Принципова схема автоматичного керування електроводонагрівача

Курсовий проект на тему:

Принципова схема автоматичного керування електроводонагрівача

Зміст

1. Принципова схема автоматичного керування електроводонагрівача ЕВ-Ф-15 і її опис

1.1 Робота реле-регулятора температури

1.2 Робота пристрою убудованого температурного захисту

1.3 Робота реле часу

1.4 Автоматичний режим роботи

1.5 Ручний режим роботи

1.6 Аварійний режим водонагрівача ЕВ-Ф-15

2. Вибір електроустаткування

3. Функціональна схема з поясненням

4. Функціонально-технологічна схема

Список джерел

Введення

Всі споживачі теплової енергії можна розділити на виробничі й комунально-побутові. Комунально-побутові споживачі використовують теплову енергію для опалення й гарячого водопостачання житлових і суспільних будинків, готування їжі й інших побутових потреб.

Електротермічне встаткування, електричні печі, електронагрівальні елементи й прилади разом із джерелами харчування комутаційною й регулюючою апаратурою утворять електротермічну установку. Устаткування гарне й легко автоматизує й забезпечує висока якість технологічних процесів, часто недосяжне при інших видах нагрівання. У порівнянні з вогневими установками при експлуатації електротермічного встаткування зменшується пожежонебезпека, поліпшуються умови гігієни й санітарії, знижується забруднення навколишнього середовища. Устаткування відрізняється простотою пристрою, технічного обслуговування й ремонту, невеликими габаритами й малою металоємністю, висуває невисокі вимоги до будівельних конструкцій. З погляду граничної потужності й робочої температури воно є універсальним.

КПД електротермічного встаткування в порівнянні із пристроями, що використовують інші джерела теплоти, більше високий (70...90%). Одержання електроенергії з палива й назад її перетворення в теплоту відбувається із загальним КПД близько 30%.

Електричні водонагрівачі й парогенератори застосовують у системах гарячого водопостачання, опалення й вентиляції, у технологічних процесах тваринництва, рослинництва, у ремонтному виробництві.

У порівнянні з паливними установками електричні водонагрівачі й парогенератори дозволяють знизити одиничну потужність, підвищити коефіцієнт використання й рівень автоматизації теплогенераторів, більш точно підтримувати температуру й одержати великий технологічний ефект, знизити витрати на обслуговування, зменшити довжину теплових мереж. При цьому коефіцієнт корисного виконання первинних енергоресурсів для вогневих і електричних установок приблизно однаковий і дорівнює 0,23...0,30.

Темою даної курсової роботи є автоматизація електроводонагрівача ЕВ-Ф-15. Головне завдання цього процесу - забезпечення чіткого виконання операцій за курсом «контроль за роботою й захистом від аварійних режимів»

1. Принцип роботи всієї системи автоматики керування електроводонагрівачом ЕВ-Ф-15

Мал. 1.1 Схема управління ев-ф-15

1.1 Робота реле-регулятора температури

Реле-регулятор температури призначений для регулювання температури газоподібних і рідких середовищ і може використовуватися з механізмами будь-якого типу.

Принципова схема показана на мал.1.1, мал.1.2. Датчик температури - термістор R3, включений у плече моста, утвореного резисторами R1, R4, R2, R5, R6, R7, R8, R9. Необхідне значення температури задається за допомогою змінного резистора R8. Мостова схема включена в ланцюг обмотки зворотного зв'язку блокінг-генератор, виконаний на транзисторі V1. Коли температура, вимірювана термістором R3 нижче заданої, мостова схема розбалансована й забезпечує стійкий коливальний режим роботи блокінг-генератора. З вихідної обмотки блокінг-генератора сигнал надходить на тригер, виконаний на транзисторах VТ2 - VТ3. Конденсатор З2 у ланцюзі колектора транзистора VТ2 забезпечує згладжування коливань і підтримує напруга постійного рівня на базі транзистора VТ3, у результаті чого транзистор V3 перебуває у відкритому стані. Колекторний струм транзистора V3 створює на резисторі R18 спадання напруги, що прикладене до керуючого електрода тиристора V5 і управляє включенням тиристора. Тиристор VD5 включений у діагональ діодного моста (VD6 - VD9), послідовно з яким включене навантаження. Отже, при зниженні температури в приміщенні в порівнянні заданої навантаження включається.

При підвищенні температури в приміщенні вхідна мостова схема розбалансується в протилежному напрямку й фаза вхідної напруги мостової схеми стає протилежною. Сигнал у вихідній обмотці - К3 генератори відсутній, тригер на транзисторах V2 - V3 перемикається на транзистор V3, він закривається. Відсутність спадання напруги на резисторі R18 приводить до запирання тиристора VD5 і відключенню навантаження.

1.2 Робота пристрою з вбудованою температурою захисту

У схемі керування водонагрівачем пристрій убудованого температурного захисту з резисторами призначено для відключення водонагрівача при умовах ненормальної роботи, а точніше скипанні води у водонагрівачі, при якій утворяться повітряні пробки води, що заважають нормальної циркуляції, і перегріву елементів, які можуть вийти з ладу.

На мал.1.1 показана принципова схема такого пристрою, що складає із блоку живлення (понижувальний трансформатор Т1, діодний міст VD1 - VD4, стабілітрон VD5 з навантаженням R1),двох паралельно включених термо резисторах ММТ-1 (Rт), убудованих усередині водонагрівача й включених послідовно з тунельними діодом VD6, транзисторних підсилювальних каскадів (транзисторів VТ10, VТ11, VТ12) і реле захисту ДО1.

У схемі використаний принцип релейного ефекту тунельного діода при його послідовній сполуці й зі змінним опором (у цьому випадку опором терморезисторів). При релейному ефекті на тунельному діоді стрибкоподібно збільшується напруга. Цей стрибок напруги через діод VD7 подається на базу транзистора VТ10, що при нормальній роботі закритий, транзистори VТ11 - VТ12 відкриті, реле К1 включено. Перегонів напруги відкриває транзистор VT10, внаслідок чого закриваються VT11 і VT12, реле К1 знеструмлюється й, відключає магнітний пускач.

Застосовуваний тунельний діод типу АИ-101Б разом із двома паралельно включеними терморезисторами ММТ-1, опір яких при 20 С дорівнює 13 кому, дає релейний ефект при температурах 70...110 С (залежно від опору регулювального потенціометра R1).