2 - Затраты на комплектующие элементы

Капитальные затраты от использования новой техники определим по формуле (9.1), где стоимость приборов не учитываем т.к. используем имеющиеся в наличии:

К = 10942,2 +120864,8+12086,48 = 143 893,48 руб.

9.3 Расчет годового экономического эффекта от внедрения

Годовой экономический эффект рассчитаем по формуле:

Э = b2×З1-З2 = b2×(И1+Ен×К1)-(И2+Ен×К2),                        (9.5)

где З1 и З2 - годовые приведенные затраты по использованию единицы базовой и новой техники соответственно;

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (0,15);

И1 и И2 - годовые расходы по содержанию и эксплуатации единицы базовой и новой техники;

К1 и К2 - капитальные затраты на единицу базовой и новой техники;

b2 - коэффициент качества новой техники (1,3).

Годовые расходы по содержанию и эксплуатации единицы базовой и новой техники вычисляются по формуле (9.6).

И1,2 = Ио+Иэ+Ир+Иа,                               (9.6)

где И1 - годовые расходы по содержанию и эксплуатации базовой единицы;

И2 - годовые расходы по содержанию и эксплуатации новой единицы;

Ио - расходы по содержанию и обслуживанию;

Иэ - расходы на электроэнергию;

Ир - расходы на текущий ремонт;

Иа - амортизационные отчисления.

Расходы по содержанию и обслуживанию средств автоматизации и электронной техники включают заработную плату обслуживающего персонала с отчислениями органам социального страхования и расходы на материалы, используемые в процессе обслуживания. В состав обслуживающего персонала входят не только люди, непосредственно работающие с данной техникой (операторы), но и дежурный персонал (механики, дежурные инженеры).

Расчет расходов по содержанию обслуживающего персонала проводится по формулам:

для рабочих:

Иор = Тэф×Ртс×bо (1+bп)×(1+bс)×(1+bд);                            (9.7)

для инженеров:

Иои = Тк×Ро×bо×(1+bп)×(1+bс),                               (9.8)

где Тэф - годовой эффективный фонд рабочего времени;

Тк - годовое календарное время в месяцах (8);

Ртс - часовая тарифная ставка (25 руб.);

Ро - месячный оклад инженера (5000 руб.);

bо - коэффициент занятости по обслуживанию данного объекта (например, для инженеров: bо1 = bо2 = 0,03; для рабочих: bо1 = 0,7, bо2 = 0,4);

bд - коэффициент дополнительной зарплаты (0.15);

b - коэффициент премий (0.1);

bс - коэффициент отчислений органам социального страхования (0,34).

Расчет эффективного фонда времени работы рабочего осуществляется в зависимости от величины планируемых невыходов на работу в связи с болезнями, отпусками и выполнением государственных и общественных обязанностей по формуле (9.9).

Тэф = 2077×(1-bн),                                                   (9.9)

где 2077 - среднегодовая номинальная величина рабочего времени;

bн - коэффициент плановых невыходов на работу (0.07).

Тэф = 2077×(1-0,07) = 1931,61 час.

Расчет расходов по содержанию обслуживающего персонала:

Для рабочих:

Иор1 = 1931,61×25×0,7×(1+0,1)×(1+0,15)×(1+0,34) =57299,8 руб.

Иор2= 1931,61×25×0,4×(1+0,1)×(1+0,15)×(1+0,34) = 32742,78 руб.

Для инженеров:

Иои1 = Иои2 = 8×5000×0,03×(1+0,1)×(1+0,34) = 1768,8 руб.

Расходы на электроэнергию:

Иэ = W×Тг×Цэ,                                            (9.10)

где W - потребляемая мощность (для базовой техники 8,5 кВт, для новой техники 11 кВт);

Цэ - тариф на электроэнергию (1,7 руб/кВтч);

Тг1 - количество часов работы в год (1270 час).

Тг2 - количество часов работы в год (1065 час).

Иэ1 = 8,5×1270×1,7 = 18351,5 руб.

Иэ2 = 11×1065×1,7 = 27157,5 руб.

Расходы по текущему ремонту Ир включают следующие составляющие:

Ир = Мр+Рзр+Нк,                                                   (9.11)

где Мр - расходы на материалы и электронные радиоэлементы, заменяемые в процессе ремонта;

Рзр - заработная плата работников, выполняющих ремонты;

Нк - косвенные накладные расходы (100% от зарплаты).

Расходы на материалы, потребляемые в процессе ремонта, принимаются в пределах 0,5% от стоимости замещаемых элементов, а средняя стоимость заменяемых в течении года элементов находится по формуле:

,                                     (9.12)

где Тг - годовое количество часов работы объекта (1065 час);i - количество элементов i-го вида в объекте;

Hi - частота отказов элементов i-го вида в течении часа работы;

Цi - цена одного элемента i-го вида;- количество видов элементов в объекте.

Данные для расчета затрат на ремонт новой техники сведены в таблицу 9.3.

Таблица 9.3 - Данные для расчета затрат на ремонт новой техники

Ирэ2 =1065*7,44 = 7923,6 руб.

В случае выхода из строя электропривода потребуется полная замена или ремонт, поэтому примем, что затраты на ремонт равны капитальным:

Ирэ1 = 143893,48 руб.

Расходы на заработную плату с отчислениями органам социального страхования находятся из расчета:

Рзр = Нр×Тр×Ртс×(1+bп)×(1+bд)×(1+bс),                  (9.13)

где Нр - количество ремонтов в год;

Тр - трудоемкость одного ремонта;

Ртс - часовая тарифная ставка работников, осуществляющих ремонт;

bп - коэффициент премии (принимается в пределах 0,1 от тарифной зарплаты);

bд - коэффициент дополнительной зарплаты (принимается 0,15);

bс - коэффициент отчислений органам социального страхования (принимается 0,34).

Рэр = 10×10×25×(1+0,1)×(1+0,15)×(1+0,34)=4237,8 руб.

Подставим полученные данные в формулу (9.11) и определим расходы по текущему ремонту:

Ир1 = 0,005×143893,48 +4237,8 +4237,8 = 9195,1 руб.,

Ир2 = 0,005×7923,6 + 4237,8 +4237,8 = 8515,2 руб.

Расчет амортизационных отчислений выполняется по формуле (9.14):

Иа = bа×К,                                                   (9.14)

где bа - коэффициент, соответствующий общей норме амортизационных отчислений (0,14);

К - капитальные затраты по объекту (затраты на старый - 40000 руб., капитальные затраты на вновь созданный - 143893,48 руб.

Иа1 = 0,14×40000 = 5600 руб.,

Иа2 = 0,14×143893,48 = 20145,1 руб.

Годовые расходы по содержанию и эксплуатации единицы базовой техники:

И1 = 57299,8+1768,8+18351,5+143893,48+5600 = 226913,6 руб.,

И2 =32742,7+1768,8+27157,5+7923,6 +20145,1 = 89737,7 руб.

Годовой экономический эффект:

Э = b2×З1-З2 = b2×(И1+Ен×К1)-(И2+Ен×К2),

Э = 1,3*(226913,6 +0,15*40000)-( 89737,7 +0,15*143893,48) = 191466 руб.

9.4 Вывод

Капитальные затраты, связанные с реализацией проекта составляют 143893,48 руб., а экономический эффект от разработки 191466 руб. Из этого можно сделать вывод, что модернизация электропривода является экономически целесообразной. Эффект возникает за счет уменьшения расходов на ремонт, уменьшения расходов при эксплуатации и экономии средств за электроэнергию.

Заключение

В дипломной работе проведен обзор научно-технической информации. Были рассмотрены разновидности лифтовых электроприводов. В ходе обзора были выявлены недостатки существующей системы управления лифтом. Представлено описание лифта: назначение, состав и устройство, принцип работы. Было приведено подробное описание и работа составных частей лифта: лебёдки, кабины, ловителей, дверей кабины и приводов, двери шахты, противовеса, ограничителя скорости, устройства управления лифтом, а так же функциональной и принципиальной систем устройства управления.

С помощью расчетов был выбран односкоростной электродвигатель 5АМ132М4У3. Также выбран преобразователь Emotron серии VFX 2.0.

В экономической части было проведено технико-экономическое обоснование необходимости разработки, расчет капитальных затрат и расчет годового экономического эффекта от внедрения. Расчеты показали что экономический эффект от разработки превышает капитальные затраты. Отсюда следует, что проект является экономически выгодным.

В разделе безопасности жизнедеятельности проведен анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации преобразователя частоты Emotron серии VFX 2.0. Указаны меры для защиты людей от поражения электрическим током при работе с электроустановками. Был произведен выбор приборов безопасности и обоснование надежности.

Библиографический список

1.            Овчинников И. Е., Лебедев Н. И. Бесконтактные двигатели постоянного тока: Изд-во Наука, 1979. - 270с.: ил.

2.          Зиннер Л. Я., Скороспешкин А. И. Вентильные двигатели постоянного и переменного тока. - М: Энергоиздат, 1981. - 136с.: ил.

.            Попков С. Л. Следящие системы. - М: Высшая школа., 1963. - 304с.: ил.

.            Александров К. К., Кузьмина Е. Г. Электротехнические чертежи и схемы. - М: Энергоатомиздат, 1990. - 288с.: ил.

.            Чиликин М. Г., Сандлер А. С. Общий курс электропривода: Учебник для вузов. - изд. 6-е. - М.: Энергоиздат, 1981. - 576с.: ил.

.            Чернов Е. А., Кузьмин В. П. Комплектные электроприводы станков с ЧПУ: Справочное пособие. - Горький.: Волго-Вятское книжное издательство, 1989. - 320с.: ил.

.            Основы промышленной электроники: Учебник для не электротехнических специальных вузов /В. Г. Герасимов и др.; Под ред. В. Г. Герасимова. - М.: Высшая школа, 1986. - 336с.: ил.

.            Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник /Э. Т. Романычева и др.; Под ред. Э. Т. Романычевой. - М.: Радио и связь, 1989. - 448с.: ил.

.            Денисенко Г. Ф. Охрана труда: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1985. - 319с.: ил.

.            Чекалин Н. А., Полухина Г. Н., Чекалина С. А. Охрана труда в электрохозяйствах промышленных предприятий: Учебник для техникумов. - М.: Энергоатомиздат, 1990-256с.: ил.

.            Кутьев А. М. Методические указания по выполнению экономической части дипломного проекта.

.            Малышев Е. Н. Требования к оформлению конструкторской документации и пояснительных записок: Метод, указания. - Киров, ВятГУ, 2003. -51 с.

. Александров К.К., Кузьмина Е.Г. Электротехнические чертежи и схемы. - М.: Энергоавтомиздат, 1989. - 200 с.

. Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. - М.: Энергия, 1978. -512 с.

. Проектирование электронных устройств: Учебно-справочное пособие для вузов/С.А.Каменский Г.А., Снесарев Б.С., Козинцев и др. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1984. - 620 с.

. Правила устройства электроустановок. - СПб.: Издательство ДЕАН, 2001. - 928 с.

. Р 2.2.755-99 Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной сферы, тяжести и напряженности трудового процесса. - М.: Издательство стандартов, 1999. - 115 с.

. РД 50-204-87 Методические указания. Надежности в технике. Сбор и обработка информации о надежности изделий в эксплуатации. - М.: Издательство стандартов, 1987. - 15 с.

. СИП ВятГТУ 101-2001. Общие требования к оформлению текстовых документов.

. СТП ВятГТУ 103-2001. Общие требования к структуре, представлению и оформлению дипломных работ.

. СанПиН 2.2.2.542-96, 2.2.4.548-96.

. СНиП 3.05.05-84, 23-05-95.