3 Выбор электродвигателей,

ПУСКОВЫХ И ЗАЩИТНЫХ

АППАРПТОВ

Электродвигатели для привода производственных механизмов выбираются по следующим условиям: по напряжению, мощности, режиму работы, частоте вращения и условиям окружающей среды.

Электродвигатели необходимо выбирать таким образом, чтобы его номинальная мощность Р_Н.Д. соответствовала механической мощности Р_мех , т.е.

Р_Н.Д. ≥ Р_мех, (2.1)

где Р_Н.Д. – номинальная мощность выбираемого двигателя;

Р_мех. –механическая мощность.

Для всех станков выбираем асинхронные двигатели марки АИР общего назначения с частотой вращения 1500 об/мин , длительного режима работы .

Рассмотрим выбор двигателей на примере сверлильного станка №10 механической мощностью Р_мех.=7,2 кВт:

По условию 2.1

Р_Н.Д. ≥ Р_мех

Р_Н.Д. ≥ 7,2

Выбираем двигатель марки АИР132S4 с Р_Н.Д.= 7,5 кВт, n=1500 об/мин,cosφ=0,86, η=87,5%, К_П=Ι_П/Ι_Н=7,5.

Аналогично производим выбор электродвигателей для остальных станков и пресса, результаты выбора сводим в таблицу 2.1

16.430131.00ПЗ

16.43 01 03. 00 ПЗ

Таблица 2.1 – Выбор электродвигателей станков и пресса.

№	Рмех. кВт	РН.Д кВт	Марка двигателя	n, об/мин	cosφ	η , %	ΙП/ΙН
Токарные 1 Ки = 0,12 2 сosφ = 0,4 3	7,2-2x 11-3x 3,5	7,5-2x 11-3x 4	АИР132S4 АИР132M4 АИР100L4	1500 1500 1500	0,86 0,87 0,84	87,5 87,5 84,0	7,5 7,5 6,0
Шлифовальные 4 Ки = 0,12 5 сosφ = 0,4 6	3,9 35 25	4 37 30	АИР100L4 АИР200M4 АИР180M4	1500 1500 1500	0,84 0,90 0,90	84,0 91,0 91,0	6,0 7,0 6,5
Сверлильные 7 Ки = 0,12 8 сosφ = 0,4 9 10	35 40 35 7,2	37 45 37 7,5	АИР200М4 АИР200S4 АИР200M4 АИР132S4	1500 1500 1500 1500	0,90 0,89 0,90 0,86	91,0 92,5 91,0 87,5	7,0 7,5 7,0 7,5
Фрезерные 11 Ки = 0,12 12 сosφ = 0,4 13 14	1,9 4,5 10,5 2,2	2,2 5,5 11 2,2	АИР90L4 АИР112M4 АИР132M4 АИР90L4	1500 1500 1500 1500	0,83 0,85 0,87 0,83	80,0 85,5 87,5 80,0	6,0 7,0 7,5 6,0
Токарно- 15 винторезные 16 Ки = 0,12 17 сosφ = 0,4	2,7 5,4 10,5	3 5,5 11	АИР100S4 АИР112M4 АИР132M4	1500 1500 1500	0,83 0,85 0,87	82,0 85,5 87,5	6,0 7,0 7,5
Обдирочно- 18 шлифовальн 19 Ки = 0,17 20 сosφ = 0,65	4,4 7,3 5,2	5,5 7,5 5,5	АИР112M4 АИР132S4 АИР112M4	1500 1500 1500	0,85 0,86 0,85	85,5 87,5 85,5	7,0 7,5 7,0
Пресс 22 Ки=0,17 cosφ=0,65	190	200	AИР315M4	1500	0,92	94,0	6,0

Аппараты управления и защиты выбирают по номинальному току нагрузки, номинальному напряжению и роду тока питающей сети.

Для защиты от к.з. выбираем предохранители, а от перегрузок- тепловые реле, которые идут в комплекте с магнитными пускателями.

Для дистанционного управления и защиты от пониженного напряжения применяются магнитные пускатели.

Рассмотрим выбор вышеперечисленной аппаратуры на примере сверлильного станка № 3 с двигателем марки АИР100L4 с Р_Н=4кВт, n=1500 об/мин., cosφ=0,84, η=85%, К_П=7.

Номинальный ток электродвигателя:

I_Н= , (2.2)

16.43 01 03. 00 ПЗ

16.430131.00ПЗ

где Р_Н – номинальная мощность двигателя, кВт,

U_Н – номинальное напряжение двигателя, кВ,

η – КПД при номинальной нагрузке,

cos φ – номинальный коэффициент мощности.

I_Н= =8,51 А.

Пусковой ток электродвигателя :

I_П=I_Н·К_П, (2.3)

где К_П- кратность пуска двигателя.

I_П==8,51·7=59,57А

Выбор автоматического выключателя производим по следующим условиям:

I_НА I_НД, (2.4)

где I_НА- номинальный ток автомата.

I_НР≥I_НД, (2.5)

где I_НР –номинальный ток расцепителя.

I_НА 8,51А ;

I_НР≥8,51А.

Из справочника (Л1 с94) выбираем автоматический выключатель ВА 51-25 I_НА=25А,I_НР =10А.Аналогично выбираем автоматы для других приводов. Магнитный пускатель выбираем по условию: I_НП I_НД, (2.6)

где I_Н- номинальный ток пускателя А,

I_Р- расчетный ток нагрузки (номинальный ток двигателя) А.

I_НП 8,51А.

Принимаем магнитный пускатель ПМЕ 111 с I_Н=10А. (Л2, с.117).

Сечение жил кабелей напряжением до 1 кВ выбираются по следующим

усло­виям:

1 I_доп.≥ I_н (2.7)

где I_доп — длительно допустимая токовая нагрузка провода или кабеля, А;

I_н — расчётный ток проводника, А;

I_доп. ≥8,51

2 I_доп.≥( I_з К_з )/К_п (2.8)

где I_з — номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата;

К_з — кратность длительно допустимого тока кабеля по отношению

к номи­нальному току или току срабатывания защитного аппарата ,

прини­маем К_з — 1 ;

К_п — поправочный коэффициент на условия прокладки (принимаем Кп=1,

т.к. условия прокладки нормальные).

I_доп >(10^.1)/1

16.430131.00ПЗ

I_доп >10

Таким образом выбираем кабель АВВГ (4x2,5) с I_доп=19А (Л1, с. 112).

16.43 01 03. 00 ПЗ

Для остальных одноприводных станков расчет производится аналогично.

Схема станка с одним приводным двигателем представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1- Схема одноприводного станка

ВА51-25 ПМЕ-111 3/4

АВВГ (4x2,5)

Рассмотрим двухдвигательный привод (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2- Схема двухприводного станка

ПМЕ-111 1/4

ВА 51-31 ПМЕ-111 1/4

АВВГ 3(1х3)+(1х2,5)

Рассмотрим выбор вышеперечисленной аппаратуры на примере двухприводного токарного станка № 1 с двигателями марки АИР132S4 с Р_Н=7,5кВт, n=1500 об/мин., cosφ=0,86, η=87,5%, К_П=7,5.

Выбор нижнего автоматического выключателя,кабеля и пускателя произво­дится аналогично однодвигательному приводу.

Номинальный ток электродвигателя:

I_Н1= I_Н2= =15 А.

Расчётный ток группы:

I_р.гр= I_Н1+ I_Н2=15*2=30 А

Пусковой ток электродвигателя :

I_П1= I_П2=15·7,5=112,5А

Пиковый ток группы:

I_пик.гр = I_пуск.max+I_Н1=112,5+15=127,5А

Выбираем автоматический выключатель:

I_НА 30;

16.430131.00ПЗ

I_НР≥30.

Из справочника (Л1 ,с.94) выбираем автомат ВА51-31 с I_НА=100А, I_НР=40А.

Выбираем магнит­ный пускатель:

I_НП 15А

16.43 01 03. 00 ПЗ

Принимаем магнитный пускатель ПМЕ 211 с I_Н=25А . (Л2, с.203) .

Выбираем кабель:

I_доп. ≥ I_Р.ГР / К_П=30А

I_доп ≥ (20^.1)/1

I_доп ≥ 20А

Выбираем АВВГ 3(1x8)+2x5 с I_доп=37А

Рассмотрим выбор аппаратуры для сварочного трансформатора (рисунок 2.3).

1 Номинальный ток сварочного трансформатора:

I_СВ.Н= (2.14)

где S_СВ.Н- номинальная полная мощность сварочного трансформатора ,кВА.

I_СВ.Н= =48,68А

Номинальный ток сварочного трансформатора приведенный к ПВ:

I^’_СВ.Н= I_СВ.Н· (2.15)

I^’_СВ.Н=48,68· =37,07А

2 Пиковый ток сварочного трансформатора принимаем равным трёхкратному номинальному току:

I_ПИК=3·I_СВ.Н (2.16)

I_ПИК=3·48,68=146А.

3 Выбор автоматического выключателя производится по следующим условиям:

I_Н.А I^’_СВ.Н; (2.17)

I_Н.Р I_СВ.Н; (2.18)

I_Н.А 37,6А;

I_Н.Р 48,68А.

Принимаем автомат ВА 51-31 с I_Н.А=100А, I_Н.Р=50А. (Л1,с.94)

Проверяем выбранный автомат по проверочному условию:

К_ОТС ·I_Н.Р 1,25·I_ПИК; (2.19)

К_ОТС ·I_Н.Р 1,25·I_ПИК; (2.20)

16.430131.00ПЗ

7·50 1,25·146;

350 182,5;

К_ОТС =7;

Принимаем кратность тока отсечки по отношению к номинальному

току К_ОТС=7.

4 Выбираем плавкую вставку предохранителя для сварочного трансформатора по условию: I_ВС 1,2· I_СВ.Н· , (2.22)

где ПВ-номинальная продолжительность включения сварочного трансформатора. I_ВС 1,2·48,6· ;

I_ВС 45,17А.

Из справочника (Л1, с.93) выбираем предохранитель ПН2-100 I_ВС=50А.

16.43 01 03. 00 ПЗ

5 Выбираем силовой ящик ЯБПВУ-Iм с I_НА=100А и I_{Н ПРЕД}=100А (Л1, с.99)

6 Выбираем низковольтный питающий гибкий кабель от силового ящика

до трансфор­матора :

Выбираем гибкий кабель марки АВВГ 3×10мм² с Iдоп=42А.

Схема защиты сварочного трансформатора приведена на рисунке 2.3

Рисунок 2.3- Схема защиты сварочного трансформатора

ЯБПВУ-1М

АВВГ 3×10мм²

ПН2-100/100 ВА 51-31 21/32

Выбор аппаратов для пресса:

1 Номинальный ток электродвигателя пресса:

I_Н= =351А.

2 Пиковый ток данного электродвигателя :

I_ПИК=351·5,5=1930,5А.

3 Выбор автоматического выключателя производится по условиям:

I_Н.А 351А;

16.430131.00ПЗ

I_Н.Р 351А.

Принимаем автомат ВА 51-37 с I_Н.А=400А, I_Н.Р=400А (Л1, с.94).

Проверяем выбранный автомат по проверочному условию:

10·400 1,25·1930,5;

4000 2413,13(верно)

4 Поскольку мощность двигателя пресса больше 100кВт, то для дистанцион­-

ного управления и защиты от пониженного напряжения применяют

контактор. Выбор контактора проведем по условию:

I_КН I_Н, (2.24)

где I_КН- номинальный ток контактора, А,

I_Н- номинальный ток двигателя ,А.

I_КН 351А

Принимаем контактор КТ- 6000 с I_КН=400А. (Л3, с.142)

Сечение жил кабеля, питающего двигатель пресса выбирается по условиям 2.7,2.8:

I_ДОП 351;

I_ДОП 400∙1/1;

I_ДОП 400

Выбираем кабель 2АВВГ 3(1×120­)+1×70мм² с I_ДОП =200А

из справочника (Л1, с.111).

16.43 01 03. 00 ПЗ

Схема защиты привода пресса представлена на рисунке 2.4

Рисунок 2.4- схема защиты привода пресса.

2АВВГ 3(1×120) + 1×70мм²

22 /200

ВА 51-37 КТ- 6000

Результаты расчётов сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Выбор защитной аппаратуры.

№	Автоматические Выключатели				Пускатели			Марка кабеля		IДОП, А
	Тип	IН.А,А	IН.Р,А	Тип		IНП,А
11,2;10;19; 21,2,3;13; 17	ВА51-25	25	25	ПМЕ-211		25	АВВГ (4×4)		27
3;4; 11;14;15	ВА51-25	25	10	ПМЕ-111		10	АВВГ (4×2,5)		19
7;5;9;8	ВА51-31	100	100	ПАЕ-511		110	АВВГ (4×50)		125
12;16;18;20	ВА51-25	25	25	ПМЕ-211		25	АВВГ (4×4)		27
6	ВА51-31	100	80	ПАЕ-411		63	АВВГ (4×35)		95

16.430131.00ПЗ

16.43 01 03. 00 ПЗ