3.3.1. Пример выбора контактора (магнитного пускателя) для управления и защиты асинхронного двигателя

Необходимо выбрать контактор (магнитный пускатель) для управления и защиты асинхронного двигателя типа АИР 180М4, работающего в продолжительном режиме.

Исходные данные этого двигателя следующие [7]:

– номинальная мощность Р_ном = 30 кВт;

– коэффициент полезного действия η_ном = 92%;

– коэффициент мощности cosφ = 0,87;

– номинальное линейное напряжение на обмотке статора U_ном.п = 380 В;

– коэффициент кратности пускового тока K_I = 6;

– время пуска двигателя t_n = 6 c;

– частота тока f = 50 Гц.

Решение

Рассмотрим схему прямого пуска и защиты асинхронного

двигателя с короткозамкнутым ротором (рис. 57). Основные технические параметры, по которым производится выбор, следующие. Назначение и область применения. Из известных основных контакторов и магнитных пускателей в данном случае могут применяться контакторы типов МК1, МК2, КМ2000, КТ6600, КМ13, КТ12Р, МК3 с тепловыми реле серии РТТ,

Рис. 57

РТЛ, РТН или магнитные пускатели серии ПМЕ, ПМА, ПМЛ.

Род тока, количество и исполнение главных и вспомогательных контактов. Род тока – переменный с частотой 50 Гц.

Согласно схеме включения двигателя (см. рис.57) аппарат должен иметь не менее трех замыкающихся силовых контактов и один замыкающий вспомогательный контакт.

Номинальные напряжения и ток силовой цепи. Номинальное напряжение 380 В; номинальный ток не должен быть ниже номинального тока двигателя.

Категория применения. Аппарат должен работать в одной из категорий применения: АС-3 или АС-4.

Режим работы. Режим работы аппарата – продолжительный, с частыми прямыми пусками двигателя.

Климатическое исполнение и категория размещения. Аппарат предназначен для эксплуатации в среде с умеренным климатом (У) в категории размещения 3.

Предварительные расчеты

Для выбора магнитного пускателя (контактора) необходимо прежде всего рассчитать номинальный пусковой и ударный пусковой токи защищаемого двигателя.

Номинальный ток двигателя:

 А,

где мощность Р_ном измеряется в ваттах, а к.п.д. η – в долях.

Пусковой ток двигателя:

 А.

Ударный пусковой ток (амплитудное значение):

Принимаем коэффициент равным 1,2 , тогда

 А.

Итак, номинальный пусковой ток двигателя

I_ном = 57,014 А;

пусковой ток двигателя

I_п = 342,084 А;

ударный пусковой ток двигателя

I_уд.п = 578,8 А.

Выбор пускателя (контактора)

Исходя из технических параметров защищаемого двигателя (U_ном = 380 В, I_ном = 57 А), выбираем магнитный пускатель, у которого номинальный ток не меньше 57 А, серии ПМЛ в категории применения АС-3 (см. табл. 19) с номинальным пусковым током I_ном = 63 А, с номинальным рабочим током I_{ном.раб} = 63 А при напряжении U_ном = 380 В.

В категории применения АС-4 (см. табл. 20) магнитные пускатели серии ПМЛ на номинальный ток I_ном = 63 А при напряжении U_ном = 380 В имеют номинальный рабочий ток I_{ном.раб} = 25 А.

Кроме того, выбираем магнитный пускатель серии ПМА в категории применения АС-3 (см. табл. 21) для напряжения U_ном = 380 В с номинальным пусковым током I_ном = 63 А и номинальным рабочим током I_{ном.раб} = 60 А для исполнения по степени защиты IР40-IР54 или I_ном = 63 А для исполнения по степени защиты IР00.

В категории применения АС-4 магнитные пускатели серии ПМА имеют параметры: I_ном = 63 А, U_ном = 380 В, I_{ном.раб} = 25 А.

Магнитные пускатели серии ПМА комплектуются тепловыми реле серии РТТ, которые рассчитаны на время срабатывания t_ср = 4÷18 с.

Магнитные пускатели серии ПМЛ комплектуются тепловыми реле серии РТЛ, которые имеют время срабатывания t_ср = 4÷9 с.

Проверим возможность работы выбранных аппаратов в категориях применения АС-3 и АС-4. Критерий выбора заключается в том, что ток включения и отключения магнитных пускателей должен быть больше или равен пусковому току двигателя в нормальном режиме коммутаций, т.е.

(45)

а в режиме редких коммутаций ток магнитного пускателя должен быть больше или равен ударному пусковому току двигателя, т.е.

(46)