3. Расчет мощности и выбор электродвигателей

Надёжность работы и длительность эксплуатации электродвигателей во многом зависит от того, в какой мере тип и исполнение его соответствует условиям среды помещения.

В зависимости от категории помещения по условиям окружающей среды в данном курсовом проекте будем использовать электродвигатели со степенью защиты IP44.

Выбираем двухскоростной двигатель главного привода М1.

Мощность электродвигателя рассчитываем по формуле:

Мощность на валу электродвигателя определяется по формуле:

Выбираем двигатель электронасоса М3.

Мощность электродвигателя рассчитываем по формуле:

Данные двигателей заносим в таблицу 3.1

Таблица 3.1- Технические характеристики электродвигателя

Обозначение	Тип двигателя	Pном. кВт	η%.	Cos φ	n,об/мин	sном, %	Мп.	Мк.	Iп.
М1	4А100S4У3	3	82	0,83	1500	4.4	2	2,4	6
М2	4А132S4У3	7,5	87,5	0,86	1500	2,9	2,2	3	7,5
М3	4А80B4У3	1,5	77	0.83	1500	5,8	2	2,2	5

Выбираем двигатель зажима и подачи прутка М2.

Мощность электродвигателя рассчитываем по формуле:

4. Расчет и выбор электрических аппаратов и элементов электрической схемы

Выбор электрических аппаратов необходимо производить после определения тока, протекающего в отдельных цепях схемы установки. Ток, протекающий в силовой цепи, определяется электродвигателями, исполнительными устройствами, лампами освещения, сигнализации и т.д. Выбор аппаратов производим по таблицам с методического пособия по выполнению курсового проекта по электрооборудованию.

Определяем ток электродвигателей по формуле:

где, P_н- номинальная мощность электродвигателя, кВт;

U-напряжение, В;

- коэффициент полезного действия;

По формуле 4.1 определяем номинальные токи электродвигателей установки:

. Номинальный ток двигателя главного привода М1:

. Номинальный ток двигателя маслонасоса М2:

. Номинальный ток двигателей М3:

Выбор электромагнитных пускателей

Электромагнитные пускатели необходимо выбирать только для управления силовыми нагрузки. Номинальный ток для выбора электромагнитных пускателей:

Рабочее напряжение катушек пускателей 220В. Выбираем магнитные пускатели со степенью защиты IP20.

Расчетные данные заносим в таблицу 4.1

Таблица 4.1 - Выбранные электромагнитные пускатели

Позиционные обозначения и типы			Напряжение главных контактов, В		Ток главных контактов, А		Число главных контактов зам/разм.		Число вспомогательных контактов зам/разм.		Напряжение катушки, В
КМ1 ПМЛ-11001 с ПКЛ11	требуется	380		6,7		3/0		1/1		220
	выбрано	380		10		3/0		1/1		220
КМ3 ПМЛ-2100 с ПКЛ11	требуется	380		15,1		3/0		1/1		220
	выбрано	380		16		3/0		1/1		220
КМ4, КМ5 ПМЛ-1101	требуется	380		3,6		3/0		0/1		220
	выбрано	380		10		3/0		1/1		220
КМ6 ПМЛ-1100 с ПКЛ22	требуется	380		3,6		3/0		2/1		220
	выбрано	380		10		3/0		2/2		220

Выбор ламп местного освещения

Выбор элементов сигнализации и местного освещения производиться по следующим условиям:

. величины рабочего напряжения (должно соответствовать напряжению цепей, в которых установлена лампа);

. выполняемых функций (размер, цвет лампы, излучаемый световой поток);

. экономичность (минимальное потребление электрической энергии)

Исходя из этих условий, выбираем лампу МО36-25.

Данные заносим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Выбор ламп местного освещения

Тип	Напряжение, В	Мощность, Вт	Световой поток, Лм	Ср. продолжительность горения, ч
МО36-25	36	25	300	1000

Расчет токов в цепях управления

Для определения тока, протекающего в цепи управления, необходимо знать мощность катушки. Мощность катушек реле определяется по справочным данным. Ток цепи управления рассчитывается по следующей формуле:

где ΣР_КМ - суммарная мощность катушек, находящихся в данной цепи управления, Вт;

U_Ц.У. - напряжение цепи управления, В.

Ток цепи управления рассчитываем по формуле:

Выбор электрических аппаратов

К аппаратам управления относятся кнопки управления, выключатели, переключатели и путевые выключатели.

Выбор этих аппаратов производится:

- по номинальному напряжению сети;

- по длительному расчетному току цепи;

- по числу коммутируемых цепей управления.

По данным условиям выбираем кнопки типа КЕО, данные заносим в таблицу 4.4.

Таблица 4.4- Характеристики кнопок

Позиционное обозначение	Серия	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Степень защиты	Количество положений	Условное обозначение фиксац.
SB1	КЕО11	110	10	IP44	2	-
SB2	КЕО11	110	10	IP44	2	-
SB3	КЕО11	110	10	IP44	2	-

Выбор переключателей

В схеме имеются переключатели S1 - S5. По расчетному току выбираем переключатели типа ПЕ011 открытого исполнения с рукояткой на два положения, номинальным током 10 А, что удовлетворяет условию (6.3).

А так же переключатели SA1-SA4. По расчетному току выбираем переключатели типа ПКУ3-В-1-У3 открытого исполнения с рукояткой на пять положений, номинальным током 10 А.

Данные заносим в таблицу 4.5.

Таблица 4.5 - Характеристики переключателей

Позиционное обозначение	Серия	Номинальное напряжение, В	Номинальный ток, А	Количество положений	Степень защиты
S1 - S5	ПЕ011	110	10	2	IP44
SA1 - SA4	ПКУ3-В-1-У3	110	10	5	IP44

Выбор теплового реле

Реле предназначено для обеспечения защиты электродвигателей от токовых перегрузок недопустимой продолжительности. Они также обеспечивают защиту от не симметрии токов в фазах и от выпадения одной из фаз. Выпускаются электротепловые реле с диапазоном тока от 0.1 до 86 А. Реле РТЛ могут устанавливаться как непосредственно на пускатели ПМЛ, так и отдельно от пускателей. Разработаны и выпускаются реле РТЛ и клеммникиКРЛ которые имеют степень защиты ІР20 и могут устанавливаться на стандартную рейку. Номинальный ток контактов равен 10 А.

Определяем ток тепловогорасцепителя по формуле

I_{н.теп.расц} ≥ 1,2∙I_{расч.дв}

10А ≥ 8А

Выбираем реле серии РТЛ100604 на номинальный ток 10А.

Аналогично производим расчеты для оставшихся аппаратов защиты, результаты заносим в таблицу 4.5.

Таблица 4.5 - Выбор теплового реле

Позиционные обозначения и типы		Номинальный ток пускателя, А	Номинальный ток контактов, А	Напряжение питания, В	Степень защиты
1		2	3	4	5
КК1 РТЛ100604	требуется	8	0,45	110	IP20
	выбрано	10	10	110	IP40
КК2 РТЛ102004	требуется	18,1	0,45	110	IP20
	выбрано	20	10	110	IP40
КК3 РТЛ100604	требуется	4,3	0,45	110	IP20
	выбрано	10	10	110	IP40

Расчет и выбор аппаратов защиты

Защита электродвигателей и электрической сети осуществляется от коротких замыканий и перегрузки. Защита от коротких замыканий выполняется обязательно для всех электродвигателей и электрических сетей.

Так как в данной схеме используются автоматические выключатели то выбор производиться по следующим условиям:

I_ном._расц.>= ΣI_{ном. дв}

Ток уставки электромагнитного расцепителя (отсечки) или электромагнитного элемента комбинированного расцепителя с учетом неточности срабатывания расцепителя и отклонений действительного пускового тока от каталожных данных выбирается из условия

I_уст._эл._магн. >= 1,25I_пуск

где I_пуск.- пусковой ток двигателя.

Для группы двигателей:

Производим расчет для вводного выключателя QF1 для этого необходимо просуммировать токи двигателей и цепи управления.

Производим проверку срабатывания электромагнитного расцепителя для этого необходимо просуммировать максимальный пусковой ток электрооборудования и номинальные токи всех остальных элементов схемы.

Выбираем автомат АЕ2053ММ 100/40с отсечкой I/Iн: 3

Производим расчет для выключателей двигателя М2, QF2 и соответственно, по формуле 5.1. Данные расчета заносим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Выбор аппаратов защиты

Позиционное обозначение	Серия	Номинальное напряжение, В	Ток отсечки	Ток расцепителя	Степень защиты
QF1	АЕ2053ММ 100/40	380	3	40	IP20
QF2	АЕ2040 63/20	380	3	20	IP20