Аппаратура управления технологической установкой

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Первостепенное значение для автоматизации производства имеют многодвигательный электропривод и средства электрического управления. Развитие электропривода идет по пути упрощения механических передач и приближению электродвигателей к рабочим органам машин и механизмов, а также возрастающего применения электрического регулирование скорости приводов.

Широко внедряются комплектные тиристорные преобразовательные устройства.

Применению тиристорных преобразователей не только позволило создать регулируемые электроприводы постоянного тока, но и открыло большие возможности для использования частотного регулирования двигателей переменного тока, в первую очередь простых и надежных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Процесс развития электропривода характеризовался увеличением единичных мощностей, созданием малогабаритных и маломощных электрических машин, увеличением пределов регулирования угловой скорости двигателей, а также освоением комплексной автоматизации производственных процессов.

В автоматизированном электроприводе широко используются достижения современной техники управления: новейшие электрические аппараты, различные полупроводниковые приборы, а также управляющие вычислительные машины.

В настоящее время развитие электропривода ведется в следующих направлениях:

Расширение диапазона применяемых мощностей двигателей, как посредством увеличения единичных мощностей до нескольких десятков тысяч киловатт, так и посредством использования микродвигателей мощностью до единиц и долей ватта;

Дальнейшего объединения двигателя с исполнительным механизмом, уменьшения числа передаточных звеньев между ними;

Расширения диапазона регулирования угловой скорости двигателей, что позволяет избежать громоздких передач;

Максимального использования полупроводниковой техники в комплектных электроприводах и системах управления;

Автоматизации управления электроприводами и производственными процессами, широкого внедрения программного управления с использованием вычислительной техники.

Автоматизация управления электроприводом позволяет добиться максимальной производительности рабочих машин, повысить культуру производства, облегчить физическое и нервное напряжение работающих на машинах или обслуживающих их людей.

1. Технологический анализ

1.1 Краткое описание технологической установки

Станок универсальный зубофрезерный модели 5К328А предназначен для нарезания прямозубых и спиральных цилиндрических и червячных зубчатых колёс в условиях индивидуального, мелкосерийного и крупносерийного производства.

Нарезание зубчатых колёс производится по способу обкатки и обрабатываемой заготовки, как попутным, так и встречным методом зубофрезерования с диагональной и обычной подачей.

Конструкция станка предусматривает возможность радиального врезания фрезы в заготовку, что позволяет сократить машинное время обработки.

Таблица 1 - Техническая характеристика станка:

Наименование параметра	Величина параметра
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм	1250
Частота вращения шпинделя, мин-1	32ч200
Наибольший модуль нарезаемых колёс, мм	12
Длина зуба прямозубых колёс, мм	560
Угол наклона зубьев, є	±60
Наибольший диаметр устанавливаемых фрез, мм	225
Габариты станка, мм Длина Ширина Высота	3580 1790 2590

1.2 Определение технологических усилий

При нарезании зубчатых колёс червячными и дисковыми фрезами скорость резания V_z, м·мин^-1, определяют по формуле:

, (1.1)

Где С_v - константа скорости резания, принимаемая равной 350;

Т - среднее значение периода стойкости инструмента, принимаемое 480 мин;

м - показатель степени, принимаемый равным 0,33;

S - подача, принимаемая равной 2,4 мм·об^-1;

yv - показатель степени, принимаемый равным 0,5;

m - модуль нарезаемого колеса, принимаемый равным 12 мм;

xv - показатель степени, принимаемый равным 0,1;

К_v - общий поправочный коэффициент на условия резания, принимаемый равным 0,8. м·мин^-1. Определим частоту вращения инструмента n, мин^-1

(1.2)

Где D - наружный диаметр инструмента, принимаемый равным 200 мм.

мин^-1

Действительная скорость резания V, м·мин^-1, с учётом ближайшей стандартной частоты вращения шпинделя станка n_ш=32 мин^-1:

(1.3)

 м·мин^-1

Определяем мощность резания Р_z, кВт:

, (1.4)

Где С_р - константа, принимаемая равной 124;

D - наружный диаметр инструмента, принимаемый равным 200 мм;

yp - показатель степени, принимаемый равным 1;

хp - показатель степени, принимаемый равным 1,7;

up - показатель степени, принимаемый равным -1;

Z - число зубьев нарезаемого колеса, принимаемое равным 8;

qp - показатель степени, принимаемый равным 0;

К_p - общий поправочный коэффициент на изменение условий резания, принимаемый равным 1,2.

кВт.

Определяем время Т₀, мин, затрачиваемое на обработку одной детали:

, (1.5)

Где L - длина рабочего хода фрезы, мм;

Z - число зубьев нарезаемого колеса, принимаемое равным 8;

n - частота вращения фрезы, мин^-1;

k - поправочный коэффициент, принимаемый равным 1.

Определим длину рабочего хода фрезы L, мм:

L=b+l₁, (1.6)

Где b - ширина венца обрабатываемого колеса, принимаемая равной 260 мм;

l₁ - величина выхода фрезы после обработки, принимаемая раной 50 мм.

L=260+50=310 мм

Время обработки одной детали Т₀, мин, по (1.5):

мин

1.3 Требования к электроприводу и системе управления

Для автоматизированного управления приводами механизмов используются общие принципы построения схем управления с учётом необходимых блокировок, сигнализации, особенностей эксплуатации этих установок.

При выборе электропривода и электрооборудования токарного полуавтомата необходимо учитывать следующие требования:

1. Наличие реверса приводов инструмента и подачи;

2. Механические характеристики двигателей приводов должны соответствовать характеристикам рабочего режима;

3. Должно быть обеспечено регулирование скорости, по возможности наиболее плавное;

4. Мощность двигателя должна максимально использоваться в процессе работы;

5. Исполнение и конструкция двигателей должны соответствовать условиям эксплуатации и условиям окружающей среды;

6. Механические характеристики должны быть жёсткими;

7. Перепад угловой скорости при изменении нагрузки на валу двигателя от холостого хода до номинальной не должен превышать 5-10 %;

8. Привод должен быть прост в обслуживании и надёжен в процессе эксплуатации.

Схемой управления должны быть обеспечены следующие виды блокировок, защит и сигнализаций:

1. Защита элементов схемы от коротких замыканий;

2. Защита приводов от перегрузок.

2. Выбор системы электропривода

2.1 Анализ недостатков, существующих в системе управления

Главным недостатком данной системы электропривода является устаревшее оборудование, что значительно ухудшает надёжность и технико-экономические характеристики электропривода.

В настоящее время технический прогресс идёт в сторону уменьшения потребляемой мощности и увеличения надёжности аппаратов, а также снижения их стоимости и эксплуатационных расходов.

Основной задачей данного проекта является перевод существующей схемы на более современные узлы и аппараты.

Для устранения недостатков предлагается принять следующие меры:

1. Заменить морально устаревшие электродвигатели серии 4А на электродвигатели серии 5А или 6А, т.к. данная серия имеет более высокие энергетические показатели, улучшенные пусковые характеристики, повышенные показатели надёжности, сниженный расход активных материалов;

2. Заменить морально устаревшие пускатели серий ПМА и ПМЕ на пускатели серии ПМЛ, т.к. данная серия более износо - и отказоустойчива, имеет меньшие массогабаритные показатели, обладает меньшим энергопотреблением, а в некоторых случаях применение контактных приставок ПКЛ позволяет отказаться от применения промежуточных реле.

2.2 Выбор рода тока и величины питающих напряжений

Род тока и величина питающего напряжения определяются используемым на станке электрооборудованием.

На модернизируемом станке установлены асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором малой мощности.

Для данных электрических машин требуется трёхфазная сеть переменного тока основной промышленной частоты 50 Гц с питающим напряжением 380 В.

На станке также установлено оборудование, для питания которого требуется пониженное напряжение 24 В постоянного тока.

Питание этих элементов системы управления будет осуществляться через соответствующие понижающие трансформаторы и выпрямители.

Для питания цепей управления принимаем переменное напряжение величиной 110 В.

Применение этого напряжения обеспечивает более высокую надёжность работы схемы управления, а также исключает электрическую связь силовых цепей с цепями управления и устраняет возможность ложного срабатывания релейно-контакторной аппаратуры при замыкании на землю в цепях их катушек.

Для питания местного освещения принимаем напряжение 24 В, а для ламп сигнализации 5 В.

2.3 Выбор системы электропривода

Для станков фрезерной группы, в которых главное движение является вращательным, требуется обычно, постоянство мощности во всём диапазоне изменения частот вращения.

Для зубофрезерных станков характерен малый диапазон регулирования частоты вращения, привод рассматриваемого станка должен обладать диапазоном D=1:6. Пуски, торможения и реверсы редкие и происходят на холостом ходу. В главных приводах зубофрезерных станков основным типом привода является привод от асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Асинхронный двигатель конструктивно хорошо сочетается с коробкой скоростей станка, надёжен в эксплуатации и не требует специального ухода.

Регулирование частоты вращения шпинделя в таком приводе осуществляется путём переключения шестерён в коробке скоростей. Для вспомогательных приводов наиболее часто также применяются отдельные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Окончательно принимаем систему электропривода с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

2.4 Расчёт мощности и выбор двигателя

Определим расчётную мощность двигателя привода инструмента Р_р, кВт:

, (2.1)

Где з - коэффициент полезного действия станка, принимаемый равным 0,8.

кВт

Произведём предварительный выбор двигателя по таблице 27.3 исходя из условия:

, где Р_н - номинальная мощность двигателя, принимаемая равной 3 кВт - 3> 2,725 кВт

Выбираем двигатель 6А132S6 и заносим его характеристики в таблицу1.

Таблица 1 - Технические характеристики двигателей:

Тип	Рн, кВт	Sн, %	cosц	зн, %	Iн, А	Мн, Н·м	Мп/Мн	Мм/ Мн	Iп/Iн
6А132S6	3	5	0,79	81	6,9	30	2,3	2,8	5,5

2.5 Расчёт механических характеристик

Механическая характеристика n₂=f(M) представляет собой зависимость частоты вращения ротора n₂, мин^-1, от момента нагрузки М, Н•м. Частота вращения ротора n₂ прямо пропорциональна скольжению S, и связана с ним следующим образом:

, (2.4)

Где n₁ - частота вращения электромагнитного поля статора, мин^-1;

S - скольжение в относительных единицах.

На практике наиболее часто пользуются зависимостью вида S=f(M).

Расчёт механической характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором производится по уточнённой формуле Клосса.

Исходными данными для расчёта механических характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (АДК) являются:

1) тип двигателя;

2) номинальный момент М_н, Н•м;

3) частота вращения электромагнитного поля статора n₁, мин^-1;

4) кратность пускового момента к номинальному ;

5) кратность максимального момента к номинальному ;

6) номинальное скольжение S_н;

7) номинальная мощность Р_н, Вт.

Расчёт ведётся в следующей последовательности:

1) определяется критическое скольжение:

, (2.5)

Где:

;

2) определяется безразмерная величина q:

(2.6)

3) определяется номинальная угловая скорость _н, рад•с^-1:

(2.7)

4) определяется номинальный момент:

; (2.8)

5) определяется максимальный момент М_м, Н•м:

М_м=М_н•К_м; (2.9)

6) задаются рядом скольжений S_i от 0 до 1 и определяют соответствующий им момент М_i, Н•м:

(2.10)

Расчёт и построение характеристики ведём на ЭВМ в математическом пакете Mathcad, данные расчётов выводятся в виде таблицы.

Таблица 2 - Естественная механическая характеристика двигателя 6А132S6:

S	M, Нм	n, мин-1
1.00 0.98 0.96 0.94 0.92 0.90 0.88 0.86 0.84 0.82 0.80 0.78 0.76 0.74 0.72 0.70 0.68 0.66 0.64 0.62 0.60 0.58 0.56 0.54 0.52 0.50 0.48 0.46 0.44 0.42 0.40 0.38 0.36 0.34 0.32 0.30 0.28 0.26 0.24 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00	43.771 44.208 44.650 45.097 45.549 46.005 46.466 46.931 47.399 47.869 48.343 48.817 49.293 49.768 50.242 50.713 51.181 51.642 52.096 52.541 52.973 53.389 53.788 54.164 54.513 54.830 55.110 55.346 55.530 55.654 55.707 55.678 55.553 55.318 54.953 54.439 53.753 52.865 51.747 50.359 48.662 46.607 44.138 41.193 37.700 33.578 28.735 23.071 16.473 8.825 0.000	0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 820 840 860 880 900 920 940 960 980 1000

S_к=0,397

2.6 Проверка выбранного двигателя

Определим номинальную угловую скорость _н, рад•с^-1, , рад•с^-1. Определим максимальный момент М_м, Н•м, М_м=30•2,8=84, Н•м.

Определим максимальный статический момент нагрузки М_{ст макс}, Н•м, при номинальной угловой скорости двигателя:

(2.11)

При Р_z=2,18 кВт:

, Н•м.

Проверяем выбранный двигатель по условию , где 0,8 - коэффициент, учитывающий падение максимального момента при возможном снижении напряжения сети на 10%.

, Н•м

, Н•м

Условие выполняется, окончательно принимаем выбранный двигатель.

3. Выбор элементов схемы управления

В этом разделе проекта необходимо произвести расчёт и выбор аппаратуры управления, используемой в электрооборудовании технологической установки. При выборе аппаратуры следует руководствоваться положениями ПУЭ (гл. 5.3).

3.1 Выбор электромагнитных муфт

При расчёте и выборе муфт учитывают как статические, так и динамические нагрузки. Статические нагрузки определяются передаваемым крутящим моментом в установившемся режиме работы при условии, что М_с=const.

При подключении муфтой кинематической цепи к приводному двигателю или при изменении режима его работы муфта воспринимает и передаёт динамические нагрузки, возникающие при переходных процессах.

Крутящий момент, передаваемый муфтой, определяют от ведущего звена. При выборе электромагнитных муфт определяют крутящий момент М_кр.i на i-том валу кинематической цепи, где установлена муфта:

М_{кр. i} = 9740Р_ном/n_i, (4.1)

Где Р_ном - номинальная мощность двигателя, кВт;

- КПД передачи от вала двигателя до i-того вала кинематической цепи;

n_i - скорость вращения i-того вала, мин^-1.

М_{кр. i} = 9740•7,5•0,8/1450=40,3 Н·м.

Условием выбора муфты является Мвр > Мкр i, где Мвр - вращающий момент муфты, Н·м. 63 >40,3.

Исходя из данных условий выбираем для автоматической коробки скоростей следующий тип электромагнитных муфт ЭТМ-092-2А. При выборе тормозных электромагнитных муфт тормозной момент муфты М_торм определяется из условия торможения вращающихся инерционных масс за требуемый интервал времени:

Где - момент инерции механизма, приведенный к i-тому валу, на котором установлена муфта, кг·м²;

- угловая скорость i-того вала, рад·с^-1;

t_торм - требуемое время торможения, с.

В качестве тормозной электромагнитной муфты выбираем ЭТМ-082-1А так как в тормозном режиме срабатывают одновременно 3 электромагнитной муфты разделяя тем самым усилие при торможении.

Кроме этого при выборе муфты учитывают:

- назначение муфты:

- способ токоподвода;

- напряжение питания;

- максимальную частоту вращения, которую она может обеспечить;

- время срабатывания и отпускания:

- габаритные размеры муфты.

Выбранные электромагнитной муфты подходят по всем вышеперечисленным параметрам включая свои габариты.

3.2 Выбор магнитных пускателей

Одним из главных элементов электропривода являются магнитные пускатели. Это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы. С их помощью подается напряжение на электродвигатели, включаются и выключаются другие цепи. Магнитные пускатели работают в сетях постоянного и переменного тока основной промышленной частоты.

Магнитные пускатели выбирают исходя из:

1) мощности и рода тока коммутируемой нагрузки;

2) тока и напряжения главных контактов;

3) числа и рода главных контактов;

4) числа и рода вспомогательных контактов;

5) рода тока и напряжения катушки;

6) наличия теплового реле;

7) конструктивного исполнения по степени защиты от воздействия окружающей среды и случайных прикосновений (при установке в шкафах управления может приниматься исполнение IP00);

8) способа монтажа.

При большом числе контакторов приводят подробный выбор одного, а результаты выбора остальных заносят в таблицу 3.

Таблица 3 - Выбор магнитных пускателей:

Поз. обозначение Тип	Род тока нагрузки	Напряжение главных контактов, В	Ток главных контактов, А	Число главных контактов, зам./разм.	Число вспомогательных контактов, зам/разм	Род тока катушки	Напряжение катушки, В	Мощность катушки, пуск/ном, В·А	Наличие теплового реле	Конструктивное исполнение
КМ-1 ПМЛ-1100	Треб.		380	2,75	3	1/0		110	-	+	IP00
	Выбр.		380	10	3	1/0		110	8	+	IP00
КМ-5 ПМЛ-3100+ПКЛ-11	Треб.		380	15,1	3	0/1		110	-	+	IP00
	Выбр.		380	40	3	1/0+1/1		110	20	+	IP00
КМ-6 ПМЛ-3100+ ПКЛ-11	Треб.		380	15,1	3	1/1		110	-	+	IP00
	Выбр.		380	40	3	1/0+1/1		110	20	+	IP00
КМ-7 ПМЛ-1100	Треб.		380	1,2	3	0/0		110	-	-	IP00
	Выбр.		380	10	3	1/0		110	8	-	IP00
КМ-8 ПМЛ-1100	Треб.		380	0,44	3	0/0		110	-	+	IP00
	Выбр.		380	10	3	1/0		110	8	+	IP00

3.3 Выбор реле управления

Основным видом реле, применяемого в системах управления, является электромагнитное, которое представляет собой аппарат, предназначенный для передачи команд из одной электрической цепи в другую.

Выбор реле управления производится по следующим условиям:

1) роду тока и виду коммутируемой нагрузки;

2) частоте коммутаций;

3) току и напряжению контактов;

4) числу и роду контактов;

5) роду тока катушек;

6) напряжению (току) катушек;

7) способу присоединения внешних проводов;

8) конструктивному исполнению по способу монтажа и степени защиты;

9) механической и коммутационной износостойкости.

Для реле времени необходимо дополнительно учитывать выдержку времени и направление её действия, число контактов с выдержкой времени. Ток контактов реле принимают для наиболее тяжёлого режима работы - при разрыве тока индукционной нагрузки. При эксплуатации реле в условиях, отличных от каталожных, необходимо произвести перерасчет на реальные условия эксплуатации. Перерасчёт производят исходя из постоянства коммутационной мощности контактов реле. В пояснительной записке приводят подробный расчёт одного реле, а остальные заносят в таблицу 4.

Таблица 4 - Выбор реле управления:

Поз. Обозначение. Тип

Род тока нагрузки

Ток контактов, А

Напряжение контактов, В

Число контактов, зам/разм

Род тока катушки

Род катушки

Напряжение (ток) катушки, В(А)

Выдержка времени, с.

Мощность катушки

Способ присоединения внешних проводов

Способ монтажа

Конструктивное исполнение

КМ-2 РП-21

Треб.

0,5

110

1/3

U

110

-

-

внеш.

на панель

IP00

Выбр

4

110

4/4

U

110

-

3,5

внеш.

на панель

IP00

КМ-3 РП-21

Треб.

0,5

110

2/2

U

110

-

-

внеш.

на панель

IP00

Выбр

4

110

4/4

U

110

-

3,5

внеш.

на панель

IP00

КМ-4 РП-21

Треб.

3,8

110

2/3

U

110

-

-

внеш.

на панель

IP00

Выбр

4

110

4/4

U

110

-

3,5

внеш.

на панель

IP00

КМ-9 РП-21

Треб.

3,8

110

2/0

U

110

-

-

внеш.

на панель

IP00

Выбр

4

110

4/4

U

110

-

3,5

внеш.

на панель

IP00

КТ РЭВ-811

Треб.

0,2

110

0/1

U

110

0,25-1

-

внеш.

на панель

IP00

Выбр

10

110

0/1

U

110

0,25-1

30

внеш.

на панель

IP00

3.4 Расчет и выбор трансформаторов и выпрямителей управления

Выбор трансформатора, питающего цепь управления переменного тока, производится по двум условиям:

1) Мощность трансформатора S_тр должна быть не меньше суммарной мощности, потребляемой максимальным числом одновременно включенных аппаратов в длительном режиме работы:

(4.4)

Где k - максимальное число одновременно включенных аппаратов;

Sномi,-номинальная мощность катушки i-того аппарата, В*А.

Если трансформатор имеет несколько вторичных обмоток, то рассчитывают мощность каждой вторичной обмотки, а мощность трансформатора S_тр определяется

S_тр ? S₂₁ + S₂₂ +…+ S_2j, (4.5)

Где S₂₁, S₂₂, S_2j - мощность соответствующей вторичной обмотки трансформатора, В·А;

j - число вторичных обмоток трансформатора.

400 ? 51+101+60,

400 ? 212 А.

Выбранный трансформатор должен удовлетворять следующим условиям:

Где:

S_{ном тр} - номинальная мощность выбранного трансформатора, В·А;

S_{ном 2.1}, S_{ном 2.2}, S_{ном 2.3} - номинальные мощности вторичных обмоток трансформатора, В·А;

U_{ном 2.1}, U_{ном 2.2}, U_{ном 2.3} - номинальные напряжения вторичных обмоток трансформатора, В;

U_2.1, U_2.2, U_2.3 - требуемые напряжения вторичных обмоток трансформатора, В.

Исходя из данных условий расчета и подбора трансформаторов, выбираем следующий тип трансформатора отвечающего всем условиям с тремя вторичными обмотками ОСМ-0,4 380/110, 29, 24. Выбор выпрямителя производится по условиям выбора неуправляемого преобразователя. Выбор схемы выпрямления определяется мощностью нагрузки, напряжением и требованиями к пульсациям выпрямленного напряжения. Исходными данными для выбора диодов являются номинальный ток нагрузки I_{d ном} и номинальное напряжение нагрузки U_{d ном}. Выбор выпрямителя производится в следующей последовательности:

1) определяют среднее значение тока вентиля I_в:

I_в= k_iв I_{d ном}, (4.6)

Где k_iв - схемный коэффициент тока вентиля;

I_в=0,5•1,6=0.8 А.

2) рассчитывают максимальную величину обратного напряжения, прикладываемого к запертому вентилю U_{обр. макс}:

U_{обр. макс} = k_e0 k_c k_p E_{d ном}, (4.7)

Где k_e0 - отношение максимального обратного напряжения к выпрямленной Э.Д.С.;

k_c - коэффициент запаса по напряжению, принимаемый равным 1.1;

k_p - отношение типовой мощности трансформатора к мощности на стороне переменного тока;

E_{d ном} - выпрямленная Э.Д.С. преобразователя, принимаемая равной 1.05U_{d ном}, В; U_{обр. макс}=1,57•1,1•1,23•1,05•110=245,35 В. Значения схемных коэффициентов приводятся в таблице 5. Руководствуясь расчетами выбираем четыре диода серии Д-242 Б

Таблица 5 - Расчётные величины для выпрямительных схем:

Наименование схемы	ke	ke0	kiв	ki1	ki2	kp	число пульсаций m
Однофазная мостовая	1.110	1.570	0.500	1.110	1.110	1.23	2

3.5 Выбор аппаратов защиты

1. В электроприводах применяют следующие виды защит:

а) защиту при коротких замыканиях в силовых цепях и при недопустимо больших бросках тока двигателя;

б) защиту двигателя от перегрева, от самозапуска;

в) защиту цепей управления при коротких замыканиях.

2 Защита при коротких замыканиях обеспечивает немедленное отключение повреждённой цепи. В силовых цепях защита осуществляется плавкими предохранителями, автоматическими выключателями с электромагнитными и комбинированными расцепителями, максимально-токовыми реле. Цепи управления защищают либо теми же аппаратами, что и силовые цепи (обычно при мощности двигателя до 5кВт), либо своими плавкими предохранителями и автоматическими выключателями. Максимально-токовые реле осуществляют также защиту двигателя от недопустимо больших толчков тока.

3 Ток плавкой вставки предохранителей I_{ном.вст.} определяется:

а) для защиты двигателей с короткозамкнутым ротором с пусковым током I_пуск и номинальным током I_ном при нормальном пуске (t_пуск 10c):

I_{ном.вст.} (4.8)

I_{ном.вст} А. Также учитывают напряжение защищаемой цепи.

Выбираем 3 предохранителя типа ПРС-6Ч3У3-П I_вст=6 А.

4 Номинальный ток электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматического выключателя I_{ном.расц.} выбирается по длительному расчётному току I_дл, равному при защите одиночного двигателя номинальному току, а при защите группы двигателей - наибольшему суммарному току одновременно работающих двигателей:

I_{ном.расц.}, (4.9)

Где 0,85 - коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения автоматического выключателя при установке в шкафу управления.

При I_дл=30 А.

I_{ном.расц.}=35,3 А.

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя I_сраб. проверяется по максимальному значению кратковременного тока I_сраб. 1,25I_{макс.кр.}, где 1,25 - коэффициент, учитывающий неточность определения характеристик автоматических выключателей;

I_{макс.кр.} - максимальный кратковременный ток линии, А.

При:

I_{макс.кр.}=128,38 А.

I_сраб. 1,25•128,38

При выборе автоматических выключателей необходимо учитывать:

- напряжение цепи;

- род тока цепи;

- число полюсов;

- необходимое число вспомогательных контактов.

После приведения в пояснительной записке примера выбора автоматического выключателя, может быть приведена таблица 6 с результатами выбора автоматических выключателей.

Таблица 6 - Выбор автоматических выключателей:

Поз. обозначение, тип	Вид расцепителя	Род тока цепи	Число полюсов	Напряжение цепи, В	Ток расцепителя, А	Ток автоматического выключателя, А	Ток срабатывания (уставки), А	Число и род дополнительных контактов, зам/разм
QF-1 ВА51Г-31	Треб.	смешаный		3	380	35,3	35,3	160,4	-
	Выбр.	смешаный		3	380	40	100	210	-

5 Защита двигателей от перегрева, вызванного перегрузкой по току, осуществляется:

а) при продолжительном режиме работы - тепловыми реле или автоматическими выключателями с тепловыми или комбинированными расцепителями;

От перегрузок защищают электродвигатели переменного тока мощностью 0,55 кВт и выше. При необходимости применяют защиту от перегрузок и для двигателей мощностью менее 0,55 кВт. Электродвигатели приводов насосов охлаждения и смазки, магнитных сепараторов шлифовальных станков и прочих легко загрязняющихся механизмов должны иметь защиту от перегрузок независимо от их мощности.

Номинальный ток нагревательного элемента I_{ном.нагр.} теплового реле и теплового или комбинированного расцепителя автоматического выключателя I_{ном.расц.} выбирают из условия:

I_{ном.нагр.}= I_{ном.расц.} I_ном.

Таблица 7 - Выбор тепловых реле:

Номинальный ток пускателя	Ток теплового реле, А.
	Позиционное обозначение, тип	Номинальный ток, А.	Ток теплового элемента, А
			Среднее значение	Пределы регулирования
25	КК-1 РТЛ-102104	25	16	13-18
10	КК-2 РТЛ-100404	25	0,52	0,38-0,65
10	КК-3 РТЛ-100804	25	3,2	2,4-4,0

4. Выбор типа и сечения проводов и кабелей

Области применения кабелей и проводов должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий на кабели и провода, а также правил устройства электроустановок.

Допускается использовать контрольные кабели для подключения до двух электроприёмников напряжением до 1 кВ и мощностью до 10 кВт, относящихся к одному агрегату или одной технологической линии.

Для присоединения к неподвижным электроприёмникам, как правило, следует применять кабели и провода с алюминиевыми жилами. Кабели и провода с медными жилами следует применять для присоединения к переносным, передвижным и установленным на виброизолирующих опорах электроприёмникам, а также в случаях, оговоренных ПУЭ. Кабели и провода, присоединяемые к переносным, передвижным и установленным на виброизолирующих опорах электроприёмникам, должны быть гибкими.

Электропроводки станков и машин выполняют проводами и кабелями преимущественно в полихлорвиниловой изоляции. Согласно общим техническим условиям для проводок станков и машин могут применяться медные провода сечением не менее 1 мм², и лишь в цепях усилительных устройств разрешается применять непосредственно на станках и машинах провода сечением 0,75 мм², а на панелях и в блоках - 0,5 и 0,35 мм². На кранах не допускается сечение проводов меньше 2,5 мм² и с изоляцией на напряжение ниже 500 В.

Выбор сечения проводов и кабелей производится:

а) по условию нагрева длительным расчётным током

Где I_доп - длительно допустимый ток провода, А;

I_дл - длительный ток линии, А;

k_попр - поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей;

б) по условию соответствия выбранному аппарату максимально-токовой защиты

Где k_з - коэффициент защиты или кратность защиты;

I_з - номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата, А.

в) Изоляция выбранного провода или кабеля должна соответствовать условиям эксплуатации и уровню применяемого напряжения.

При:

I_з=15,1 А,

k_з=1,25,

k_попр=1,U_ном

1,U_ном =380 В.

а) 24 > 15,1/1=15,1 А.

б) 24 > 15,1•1,25/1=18,8 А.

в) 1000 > 380

Таблица 8 - Выбор проводов и кабелей:

Линия	Iрасч, А.	Iдоп, А.	Тип кабеля или провода
Питания двигателей

Литература

электропривод автоматизация технологический

1. Гурин Н.А., Янукович Г.И. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. - Мн.: Вышэйшая школа, 1990.

2. Москаленко В.В. Электрический привод. - М.: Высшая школа, 1991.

3. Гейлер Л.Б. Основы электропривода. - Мн.: Вышэйшая школа, 1972.

4. Вешеневский В.В. Характеристики двигателей в электроприводе. - М.: Энергия, 1977.

5. Анхимюк В.Л., Опейко О.Ф. Проектирование систем автоматического управления электроприводами. - Мн.: Вышэйшая школа, 1986.

6. Вараксо Л.С., Родионов А.С. Основы проектирования электрооборудования металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1984.

7. Дьяков Р.И. Типовые расчёты по электрооборудованию. - М.: Высшая школа, 1991.

8. Зимин Е.Н., Преображенский В.И., Чувашов И.И. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. - М.: Энергоиздат, 1981.

9. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

10. Яуре А.Г., Певзнер Е.М. Крановый электропривод. - М.: Энергоатомиздат, 1988.

11. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - М.: Высшая школа, 1990.

Размещено на Allbest.ru