Окончание таблицы 2
-
Ва-
риант
Характеристика
сети
Трёхфазные приемники
Трёхфазный
симмтричн.
пр-к. №1
UH,
В
Sн,
кВА
cosφн
46
Трехпроводная
380/220 В
220
18,5
0,85
инд.
47
Трехпроводная
220/127 В
220
20
0,6
инд.
48
Четырехпроводная
380/220 В
220
25
0,9
инд.
49
Четырехпроводная
220/127 В
127
30
1,0
акт.
50
Трехпроводная
380/220 В
380
10
0,7
инд.
Расчетно-графическая работа № 4 на тему: «Анализ режимов работы электропривода»
Задача.
Для привода центробежного насоса с
номинальными значениями производительности
,
напора
,
частоты вращения
,
коэффициента полезного действия
,
предназначенного для перекачки жидкости,
рассчитать мощность и выбрать по
каталогу трехфазный асинхронный
двигатель серии 4А общепромышленного
применения защищенного исполнения. Для
питания двигателя необходимо выбрать
сечение кабеля, предохранитель с
соответствующей плавкой вставкой.
Составить схему подключения асинхронного двигателя к трехфазной четырех проводной сети (с нейтральным проводом) с учетом выбранных предохранителей и возможностью отключения его от электрической сети.
Номинальное напряжение трехфазной электрической сети 380/220В. Тип и номинальные данные насосов приведены в таблице 2. Длительно допустимые токовые нагрузки на изолированные провода приведены в таблице 4.
Тип и номинальные данные предохранителей приведены в таблице 4.3.
Плотности жидкостей определяются вариантом или выдаются преподавателем и приведены в таблице 3.
Методические указания к решению задачи:
Определить расчетную мощность(
)
двигателя насоса по формуле
,
где
- расчетная мощность двигателя, кВт;
-
плотность жидкости,
/;
Q
- производительность насоса,
;
Н - напор насоса, м;
- номинальный КПД насоса;
-
КПД передачи от двигателя к насосу,
равный 1.
Построить нагрузочную диаграмму привода
,
с учетом варианта и данных, приведенных
в таблице 6.Определить эквивалентную мощность двигателя(
)
по формуле
,
где Р1 = РР·β1; Р2 = РР ּβ2; …… Рn = РР βn,
где Рэкв – расчетная мощность электродвигателя насоса, кВт;
β1, β2.. βn – коэффициент загрузки электродвигателя насоса (таблица 4.4);
Р1, Р2…Рn – фактическая загрузка электродвигателя насоса в заданном интервале времени;
t1 …….tn – интервалы времени работы двигателя, заданные в таблице 4.4.
4.
Выбрать
двигатель по справочнику [6 ], исходя из
условий
.
5. Проверить выбранный двигатель на перегрузочную способность по следующей методике:
5.1 Определить номинальный момент выбранного двигателя по формуле
,
где – номинальная частота вращения двигателя, об/мин
–
номинальный
момент двигателя, Нм;
5.2 Определить максимальный момент, соответствующий максимальной мощности нагрузочной диаграммы (табл. 4.4) по подобной формуле
,
где
- максимальное
значение мощности по нагрузочной
диаграмме, кВт;
5.3 Проверить выбранный двигатель на перегрузку по условию
,
где
- максимальный статический момент на
валу двигателя, создаваемый нагрузкой;
-
максимальный допустимый момент двигателя,
определяемый паспортными данными
двигателя, определяемый по формуле
(
– перегрузочная
способность двигателя, заданная в
паспортных данных двигателя как отношение
максимальной мощности к номинальной);
К - коэффициент, учитывающий возможное снижение питающего напряжения (К = 0,9).
6. Если выбранный двигатель не удовлетворяет перегрузочной способности, тогда необходимо повторить расчет по п.п. 4,5, для следующего по справочнику значения мощности двигателя.
7. Для выбранного асинхронного электродвигателя выбрать провода (или кабель) необходимого сечения с учетом допустимого тока (табл. 5) из условия: Iдоп ≥ Iном, где Iном – номинальный ток выбранного двигателя, который определяется по формуле
,
А.
8. Выбранное сечение кабеля проверить на допустимое падение напряжения по формуле
,
где P1ном - номинальная мощность двигателя на входе, равная отношению номинальной мощности выбранного двигателя к его КПД, (кВт);
-
длина линии (м);
-
удельная проводимость материала,
;
-
сечение линейного провода в
;
-
для меди и алюминия соответственно.
Если потеря напряжения составляет более 5 %, то необходимо выбрать кабель другого сечения.
9. Для защиты проводов от короткого замыкания выбрать предохранители с соответствующей плавкой вставкой (табл. 6). Для того, чтобы плавкая вставка не расплавилась во время пуска двигателя, необходимо выполнить условие
.
10. Проверить, защищает ли выбранная плавкая вставка провода выбранного сечения от действия токов короткого замыкания, используя неравенство
.
Если неравенство не соблюдается, необходимо увеличить сечение провода.
11. Определить режим работы электропривода (продолжительный S1 режим или повторно кратковременный ПВ режим) по формуле
,
%,
где
- время работы электродвигателя за цикл
(
);
-
время цикла, включая время паузы(
).
Таблица 3 – n=Номинальные данные насосов
Вари-ант |
Тип насоса |
Q,
|
Н , м |
n2, об/мин |
Длина кабеля, м |
1 |
1,5К-8/19 |
8 |
19 |
2900 |
70 |
2 |
1,5К-8/19а |
9,5 |
14,4 |
2900 |
120 |
3 |
1,5К-8/19б |
9 |
11,4 |
2900 |
180 |
4 |
2К-20/30 |
20 |
30 |
2900 |
260 |
5 |
2К-20/30а |
20 |
25,2 |
2900 |
320 |
6 |
2К-20/30б |
20 |
18,8 |
2900 |
500 |
7 |
2К-20/18 |
20 |
18 |
2900 |
620 |
8 |
2К-20/18а |
17 |
15 |
2900 |
720 |
9 |
2К-20/18б |
15 |
12 |
2900 |
780 |
10 |
3К-6И |
43,2 |
50 |
2900 |
430 |
11 |
3К-45/90 |
45 |
90 |
2900 |
150 |
12 |
3К-45/90а |
40 |
72 |
2900 |
220 |
13 |
3К-45/55 |
45 |
55 |
2900 |
750 |
14 |
3К-45/55а |
40 |
41 |
2900 |
560 |
15 |
3К-6 |
45 |
54 |
2900 |
660 |
16 |
3К-6а |
40 |
41 |
2900 |
380 |
17 |
3КМ-6(моноблочный) |
45 |
54 |
2900 |
290 |
18 |
3КМ-6а (моноблочный) |
40 |
41,5 |
2900 |
360 |
19 |
3К-45/30 |
45 |
30 |
2900 |
460 |
20 |
3К-45/30а |
35 |
22 |
2900 |
90 |
21 |
4К-90/85 |
90 |
85 |
2900 |
800 |
22 |
4К-90/85а |
85 |
76 |
2900 |
530 |
23 |
4К-6 |
90 |
87 |
2900 |
700 |
24 |
4К-6а |
85 |
76 |
2900 |
590 |
25 |
4К-90/55 |
90 |
55 |
2900 |
200 |
26 |
4К-90/55а |
90 |
43 |
2900 |
240 |
27 |
4К-8 |
90 |
55 |
2900 |
340 |
Окончание таблицы 3
28 |
4К-8а |
90 |
43 |
2900 |
400 |
29 |
4К-8 |
90 |
55 |
2900 |
420 |
30 |
4К-8а |
90 |
43 |
2900 |
640 |
31 |
4К-90/35 |
90 |
35 |
2900 |
480 |
32 |
4К-90/35а |
85 |
28,6 |
2900 |
50 |
33 |
4К-12а |
85 |
29 |
2900 |
740 |
34 |
4К-12 |
90 |
34 |
2900 |
580 |
35 |
4КМ-12(моноблочный) |
90 |
36 |
2900 |
100 |
36 |
4КМ-12а (моноблочный) |
85 |
28 |
2900 |
330 |
37 |
4К-90/20 |
80 |
20 |
2900 |
650 |
38 |
4К-90/20а |
70 |
18 |
2900 |
510 |
39 |
6К-160/30 |
160 |
30 |
1450 |
270 |
40 |
6К-160/30а |
140 |
28 |
1450 |
770 |
41 |
6К-8 |
162 |
32 |
1450 |
440 |
42 |
6К-8а |
140 |
28 |
1450 |
140 |
43 |
6К-8б |
140 |
22 |
1450 |
690 |
44 |
6К-160/20 |
160 |
20 |
1450 |
210 |
45 |
6К-160/20а |
150 |
15 |
1450 |
390 |
46 |
6К-12 |
162 |
21 |
1450 |
610 |
47 |
6К-12а |
150 |
15 |
1450 |
550 |
48 |
6КМ-12(моноблочный) |
162 |
20 |
1450 |
300 |
49 |
6КМ12а (моноблочный) |
150 |
15 |
1450 |
520 |
50 |
8К-290/30 |
290 |
30 |
1450 |
170 |
51 |
8К290/30а |
250 |
24 |
1450 |
470 |
52 |
8К-12 |
298 |
29 |
1450 |
60 |
53 |
8К-12а |
250 |
24 |
1450 |
730 |
54 |
8К-290/18 |
290 |
18 |
1450 |
80 |
55 |
8К-290/18а |
260 |
15 |
1450 |
600 |
56 |
8К-18 |
288 |
17 |
1450 |
350 |
57 |
8К-18а |
260 |
15 |
1450 |
450 |
58 |
2К-20/30 |
20 |
18 |
2900 |
250 |
59 |
4К-12 |
90 |
29 |
2900 |
680 |
60 |
8К-18а |
260 |
17 |
1450 |
110 |
Таблица
5 – Длительно допустимые нагрузки на
изолированные провода с медными жилами
при прокладке сети в помещениях
(температура окружающего воздуха 25
С)
Сечение жилы, |
Токовая нагрузка, А |
|||
Провода медные с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией, проложенные открыто |
Провода алюминиевые с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией, проложенные открыто |
|||
двухжильные |
трехжильные |
двухжильные |
трехжильные |
|
1,5 |
19 |
19 |
- |
- |
2,5 |
27 |
25 |
91 |
19 |
4,0 |
38 |
35 |
29 |
27 |
6,0 |
50 |
42 |
38 |
32 |
10,0 |
70 |
55 |
55 |
42 |
16,0 |
90 |
75 |
70 |
60 |
25,0 |
115 |
95 |
90 |
75 |
35,0 |
140 |
120 |
105 |
90 |
50,0 |
175 |
145 |
135 |
40 |
70,0 |
215 |
180 |
165 |
140 |
90,8 |
260 |
220 |
200 |
170 |
Таблица 6 – Предохранители до 500 В переменного и постоянного токов
Тип предохр. |
Номинал. ток патрона, А |
Номинал. ток плавкой вставки, А |
Тип предохранителя |
Номинал. ток патрона, А |
Номинал. ток плавкой вставки, А |
ПР |
15 |
6,10,15 |
ПНБ-2 |
150 |
100,125,150 |
60 |
15,20,25, 35,45,60 |
200 |
150,200 |
||
КП |
25 |
6,10,15,20,25 |
|||
100 |
60,80,100 |
60 |
15,20,25,35, 45,60 |
||
200 |
100,125,160, 200 |
100 |
30,40,50,60, 30,100 |
||
ПНБ -2 |
40 60 100 |
15,25,40, 40,60, 60,80,100 |
КП |
200 |
80,100,120, 150,200 |
Таблица 7 - Плотности жидкостей
Жидкость |
Плотность, |
Жидкость |
Плотность, |
Керосин |
760 |
Дизельное топливо |
850 |
Мазут |
950 |
Машинное масло |
900 |
Бензин |
700 |
Морская вода |
1020 |
Ртуть |
13550 |
Нефть |
800 |
Глицерин |
1260 |
Вода |
1000 |
Таблица 8 – График нагрузки электродвигателя
-
Номер вар.
Интервал времени, ч
-
коэффициент загрузки двигателя, в %
от РР1
2
3
1
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
25
60
93
60
50
95
40
2
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
26
61
94
61
51
96
41
3
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
27
62
95
62
52
97
42
4
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
28
63
96
63
53
98
43
5
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
29
64
97
64
54
99
44
6
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
30
65
98
65
55
100
45
7
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
31
66
99
66
56
95
46
8
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
32
67
100
67
57
96
47
9
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
33
68
93
68
58
97
48
10
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
25
69
94
69
59
98
49
11
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
26
70
95
70
60
99
50
12
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
27
71
96
60
61
100
51
13
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
28
72
97
61
62
95
52
14
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
29
73
98
62
63
96
53
15
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
30
74
99
63
64
97
54
16
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
31
75
100
64
65
98
55
17
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
32
76
93
65
66
99
40
18
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
33
77
94
66
67
100
41
19
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
25
78
95
67
68
95
42
20
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
26
79
96
68
69
96
43
21
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
27
80
97
69
70
97
44
22
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
28
60
98
70
71
98
45
23
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
29
61
99
60
72
99
46
24
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
30
62
100
61
73
100
47
25
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
31
63
93
62
74
95
48
Окончание таблицы 8
-
Номер вар.
Интервал времени, ч
- коэффициент загрузки двигателя, в % от РР
1
2
3
26
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
32
64
94
63
75
96
49
27
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
33
65
95
64
76
97
50
28
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
25
66
96
65
77
98
51
29
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
26
67
97
66
78
99
52
30
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
27
68
98
67
79
100
53
31
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
28
69
99
68
80
95
54
32
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
29
70
100
69
50
96
55
33
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
30
71
93
70
51
97
40
34
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
31
72
94
60
52
98
41
35
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
32
73
95
61
53
99
42
36
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
33
74
96
62
54
100
43
37
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
25
75
97
63
55
95
44
38
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
26
76
98
64
56
96
45
39
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
27
77
99
65
57
97
46
40
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
28
78
100
66
58
98
47
41
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
29
79
93
67
59
99
48
42
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
30
80
94
68
60
100
49
43
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
31
60
95
69
61
95
50
44
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
32
61
96
70
62
96
51
45
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
33
62
97
60
63
97
52
46
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
25
63
98
61
64
98
53
47
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
26
64
99
62
65
99
54
48
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
27
65
100
63
66
100
55
49
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
28
66
93
64
67
95
40
50
0-6
6-8
8-11
11-16
16-18
18-22
22-0
29
67
94
65
68
96
41