6 Расчёт и выбор элементов силовой схемы электро - привода, защиты и сигнализации, составление её перечня.

Выбор автоматического воздушного выключателя

Автоматические выключатели (автоматы) осуществляют проведение тока в нормальном режиме и отключение тока при коротких замыканиях, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения.

,

где: – номинальный ток теплового расцепителя автомата,

–расчётный ток цепи.

А;

При затяжных пусках одного из двигателей:

;

А;

При установке автоматического выключателя в закрытом шкафу:

;

А.

Выбираем: А3722Б U = 380 В, I_ВЫКЛ = 250 А, I_ЭЛ.Р = 250 А, [2, стр.172].

Выбор теплового реле

Тепловое реле предназначено для защиты асинхронного электродвигателя от недопустимого нагрева при длительных перегрузках.

;

где: – номинальный ток нагревательных элементов теплового реле.

А;

;

где: – ток срабатывания нагревательных элементов теплового реле.

А.

Выбираем: РТЛ-3200 I_Н.РАСЦ = (145÷200) А, Р_ПОЛ = 16 Вт, Р₃₈₀ = 100 кВт.

Выбор контактора

Выбираем: контактор КТ6032 U = 380 В, I_н = 250 A.

Выбор магнитных пускателей

Электромагнитные пускатели предназначены для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети и остановки трёхфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

,

где: – номинальный ток главных контактов.

А;

,

где: – предельно включаемый и отключаемый ток,

–пусковой ток электродвигателя.

А;

Выбираем: Пускатели ПАE600 Р_н = 75 кВт, I_н = 146 A , I_пред = 1500 A, S_н = 38 Bт.

Выбор трансформаторов

– для цепи управления и сигнализации:

ОСМ-0,16 – 380/110/24: S_ТР=160 Вт, U₁ = 380 В, U₂ = 110 В, U₃ = 24 В [1, стр.20].

– для динамического торможения:

;

;

;

.

Выбираем трансформатор серии ТБС2-2,5 Р_Н = 2500 Bт, Р_ВО = 2250 Вт [1,стр.27].

Выбор плавких предохранителей

Предохранители предназначены для защиты главных цепей электродвигателей небольшой мощности, а также цепей управления от токов коротких замыканий и недопустимых перегрузок.

Плавкая вставка предохранителя, для защиты цепей трансформатора для динамического торможения:

,

где: – номинальный ток плавкой вставки,

–номинальный ток первичной обмотки трансформатора,

А;

А;

Выбираем: ПРС – 20 – П: I_пл.вст = 10 А [2, стр.16].

Плавкая вставка предохранителя, для защиты цепей управления:

,

А;

А;

Выбираем: ПРС – 6 – П: I_пл.вст = 1 А [2, стр.16].

Выбор диодного моста

Диодный мост с использованием силовых вентилей (диодов) Д161-320

I_н = 320 А. (с использованием воздушного охлаждения) [2, стр.15]

Кнопки управления

ПКЕ-1 (стоп, вперёд, назад) [1,стр.116].

Реле времени

РВ03 Х4, U = 110 В, выдержка времени в сети 0,15 ÷ 20 с.

Световая сигнализация

Для сигнализации местного освещения выбираем лампы накаливания:

HL 6: ЛН – 40/24, Р = 40 Вт, U = 24 В.

Для сигнализации цепей управления и аварийной сигнализации выбираем лампы накаливания: [1, стр.204].

HL1 – HL5: АЕР1211У1, U = 24 В.

7 Расчёт и построение естественных механических и электромеханических характеристик ад Расчет механических характеристик ад

Построение механической характеристики по Г-образной схеме замещения.

Параметры схемы замещения двигателя представлены в таблице 2. Используя их, можно рассчитать механическую характеристику АД по формуле

,

где: – число фаз обмотки статора АД

–фазное напряжение обмотки статора, В

–активные сопротивления обмоток статора и ротора, Ом

–индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора, Ом

Значения параметров схемы замещения в таблице даны в относительных единицах и поэтому должны быть пересчитаны через фазные номинальные величины и токапо формулам:

Найдем значения активных и индуктивных сопротивлений обмоток статора и ротора:

Задаваясь значениями скольжения S, можно определить угловые скорости ротора и моментыМ двигателя, величины которых заносят в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 – Расчетные параметры механической характеристики

	1	10-8	0,005	0,01	0,012	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,08
	2	4∙10-5	196,7	381,3	450,8	699,8	939,8	1103	1203	1253	1261
	3	156,99	156,2	155,4	155,12	153,9	152,3	150,7	149,2	147,6	144,4
	4				6,7%

Продолжение таблицы 7.1

1	0,095	0,11	0,15	0,2	0,3	0,45	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
2	1222	1167	1005	832,8	604,5	422,1	322,8	278,8	245,2	218,9	197,6
3	142,1	139,7	133,5	125,6	109,9	86,35	62,8	47,1	31,4	15,7	0
4	9,8%										65,9%

Угловая скорость ротора определяется по формуле

,

при ,

при ,

при ,

Определим значения момента двигателя:

при

при

при

Оценим погрешность расчета момента по формуле

Удовлетворительным расчет по точности считается тогда, когда . Таким образом, получили, что максимальная погрешность получается при пусковом моменте.

Графическое изображение механической характеристики строится в виде зависимостей или, которые могут быть совмещены на одном графике, представленном на рисунке 7.1.

На этом графике обозначаются также точки, соответствующие паспортным параметрам механической характеристики:

номинальному моменту

критическому (максимальному) моменту ;

пусковому (начальному) моменту ;

минимальному моменту

где – относительный минимальный момент.

Это позволяет оценить погрешность расчета построения механической характеристики по Г-образной схеме замещения.

Построение механической характеристики по приближенной формуле.

На практике широко применяется приближенное аналитическое выражение механической характеристики, называемое формулой Клосса:

Используя паспортные значения параметров и для выбранного двигателя, можно рассчитать величиныи. Расчетные параметры заносятся в таблицу, аналогичную таблице 7.1. График механической характеристики по приближенной формуле может быть совмещен с графиком, построенным по Г-образной схеме замещения (рисунок 7.1).

Таблица 7.2 – Расчетные параметры механической характеристики

	1	10-8	0,005	0,01	0,012	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,08
	2	2,3∙10-5	116,8	231,6	276,6	448,5	638,8	795,6	916,9	1004	1096
	3	156,99	156,2	155,4	155,12	153,9	152,3	150,7	149,2	147,6	144,4
	4				42,8%

Продолжение таблицы 7.2

1	0,095	0,11	0,15	0,2	0,3	0,45	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
2	1112,1	1100	1006	862,2	640,2	449,6	343,6	296,4	260,5	232,2	209,4
3	142,1	139,7	133,5	125,6	109,9	86,35	62,8	47,1	31,4	15,7	0
4	0%										63,9%

при ;

при ;

при ;

Оценим погрешность расчета момента

Приближенная формула дает небольшую погрешность придо 30%, а при– возрастает. В данном случае получили, что погрешность при номинальном и пусковом моменте немного превышает заданную. Погрешность в приближенной формуле обусловлена тем, что не учитываются параметры обмотки статора.