Раздел 7 электроснабжение склада для хранения стеновых панелей

1. Общая часть

1. Технические характеристики механизмов крана, режимы их работы

1.1.1 Назначение крана

Проектируемый кран, грузоподъемностью 10 т.с., предназначен для подъема и перемещения грузов в металлургическом производстве крытых помещениях при температуре окружающего воздуха от +400С до -400С.

Кран предназначен для разгрузки железнодорожных составов с анодными блоками и погрузки на внутрицеховой транспорт.

2. Технические характеристики механизмов крана, режимы их работы.

Проектируемый кран, грузоподъемностью Q=10 т снабжен тремя основными механизмами:

1. Механизм передвижения моста.

2. Механизм передвижения тележки.

3. Механизм подъем

1.1.3 Механизм передвижения моста

Привод ходовых колес осуществляется от двух асинхронных двигателей с фазным ротором.

Наименование данных механизма передвижения моста:

1. Скорость передвижения моста υ (м/мин)………………………...2,1

2. Пролет моста L (мм)……………………………………………..22500

3. Масса крана G (т)………………………………………………..30,5

4. База крана (мм)……………………………………………………4500

5. Число ходовых колес…………………………………………………4

6. Диаметр ходовых колес (мм)……………………………………...500

7. Тип рельса………………………………………………………..КР-70

8. Тип редуктора………………………………...1Ц2У 200-10-12(21)У1

9. Передаточное число…………………………………………………10

10. Группа режимов работы…………………..М7(5М ГОСТ 25835-83)

2. Механизм передвижения тележки

Движение тележки осуществляется асинхронным двигателем с фазным ротором через редуктор.

Наименование данных механизма передвижения моста:

1. Скорость передвижения тележки υ (м/мин)…………………...38,1

2. Число ходовых колес…………………………………………………4

3. Тип рельса………………………………………………………….Р-50

4. Тип редуктора……………………………………….Ц3ВК-160-20-16У1

5. Полное передаточное число…………………………………………...20

6. Диаметр колес (мм)…………………………………………………...320

7. Группа режимов работы………………………М6(4М ГОСТ 25835-83)

2. Механизм подъема

Привод механизма подъема осуществляется асинхронным двигателем с фазным ротором через шестереночный редуктор.

Наименование данных механизма подъема:

1. Грузоподъемность Q(т)……………………………………………...10

2. Высота подъема L (м)………………………………………………….10

3. Число ветвей полиспаста………………………………………………3

4. КПД полиспаста……………………………………………………...0,95

5. Длина каната (м)………………………………………………………..93

6. Диаметр каната(мм)………………………………………………….13,5

7. Диаметр блока полиспаста(мм)…………………………………….406

8. Диаметр уравнительного блока (мм)………………………………...406

9. Тип редуктора……………………………………..1Ц2У-400-25-11МУ1

10. Полное передаточное число………………………………………….25

11. Диаметр барабана (мм)……………………………………………...504

12. Группа режимов работы…………………….М7 (5М ГОСТ 25835-83)

13. Скорость подъема υ (м/мин)………………………………………….12

2. Режим работы крана

Режим работы крановых механизмов – важный фактор при выборе мощности приводных электродвигателей, аппаратуры и системы управления. От него зависит и конструктивное исполнение механизмов.

Режимы работы кранов металлургических цехов разнообразны и в основном определяются особенностями технологических процессов. При этом в ряде случаев даже однотипные краны работают в разных режимах. Неверный выбор режима при проектировании электропривода кранов ухудшает технико-экономические показатели всей установки. Так, например, выбор более тяжелого режима работы по сравнению с реальным приводит к завышению габаритов, массы и стоимости кранового оборудования. Выбор же более легкого режима означает повышенный износ электрооборудования, частые поломки и простой. Поэтому важно выбрать оптимальный режим работы кранового механизма.

Режим работы кранового механизма характеризуется следующими показателями:

1. Относительная продолжительность включения (ПВ)

2. Среднесуточное время работы

3. Число включений за 1 час электродвигателя

4. Коэффициент нагрузки

5. Коэффициент временности нагрузки

6. Коэффициент использования механизма

По правилам РосТехнадзор для крановых механизмов установлено четыре номинальных режима работы:

Легкий (Л), Средний (С), Тяжелый (Т) и Весьма тяжелый (ВТ).

Для каждого механизма крана режим работы определяется отдельно, режим работы крана в целом устанавливается по механизму подъема. В соответствии со стандартом СЭВ 2077-80 все краны разделяются на 7 классов (А0-А6) ([2] стр. 7 табл. 1). Все механизмы крана работают в весьма тяжелом режиме (ВТ) ПВ=40%.

2. Требования, предъявляемые к электроприводам крана.

Крановый электропривод работает в специфичных условиях, определяемых условиями работы крановых механизмов, к которым относятся: работа в повторно-кратковременном режиме при большом числе включений в час, различные внешние воздействия на оборудование крана.

Выбранная схема электропривода должна удовлетворять следующим требованиям:

- обеспечить надежность работы всех элементов и узлов механизма электропривода;

- осуществить пуск, реверс, торможение привода, создание необходимых диапазонов регулирования скорости;

- обеспечить надежность защиты электрооборудования от токов короткого замыкания и перегрузок, т.е. схема должна иметь все виды защиты, предусмотренные в ПУЭ.

Управление работой крана осуществляется из кабины, в которой устанавливается защитная панель. Кроме защитной панели и установленного в ней электрооборудования в кабине крана размещены командоконтроллеры для управления механизмами крана, автомат для запитки освещения крана, кнопка включения сирены и другое.

На мосту крана устанавливаются двигатели с тормозами. Кроме того, на мост вынесены ящики сопротивлений.

На тележку устанавливаются двигатели подъема и передвижения тележки с тормозными механизмами. Электрооборудование тележки запитывается гибким кабелем.

2. Обоснование выбора системы электропривода.

Все многообразие различных схем управления может быть разделено по следующим группам:

1. По способу управления, непосредственно кулачковыми контроллерами. Весь процесс управления осуществляется непосредственно оператором (крановщиком).

2. Управление кнопочными постами. Возможности управления ограничены особенностями пульта.

3. Управление сложным комплексным устройством (магнитным контроллером с использованием преобразователя энергии или без него). Оператор выбирает только необходимые скорости, а процессы разгона, торможения и необходимые промежуточные операции осуществляются автоматически.

Выбор системы управления для крановых механизмов осуществляется на основе анализа сравнительных технических данных, а именно: диапазона регулирования, способа управления, ресурса (уровень износостойкости), диапазона возможных скоростей, мощностей электроприводов, показателей динамики и энергии, а также дополнительных данных, определяющих условия эксплуатации электроприводов. Экономическая оценка систем управления должна базироваться на основании минимальных расходов, связанных с первоначальными затратами, эксплуатационными затратами на ремонт, а также затратами энергии, потребляемой из сети за период эксплуатации до капитального ремонта.

Выбирается система с наилучшими экономическими показателями.

Если к электроприводу крановых механизмов предъявляются повышенные требования в отношении регулирования скорости, обеспечения низких устойчивых условий скорости в различных режимах, то применяются двигатели постоянного тока, которые допускают большие перегрузки по моменту, позволяющие опускать и поднимать тяжелые грузы с пониженной скоростью. Однако использование двигателей постоянного тока внесет необходимость преобразования переменного тока в постоянный, что связано с увеличением капитальных затрат, дополнительных затрат энергии и эксплуатационных расходов.

Наиболее распространенный на кранах электропривод асинхронный с фазным ротором, со ступенчатым регулированием угловой скорости, путем изменения величины сопротивления в цепи ротора. Такой привод достаточно прост, надежен, допускает большое число включений в час и применяется при средних и больших мощностях. С помощью резисторов в цепи ротора можно в широких пределах изменять токи и потери энергии в двигателе при переходных процессах, а также получить понижение угловой скорости.

Выбираем тип электропривода для механизмов крана – электропривод переменного тока, асинхронный двигатель с фазным ротором, управляемый командоконтроллером с пускорегулирующим сопротивлением в цепи ротора. Выбор типа электропривода сделали на основании приведенных выше технических и экономических условий, а также требований, предъявляемых к электроприводу крана.

Однако этот привод неэкономичен из-за значительных потерь энергии в пускорегулирующих сопротивлениях, кроме того, имеет повышенный износ двигателя и контактной аппаратуры управления.

Несмотря на это этот электропривод остается более выгодным по сравнению с приводом на постоянном токе.

Для проектируемого электропривода предназначается напряжение 220V 50Hz.

2. Расчетно-конструктивная часть.

2.1 Расчет мощности и выбор электродвигателей привода механизмов крана.

Для большинства крановых механизмов условия работы не могут быть заранее заданы. Условия, определяющие выбор электрооборудования, в том числе и двигателей, сводятся к понятию режима работы. В это понятие входят: полная продолжительность включений, продолжительность включения при регулированием число пусков, коэффициент усредненной статистической нагрузки, годовое и суточное использование крана, степень его ответственности, температурные условия эксплуатации и другие параметры.

Отнесение электрооборудования крана к тому или иному режиму работы является исходным при расчете всех элементов кранового оборудования, а соответствие указанного режима фактическому является непременным условием надежности работы крана.

При выборе двигателей для кранового оборудования наиболее сложным считается расчет мощности по условиям теплового режима работы. Специфические способности крановых машин характеризуются повышенными, постоянными потерями и изменяющимися условиями вентиляции при регулировании, что приводит к большим погрешностям при

расчете теплового режима работы двигателя по общепринятым методам эквивалентного тока или момента. Эти методы являются достоверными только тогда, когда фактическая продолжительность включения равна номинальной, а число включений и энергия постоянных потерь в цикле соответствует номинальным расчетным параметрам.

Наиболее рациональным в настоящее время является метод выбора двигателя и расчет их мощности, разработанный заводом «ДИНАМО». В основе этого метода лежит использование эквивалентного КПД, являющегося показателем энергетических свойств системы регулирования и определяющего потери энергии в электроприводе.

Выбор электродвигателя можно разделить на три этапа:

На первом этапе: производят предварительный выбор электродвигателя по нагреву для принятой системы электропривода и известного режима работы на основании формулы:

Рп ≥ ([4] стр. 39 формула 1.56)

где Рс.н. – максимальная статистическая мощность при подъеме груза или при передвижении с ним, кВт.

k . – коэффициент, определяющий выбор электродвигателя по нагреву для различных систем электропривода ([4] стр. 37 таб. 12).

GD2 – суммарный маховый момент системы, приведенный к валу двигателя, определяется по формуле:

GD2 = 1,15 GpDp2 + 4 ·  ([4] стр. 26 формула 1.29).

где Q – грузоподъемность, т.с.

n – обороты двигателя, об/мин

V – скорость вращения механизма, м/мин

GpDp2 = J · 9,81 · 4

J – момент инерции двигателя

На третьем этапе производят проверку выбранного электродвигателя по пусковому режиму, используя зависимость:

Мmax>kз.м. (Мс.max + Мдин) ([4] стр. 40 формула 1.59)

где Мmax – максимальный момент электродвигателя.

Мс.max – максимально возможный для данного кранового механизма момент статистической нагрузки, приведенный к валу электродвигателя, Н · м.

Мс.max = 9550 · 

Мдин – динамический момент, Н · м

Мдин =  · а

а – ускорение механизма ([4] стр. 41 таб. 14)

kз.м. – коэффициент запаса по моменту kз.м. = 1,1 ÷ 1,2

В тех случаях, когда предварительно выбранный электродвигатель не удовлетворяет условиям, выбирают из каталога ближайший больший по мощности и вновь проверяют правильность его выбора.

2.2 Расчет мощности двигателя подъема.

Определим статистическую мощность на валу двигателя:

Рспг = *( V * 10 ([4] стр. 40 формула 1.58)

G – вес поднимаемого груза (кг)…………………………..….10000 кг

G - вес захватного механизма (кг)………………………………..0,12 кг

V – скорость вращения барабана (м/с)……………..…………...0,2 м/с

η – КПД механизма………………………………………………...0,8

Рспг = = 28,3 (кВт)

=

В соответствии с исходными данными по режиму работы и принятой системой электропривода находим значение коэффициента kт = 0,95 ([4] стр. 37 таб. 12).

kт – коэффициент, определяющий выбор двигателя по тепловому режиму.

Находим номинальную мощность двигателя по тепловому режиму предварительно.

Рп ≥ ([4] стр. 39 формула 1.56)

Рп =  = 29,8 (кВт)

По литературе выбираем электродвигатель МТН 512-8

		об/мин	I,А при 380В	cosψ	кпд%	Jр кг м2	Масса, кг
37	380	705	89	0.74	85	1,425	570

Определим полный приведенный к валу двигателя маховый момент всех вращающихся и поступательно-движущихся масс привода и груза:

∑GD  = (GD )пр = k GpDp + 4   ([4] стр. 26 формула 1.28)

где k – поправочный коэффициент, в среднем 1,15

GpDp  - маховый момент ротора электродвигателя и всех других частей, вращающихся со скоростью ротора, Н ∙ м

GpDp  = 4 ∙ 9,81 ∙ J

J – момент инерции двигателя, кг ∙ м ………………………….1,425

GpDp  = 4 ∙ 9,81 ∙ 1,425 = 55,9 Н ∙ м

Q – грузоподъемность, кг ……………………………………….10000

V – скорость подъема м/мин………………………………………..0,2

n – номинальные обороты двигателя, об/мин……………….705

∑GD  = 1,15 ∙ 55,9 + 4 ∙   = 64,3 Н м

Проверим выбранный двигатель по обеспечению пускового режима

Мmax>kзм (Мс.max + Мдин)([4] стр. 40 формула 1.59)

kзм – коэффициент запаса по моменту ([4] стр. 41) - 1,2

Мс.max – максимально возможный для данного кранового механизма момент статистической нагрузки приведенной к валу электродвигателя.

Мс.max = 9550 Рс.н./ n([4] стр. 43)

n – обороты двигателя………………………………………705 об/мин

Рс.н. – мощность статистическая……………………………..28,3 кВт

Мс.max = 9550 ∙  = 383,4 Н∙ м

Мдин – динамический момент, определяемый из условия необходимого ускорения

Мдин=   ∙ а

=   = 73,8 рад/с

а – ускорение механизма 0,3([4] стр. 41 таб. 14)

Мдин=   ∙   0,3 = 120 Н ∙ м

Мmax> 1,2 ∙ (242 + 120) = 439

932 Н ∙ м > 439 Н ∙ м

Выбранный электродвигатель по пусковому режиму подходит.

Выбранный двигатель удовлетворяет всем условиям.

2.3 Расчет мощности двигателя передвижения тележки.

Определим статическую мощность на валу двигателя:

Pспг= ([4] стр. 40 формула 1.57)

G – грузоподъемность (кг)…………………….............10000 кг

G  - вес тележки и подвески (кг)……………………….............4200 кг

V – скорость передвижения (м/мин)……………………...0,2 м/мин

k – коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению из-за трения ребер ходовых колес о рельсы ………….2,0

М – коэффициент трения скольжения в подшипниках опор вала ходового колеса ([4] стр. 23 )……………………………………………..0,015

r – радиус шейки оси ходового колеса…………………………0,018 м

f – коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам

([4] стр. 24)……………………………………………..............0,0003

Rк – радиус колес………………………………………………...0,35 м

η – КПД механизма передвижения ………..0,85

Рспг=

В соответствии с исходными данными по режиму работы и принятой системой электропривода определяем значение коэффициента kт = 0, 95

kт – коэффициент, определяющий выбор двигателя по тепловому режиму. Находим предварительную мощность для выбора электродвигателя.

Рп =  ([4] стр. 37 формула 1.56)

Рп  = 5,9 кВт

Из таб. ([4] стр. 13) выбираем электродвигатель:

Тип МТF 211-6

		об/мин	I,А при 380В	cosψ	кпд %	Jр кг м2	Масса, кг
7	380	920	22,5	0.64	73	0.115	120

Определим приведенный маховый момент к валу двигателя:

GD пр = 1,15 ∙ GpDp + 4  ([4] стр. 26 формула 1.28)

где GpDp  - маховый момент электродвигателя

GpDp  = 4 ∙ 9,81 ∙ J

J – момент инерции двигателя, кг ∙ м ………………………..….0,5

GpDp  = 4 ∙ 9,81 ∙ 0,115 = 4,5 Н ∙ м

Q – грузоподъемность, кг ∙ м ………………………………10000

V – скорость передвижения м/мин…………………..............2,1

n – номинальные обороты двигателя, об/мин………………...930

GD пр = 1,15 ∙ 4,5 + 4   = 5,2 Н ∙ м

Проверим выбранный двигатель по обеспечению пускового режима

Мmax>kзм (Мс.max + Мдин) ([4] стр. 40 формула 1.59)

kзм – коэффициент запаса по моменту ([4] стр. 41) - 1,2

Мс.max – максимально возможный для данного кранового механизма момент статистической нагрузки приведенной к валу электродвигателя.

Мс.max = 9550 Рс.н./ nн([4] стр. 43)

nн – обороты двигателя…………………………………..965 об/мин

Рс.н. – мощность статистическая……………………….10,8 кВт

Мс.max = 9550 *  = 58,3 Н∙ м

Мдин – динамический момент, определяемый из условия необходимого ускорения

Мдин=   ∙ а

=   = 96,3 рад/с

а – ускорение механизма 0,3

Мдин=   ∙ 0,3 = 107,3 Н ∙ м

Мmax> 1,2 ∙ (39,4 + 107,3) = 176 Н ∙ м

196 Н ∙ м > 173 Н ∙ м

Выбранный электродвигатель по пусковому режиму подходит.

Выбранный двигатель удовлетворяет всем условиям.

2.4 Расчет мощности двигателя передвижения моста.

Определим статическую мощность на валу двигателя:

Pспг= ([4] стр. 26 формула 1.55)

G – грузоподъемность (кг)……………………………….......10000 кг

G  - вес крана(кг)……………………………..........................30500 кг

V – скорость передвижения (м/мин)………………..............2,2 м/мин

k – коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления движению из-за трения ребер ходовых колес о рельсы ([4] стр. 23 таб. 11)………….1,2

М – коэффициент трения скольжения в подшипниках опор вала ходового колеса ([4] стр. 23 )…………………………………………..0,015

r – радиус шейки оси ходового колеса……………………………0,035 м

f – коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам ([4] стр. 24)……………………………………………..............0,0003

Rк – радиус колес………………………………………………....0,35 м

η – КПД механизма передвижения ([4] стр. 20 таб. 10)……………………..0,98

Рспг = * =19,5 кВт

В соответствии с исходными данными по режиму работы и принятой системой электропривода определяем значение коэффициента ([4] стр. 37 таб. 12) kт = 0, 95

kт – коэффициент, определяющий выбор двигателя по тепловому режиму. Находим предварительную мощность для выбора электродвигателя.

Рп =  ([4] стр. 37 формула 1.56)

Рп=   = 20,5 кВт

Из таб. выбираем два электродвигателя:

Тип МТF 411-6

		об/мин	I,А при 380В	cosψ	кпд %	Jр кг м2	Масса, кг
22	380	965	55	0.73	83,5	0.5	280

Определим приведенный маховый момент к валу двигателя:

GD пр = 1,15 ∙ GpDp + 4  ([4] стр. 26 формула 1.28)

где GpDp  - маховый момент электродвигателя

GpDp  = 4 ∙ 9,81 ∙ J

J – момент инерции двигателя, кг ∙ м …………………………...0,115

GpDp  = 4 ∙ 9,81 ∙ 0,5 = 19,62 Н ∙ м

Q – грузоподъемность, кг ∙ м ……………………………...….10000

V – скорость передвижения м/мин………………………...............2,2

n – номинальные обороты двигателя, об/мин…………………...965

GD пр = 1,15 ∙ 39,24 + 4   = 45,2 Н ∙ м

Проверим выбранный двигатель по обеспечению пускового режима

Мmax>kзм (Мс.max + Мдин) ([4] стр. 40 формула 1.59)

kзм – коэффициент запаса по моменту

Мс.max – максимально возможный для данного кранового механизма момент статистической нагрузки приведенной к валу электродвигателя.

Мс.max = 9550 Рс.н./ nн

nн – обороты двигателя……………………………………..965 об/мин

Рс.н. – мощность статистическая…………………………….19,5 кВт

Мс.max = 9550 *  = 192,9 Н∙ м

Мдин – динамический момент, определяемый из условия необходимого ускорения

Мдин=   ∙ а

=   = 101 рад/с

а – ускорение механизма 0,3

Мдин=   ∙ 0,3 = 93,2 Н ∙ м

Мmax> 1,2 ∙ (96 + 93,2) = 227 Н ∙ м

382 Н ∙ м > 227 Н ∙ м

Выбранный электродвигатель по пусковому режиму подходит.

Выбранный двигатель удовлетворяет всем условиям.

2.5 Расчет и выбор тормозов и их приводов для крановых механизмов.

Основным параметром тормозов является гарантированно развиваемый или тормозной момент. Тормозной момент с усилием действует на измерительный рычаг, при котором начинается проскальзывание шкива или дисков тормоза.

Согласно правилам Госгортехнадзора каждый из установленных на механизме механических тормозов должен удерживать груз, составляющий 125% номинального, при его остановке с помощью только того тормоза.

С учетом того, что коэффициент трения асбестовых материалов может измениться в зависимости от температуры поверхности до 30% тормоз в номинального, т.е. коэффициент запаса тормозного момента должен быть не менее 1,5 для тормозов, установленных на механизм подъема.

Сначала определяем тормозной момент:

для механизма подъема, формула имеет вид

Мтр = ([3] стр. 134 таб. 4.1)

где Qном – грузоподъемность, кг

Vном - скорость подъема, м/с

nдв – обороты двигателя, об/мин

η – КПД для номинальной нагрузки механизма

для механизма горизонтального перемещения формула имеет вид

Мтр =  ([3] стр. 135 таб. 4.2)

где F – коэффициент трения, в помещении F = 0,2

α – отношение числа тормозящихся колес к общему числу колес

η – КПД механизма

G – грузоподъемность, кг

- скорость передвижения механизма, м/сек

nн – обороты двигателя, об/мин

 - число механизмов с тормозом

 - расчетная частота вращения электродвигателя, об/мин

Для механизма подъема тормозной момент умножают на коэффициент запаса kз ([3] стр. 135)

Мтз = kз ∙ Мтр ([3] стр. 135)

Исходя из полученных значений Мтр, Мтз, по таб. выбирают тормоз.

2.5.1 Расчет и выбор тормоза механизма подъема.

Определяем тормозной момент для механизма подъема:

Мтр = ([3] стр. 134 таб. 4.1)

где Qном – грузоподъемность, кг ∙ с………………………….10000

Vном - скорость подъема, м/мин……………………………0,2

nдв – обороты двигателя, об/мин……………………………...705

η – КПД для номинальной нагрузки механизма…………0,8

Мтр=   = 213,3 Н ∙ м

Определяем тормозной момент с учетом коэффициента запаса kз = 2

Мтз = Мтр ∙ kз ([3] стр. 135)

Мтз = 213,3 ∙ 3 = 639,9 Н ∙ м

Выбираем тормоз ТКТГ-80тормозной момент 785 Н ∙ м, , тип гидротолкателя ТГ 160. ([3] стр. 149 таб. 4.13)

2.5.2 Расчет и выбор тормоза механизма тележки.

Определяем тормозной момент для механизма передвижения тележки:

Мтр =  ([3] стр. 135 таб. 4.2)

G – грузоподъемность, кг……………………………………...10000

- скорость горизонтального передвижения, м/с……………….2,1

 - число механизмов с тормозами……………………………….....1

η – КПД механизма…………………………………………………0,73

 - расчетная частота вращения электродвигателя, об/мин…….920

Мтр =  = 313,3 Н ∙ м

kз = 1,5

Мтз = kз ∙ Мтр = 1,5 ∙ 313,3= 470 Н ∙ м

Выбираем тормоз ТКТГ – 16 ,тормозной момент 490 Н м,тип гидротолкателя ТГ 50. ([3] стр. 149 таб. 4.13)

2.5.3 Расчет и выбор тормоза механизма передвижения моста.

Определяем тормозной момент для механизма передвижения моста:

Мтр =  ([3] стр. 135 таб. 4.2)

где G – вес крана……………………………………….(10000 + 30500)

η – КПД механизма………………………………………………….0,83

Vп – скорость передвижения механизма, м/мин……………………2,2

nн – обороты двигателя, об/мин…………………………………….965

Мтр =  = 1440,7 Н ∙ м

kз = 1,5

Мтз = Мтр ∙ kз

Мтз = 1440,7 ∙ 1,5 = 2161 Н ∙ м

Выбираем тормоз ТКТГ-80,тип гидротолкателя ТГ 160. ([3] стр. 149 таб. 4.13)

2.6 Расчет и выбор аппаратов управления и защиты мостового крана.

2.6.1 Выбор контроллера для пуска и управления двигателем механизма подъема.

Контроллеры выбираются в зависимости от мощности двигателя, по допустимому числу включений, по коммутации при наиболее допустимых значениях тока включения, а номинальный ток должен быть равен или больше расчетного тока двигателя при заданных условиях эксплуатации.

Iн>Iр ∙ k

k – коэффициент, учитывающий режим работы механизма (число включений, продолжительность включения).

Для ВТ режима работы и 240 включений в час k = 0,9

Сравним паспортные данные кулачкового контроллера ККТ 68А([3] стр. 140 табл. 3.7) и двигателя МТF412 – 6

Кулачковый контроллер ККТ 68А

Iд – допустимый ток 150 А. Контроллер рассчитан на управление двигателем до 45 кВт.

Двигатель МТН 512 – 8

Iст = 89 А, Iр = 77 А

Iн> 77 ∙ 0,9 = 69,3

150 А > 69,3 А

Исходя из расчетов контроллер подходит.

Для подключения двигателя к сети выбираем линейный контактор КТ6033Б, с диапазоном номинального тока от 100 – 250 А.

2.6.2 Выбор контроллера для пуска и управления двигателем механизма тележки.

Сравним паспортные данные двигателя МТF 211-6 и кулачкового контроллера ККТ 62А ([3] стр. 140 табл. 3.7)

Данные кулачкового контроллера

Iд – допустимый ток 75 А

Данные двигателя

Iст = 22,5

Iр = 19,5 А

Iн>Iр ∙ k

k – коэффициент, учитывающий режим работы механизма (число включений, продолжительность включения).

Для ВТ режима работы и 240 включений в час k = 0,9

Iн> 19,5 ∙ 0,9 = 17,55

75 А > 17,55 А

Исходя из расчетов, выбранный кулачковый контроллер подходит.

2.6.3 Выбор контроллера для пуска и управления двигателями перемещения моста.

Сравним паспортные данные двигателя МТF 411-6 и кулачкового контроллера ККТ 63А ([3] стр. 140 табл. 3.7)

Данные кулачкового контроллера

Iд – допустимый ток 100 А

Данные двигателя

Iст = 55 А

Iр = 60 А

Т.к. двигателя два, то берем двукратное значение тока

Iн> 2 ∙ 60 ∙ 0,9 = 99 А

100 А > 99 А

Исходя из расчетов, кулачковый контроллер подходит.

Для подключения двигателя к сети выбираем линейный контактор КТ6023Б, с диапазоном номинального тока от 100 – 250 А.

2.6.4 Расчет и выбор пусковых резисторов.

Крановые сопротивления предназначены для пуска, регулирования скорости и торможения электродвигателя.

1. Принимаем пусковой резистор, состоящий из трех ступеней сопротивления..

2. Номинальное скольжение электродвигателя

S = n1-n2/n1= 1000-940=60/1000=0.06%.

3. Отношение максимального пускового момента к переключающему

λ =√³10000/S%∙M1%=10000/0.06∙200=√³833=9.65

4.Номинальное сопротивление ротора

R=Eрн/1.73∙Iрн=94.5/1.73∙53=1.03Ом

5.Внутренне сопротивление ротора

rр=Sн∙Rрн/100=0.11∙0.3/100=3∙10⁴Ом

6.Сопротивления отдельных секций резистора на фазу

rз=rp(λ-1)=0.0003(9.65-1)=0.0025Ом..

r2= r3∙(λ-1)=0.0025(9.65-1)=0.0021 Ом

r1= r2∙(λ-1)= 0.021(9.65-1)=0.18 Ом.

Выбранное стандартное сопротивление резистора не должно отличатся от расчетного, чем на 10%.

Таблица 1- Результаты расчетов сопротивлений и токов секций резисторов.

Секция	I, А			R, Ом			Тип ящика, Кол-во
	%	треб.	подоб.	%	треб.	подоб.
Р1 ̶ Р2	30	55	57	100	0.0025	0.003	2ТД.754.054-09
Р2 ̶ Р3	42	76	76	26	0.021	0.025	2ТД.754.054-07
Р3 ̶ Р4	50	91	102	22	0.18	0.23	2ТД.754.054-06

2.6.5 Расчет пускорегулирующих сопротивлений и их выбор для двигателя механизма подъема.

Рассчитаем сопротивления для двигателя МTН 512 – 8

1. Находим статический момент двигателя (базисный)

М  = 9550  ([4] стр. 40 формула 1.59)

М  = 9550  = 563 Н ∙ м

2. Находим ток (базисный)

I – 100% = М – 100% ∙  ([1] стр. 172)

Iн.р. – номинальный ток ротора 89 А

nн – число оборотов двигателя 705 об/мин

Рн – номинальная мощность двигателя 30 кВт

I – 100% = 563*  = 100 А

3. Определяем сопротивление ступеней

Rступ = 

R% - сопротивление ступеней (в процентах)

Rн – номинальное сопротивление

Rн = 

Ер.н. – ЭДС ротора – 250 В

Rн =  = 2,1 (Ом)

В зависимости от типа магнитного контроллера находим разбивку сопротивлений по ступеням и определяем сопротивление каждого резистора в одной фазе

Обозначение положений R(Ом)

IV - 0,42

III - 0,567

II - 1,6

I - 2,9

Общее - 2,9

Исходя из общего сопротивления, выбираем блок резисторов ИРАК 434.332.004-10; тип БФ-6.

2.6.6 Расчет пускорегулирующих сопротивлений и их выбор для двигателя передвижения тележки.

Рассчитаем сопротивления для двигателя МTF 211 – 6

1. Находим статический момент двигателя (базисный)

М  = 9550  ([4] стр. 40 формула 1.59)

Рст. – мощность 22 кВт

nн – обороты 965 об/мин

М  = 9550  = 72,7 Н ∙ м

2. Определим время разгона

t =  ([1] стр. 172)

V – скорость передвижения тележки 2 м/мин

а – ускорение 0,3 м/сек

t =  = 0,1 сек

3. Для механизмов горизонтального передвижения за базисный момент принимаем момент, необходимый для обеспечения требуемого ускорения.

М-100% =  ([1] стр. 172)

GD  - суммарный маховый момент на валу двигателя

GD  = 67 (кг ∙ м )

М-100% =    = 735,7 Н ∙ м

4. Находим ток резистора, соответствующий базисному режиму, принятому за 100%

I – 100% = М – 100% ∙ 

I – 100% = 735,7* = 62,8 А

5. Номинальное сопротивление:

Rн=   =  = 2,2 (Ом)

В зависимости от типа магнитного контроллера находим разбивку сопротивлений по ступеням и определяем сопротивление каждого резистора в одной фазе

Обозначение положений R(Ом)

IV - 0

III –1,06

II –2,16

I –6,36

Общее –6,36

Исходя из общего сопротивления, выбираем блок резисторов ИРАК 434.331.003-03; тип БК-12

2.6.7 Расчет пускорегулирующих сопротивлений и их выбор для двигателя передвижения моста.

Рассчитаем сопротивления для двигателя МTF 411 – 6

1. Находим статический момент двигателя (базисный)

М  = 9550  ([4] стр. 40 формула 1.59)

Рст. – мощность 22 кВт

nн – обороты 720 об/мин

М  = 9550* = 291,8 Н ∙ м

2. Определим время разгона

t =  ([1] стр. 172)

V – скорость передвижения тележки 2,2 м/мин

а – ускорение 0,3 м/сек

t =  = 0,2 сек

3. Для механизмов горизонтального передвижения за базисный момент принимаем момент, необходимый для обеспечения требуемого ускорения.

М-100% =   ([1] стр. 172)

GD  - суммарный маховый момент на валу двигателя

GD  = 45,2 (кг ∙ м )

М-100% =    = 2516,8 Н ∙ м

4. Находим ток резистора, соответствующий базисному режиму, принятому за 100%

I – 100% = М – 100% ∙ 

I – 100% = 2516,8* = 166,4 А

5. Номинальное сопротивление:

Rн=   =  = 1 (Ом)

В зависимости от типа магнитного контроллера находим разбивку сопротивлений по ступеням и определяем сопротивление каждого резистора в одной фазе

Обозначение положений - R(Ом)

V - 0

IV - 1,26

III - 1,68

II - 3,36

I - 8,4

Общее - 8,4

Исходя из общего сопротивления, выбираем блок резисторов ИРАК 434.331.003-02; тип БК-12

2.6.8 Выбор крановой защитной панели.

Крановой защитной панели применяют при контроллерном управлении двигателями крана, а также вместе с некоторыми магнитными контроллерами, не имеющими собственных аппаратов защиты.

Для защиты двигателей переменного тока используют защитные панели ПЗК.

Защитные панели переменного тока изготовляют на напряжения 220, 380 и 500в.

В зависимости от количества защищаемых двигателей, величин и соотношения их мощностей защитные панели переменного тока комплектуются соответствующим количеством блок-реле максимального тока, схемы включения катушек которых весьма разнообразны.

Установка на защитных панелях блок-реле на различные токи дает возможность защищать двигатели различной мощности.

Выбор производится по следующим условиям:

– по максимально допустимому току;

–по числу положений;

–по мощностям двигателей и их числу;

–по назначению механизма.

Выбираем крановую защитную панель типа ПЗКБ-160 на напряжение 380В.

2.7 Расчет и выбор главных троллеев крана.

Для питания электроустановок, расположенных на перемещающихся крановых механизмах, применяют различные специальные токопроводы: троллейный, бестроллейный, гибкий, кабельный, кольцевой.

Гибкий троллейный и кабельный токопроводы для кранов, большого применения не получили из-за недостаточно высокой надежности. Кольцевой токопровод применяют для электрооборудования полнопроводных механизмов вращения.

Жесткий троллейный токопровод применяют в виде: системы главных троллей, расположенных вдоль подкранового пути, служащих для питания электрооборудования одного или нескольких кранов; системы вспомогательных троллей, расположенных вдоль моста и служащих для питания электрооборудования тележек. На проектируемом кране питания электрооборудования тележки осуществляется гибким кабельным токопроводом.

Преимущество стальных троллей: относительно высокая надежность, малый износ при значительных ПВ, экономия цветного металла. Снятие напряжения осуществляется подвижными токосъемниками, изготовленными из чугуна.

Сечение троллей, проводов и кабелей крановой сети рассчитывается по допустимому току нагрузки с последующей проверкой на потерю напряжения.

Рр = kн ∙ Р∑ + с ∙ Рз ([2] стр. 108 формула 1.89)

Рр – расчетная мощность

Р∑ - суммарная устанавливаемая мощность всех двигателей при ПВ 100% (кВт)

Рз – суммарная установленная мощность трех наибольших по мощности двигателей при ПВ 100%

k, с – коэффициенты использования и расчетный коэффициент

kн = 0,18с = 0,6

Наименование Тип двигателя Мощность Iн.ст.

механизма

Механизм МТН 512-8 37 кВт75 А

подъема

Механизм МТF 211-6 7 кВт 22,5 А

передвижения

тележки

Механизм МТF 411-6 22 кВт21 А

передвижения

моста

Переведем мощность двигателей при ПВ = 40% в ПВ = 100%

Р  = Р = 20 кВт

Р  = Р = кВт

Р  = Р   = = 13,9кВт

Р∑ = 20 + (2*13,9) + 4,73 = 52,53 кВт

Рз = 20 + (2*13,9) = 47,8 кВт

Рр = kн ∙ Р∑ + с ∙ Рз

Рр = 0,18 ∙ 52,53 + 0,6 ∙ 47,8 = 38,2 кВт

Расчетное значение длительного тока определяют:

Iр =  ([4] стр. 108 формула 1.87)

Рр – расчетная мощность группы всех электродвигателей

Uн – номинальное, линейное напряжение сети

η и cosφ – усредненное значение КПД и cosφ

cosφ = 

cosφ  =  =0,7

η = 

η =  = 80,5 %

Iр =  = 103,8 А

Предварительно выбираем допустимый по условию механической прочности стальной уголок 75х75х10 S = 480 мм  

Iдл.доп = 315 А

Максимальное значение тока для проверки троллей по потере напряжения определяют по формуле ([4] стр. 109 формула 1.90)

Imax = Ip + (kпус – 1) ∙ Iн

Iр – расчетный суммарный ток всех электродвигателей по потере напряжения.

Iн  - номинальный ток при ПВ 40% электродвигателя с наибольшим пусковым током.

kпус – кратность пускового тока электродвигателя с наибольшим пусковым током, выбираемый для АД с фазным ротором 2,5 ([4] стр. 110)

Imax = 103,8 + (2,5 – 1) ∙ 75 = 216,3 А

По номограмме, приведенной на рис. 26 ([4] стр. 110) потеря на 1м длины уголка 75х75х10, составляет ∆U = 0,24

Длина троллей крана составляет 20 м, питание подведено к середине, т.е. длина пролета составляет 10 м.

Потеря напряжения в троллеях при питании в средней точке

∆U = ∆U   = 0,24 ∙ 10 = 2,4 В

Допускается падение напряжения 10% от номинального Uн = 380 ∆U = 22 В

2,4 В < 22 В

Следовательно, выбранный уголок при этом способе питания подходит.

2.8 Расчет и выбор кабелей к электроприемникам крана.

2.8.1 Выбор кабеля от автомата до ввода крановых троллей.

Выбор сечения кабеля производится по допустимой силе тока нагрузки с последующей проверкой на потерю напряжения.

Длина кабеля 30 м прокладывается в лотке от источника питания до троллей. Сечение выбирают по расчетному току, при этом должно соблюдаться условие:

Iдоп ≥ Iр

Iдоп – ток длительно допустимый для выбранного проводника.

Iр – ток расчетный

Токовую нагрузку линии определяем как сумму токов всех электродвигателей за исключением тока одного из наименьших двигателей.

Iр = Iст.дв.п. + Iст.дв.м.

Iр = 89 + 65= 154 А

Согласно ПУЭ табл. 1.3.6 выбираем кабель ВВГ сечением 50мм .

Допустимый ток 225 А.

Проверим выбранный кабель на потерю напряжения

∆U =  ([4] стр. 110 формула 1.91)

Imax = 154 А

L – длина кабеля 30 м

cosφ = 0,7

S – сечение жил 50 мм

Uу – номинальное напряжение сети

 - удельная проводимость материала (медь) 57 м/(Ом мм )

∆U =  = 0,52%

Допустимая потеря напряжения 5% от номинального

5% > 0,52%

Выбранный кабель подходит. Кабелем этой же марки снимается

напряжение с токосъемников и подается на вводной автомат QF1.

2.8.2 Выбор кабелей к двигателям.

1. Рассчитаем кабель для двигателя подъема

MTH 512 – 8

Iст = 89 АIр = 85 А

Выбираем кабель: тип КГ сечением 35 мм ; допустимый ток 160 А.

Проверим выбранный кабель на потерю напряжения по формуле:

∆U =  ([4] стр. 110 формула 1.91)

 - удельная проводимость материала (медь) 57 м/(Ом мм )

∆U =  = 0,17%

Допустимая потеря напряжения 3%

3% > 0,17%

Выбранный кабель пригоден как для запитывания двигателя, так и для соединения коллектора ротора с пускорегулирующими резисторами.

2. Рассчитаем кабель для двигателя передвижения тележки MTF 211-6

Iст = 22,5 АIз = 19,5 А

Выбираем кабель: тип КГ сечением 4 мм ; допустимый ток 21А. Длина кабеля 11,3 м. Проверим выбранный кабель на потерю напряжения по формуле:

∆U =  ([4] стр. 110 формула 1.91)

 - удельная проводимость материала (медь) 57 м/(Ом мм )

∆U ==   = 0,6%

Допустимая потеря напряжения 3%

3% > 0,6%

Выбранный кабель пригоден как для запитывания двигателя, так и для соединения коллектора ротора с ящиком сопротивлений.

3. Рассчитаем кабель для двигателя передвижения моста MTF 411-6

Iст = 65 АIз = 57 А

Выбираем кабель: тип КГ сечением 10 мм ; допустимый ток 60 А. Длина кабеля 11,3 м. Проверим выбранный кабель на потерю напряжения по формуле:

∆U =  ([4] стр. 110 формула 1.91)

 - удельная проводимость материала (медь) 57 м/(Ом мм )

∆U = =  = 0,4%

Допустимая потеря напряжения 3%

3% > 0,4%

Выбранный кабель подходит.

2.9 Светотехнический расчет.

Светильник – это световой прибор для освещения помещений, открытых пространств и отдельных предметов, состоящий из источника светы (лампы) и осветительной арматуры. В осветительную арматуру входит корпус, в который встроен отражатель; рассеиватель; патрон и система подвески. Основными светотехническими показателями светильников являются распределение яркости, освещенности, а так же кпд, равный отношению полезно использованного светового потока, к полному световому потоку источника излучения.

Произведем светотехнический расчет и выберем светильник длясклада площадью 2880 м². Нормативная освещенность для складских помещений

Е = 50лк для люминесцентных лампах.

Размещение источников света по высоте.

H_э – высотаэксплуатационная;

h_p – рабочая высота;

h – расчетная высота;

h_c – высота света;

H_o – высота потолка над рабочей поверхностью;

H– высота помещения.

Найдем расчетную высоту для помещения склада по формуле:

H_Р= H– h_Р – h_С ,

Н_р= 12,2 – 0,8 – 2,8 = 8,6 м

Для освещения используется метод коэффициент использования, который предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, для этой же цели служат различные упрощенные формулы этого метода. В связи с тем, что высота подвеса светильника составляет более 8м, а таблицы расчета по коэффициенту использования светового потока, составлены до высоты 6,5 м, воспользуемся упрощенным методом удельной мощности - ω.

Выбираем количество светильников устанавливаемых в помещении – 20 шт.

Расчет производим для светильника с лампой ДРЛ, типа СЗДРЛ. [л.1ст.1]

Определяем единичную мощность лампы по формуле:

P= ,

где ω – удельная мощность помещения, Вт/м².Удельная мощность определяется по таблице, 5.40 [1] и составляет 4,4 : 2 = 2,2кВт.

Удельную мощность уменьшили в 2 раза , по сравнению с табличными данными , вследствие того , что требуемое освещенность 50 лк, [1табл. 4-43]а в таблице указанная мощность при освещенности 100 лк.

S – площадь помещения, м^2.. S = 40 68= 2880 м²

N – Количество ламп, шт. N= 20 шт.

P = = 316,6 Вт;

Данным расчетом определяем мощность ламп ДРЛ, нами предлагается установить вместо светильников с лампами ДРЛ ,светодиодные светильники «Астарта - СДП01Н-9000Д-П-65»с лампами КСС типа «Д».

Конструкция светильника сходнана конструкцию со светильником

СЗДРЛ, а светодиодные лампы имеют значительно большой световой поток.

Путем пропорционального перерасчета определяем удельную мощность светодиодных ламп. Световой поток светодиодных лам примерно в 3,5 раза выше чем ламп ДРЛ, следовательно удельная мощность для

светодиодной лампы составляет:

= 90,5 Вт.

Окончательно принимаем к установке светильник «Астарта - СДП01Н-9000Д-П-65» (http://www.astarta-led.ru/production/svetodiodnyy_svetil_nik_astarta__sdp01n_7900d_p_65/) со светодиодными лампами, так как их мощность составляет 87 Вт.

№ по плану	Наименование приемников	Количество приемников	Мощность одного приемника, кВт	Общая установленная мощность, кВт
1.	Электрический Кран	2	37+22+22+7	176
2.	Привод открывания ворот (1ф)	2	0,21	0,42
3.	Освещение рабочее (1ф)	18	0,087	1,56
4.	Аварийная освещение (1ф)	2	0,087	0,174

2.10 Расчет электрических нагрузок.

Составим перечень электроприемников склада, данные заносим в таблицу 2.

Мощность электрического крана приводим к длительному режиму

Р_н = Р_Нпкр. ;

где Р_Нпкр. – номинальная мощность крановой установки, кВт.

Р_Нпкр = 88 кВт

ПВ – продолжительность включения в относительных единицах.

Р_н =88_. = 44 кВт.

Мощности однофазных электрических приемников привода открывания ворот приводятся к трехфазной, но т.к. электрические приводы работают в кратковременном режиме, в качестве нагрузок они не участвуют.

Так как электрические приемники рабочего освещения распределены по фазам, то расчет ведем как для трехфазных нагрузок (сумма всех однофазных нагрузок).

Нагрузки аварийного освещения включены в одну фазу и коэффициент не равномерности более 15%, поэтому нагрузка аварийного освещения определяется по формуле:

Р­­_у⁽³⁾ = 3Р_м.ф.⁽¹⁾

Где Р­­_у⁽³⁾ – условная мощность наиболее загруженной фазы, кВт, при коэффициенте не равномерности Н > 15% и включении на линейное напряжение.

Р­­_у⁽³⁾ = 3 0,174 = 0,522.

Выполняем расчет нагрузок, данные заносим в таблицу 3.

Таблица 3. Расчет электрических нагрузок (форма Ф636 – 92).

Исходные данные						Расчетные величины			Эффективное число ЭП nэ =	Коэффициент расчетной нагрузки Кр	Расчетная мощность			Расчетный ток, А Iр=
по заданию технологов				по справочным данным		Ки·Рн	Ки·Рн·tgφ	n·pн2			Активная, кВт Рр=КрΣКиРн	Реактивная, кВ·Ар Qр= 1,1ΣКиРнtgφ приnэ ≤10; Qр= ΣКиРнtgφ приnэ>10;	Полная, кВ·А Sр =
Наименование ЭП	Количество ЭП, шт.* n	Номинальная (установленная) мощность, кВт		Коэффициент использования Ки	Коэффициент реактивной мощности
		одного ЭП, рн	общая, Рн=n·рн
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Электрический кран	2	7…37	176	0,1	0,5 1,73	17,6	30,4	15488	2	6,22	109,4	33,4	114,3	175,8
Освещение рабочее	-	-	1,56	1	0,95 0,33	1,56	0,51	-	-	-	1,56	0,51	1,6	2,5
Освещение аварийное	-	-	0,174	1	0,95 0,33	0,174	0,06	-	-	-	0,174	0,06	0,18	0,28
Всего	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	111,1	33,9	116,1	178,6

2.11 Выбор аппаратов защиты и проводниковой продукции.

Длязащиты линий от перегрузок и коротких замыканий устанавливаем автоматические выключатели типа ВА.

2.11.1 Выбор автоматов QF8(QF3,QF4,QF5) и проводовдля линии питания щитка рабочего освещения и линий питания светильников.

Ток в линии технические данные автомата марку и сечения провода выбираем из соотношений

I_на ≥ I_нр

I_o≥ I_p

I_доп.пр. ≥ К_защ. K_y(p) I_нр.

I_нр≥ I_р для линий без электродвигателей.

I_нр≥1,1 для линии с группой электродвигателей.

I_нр≥1,25 для линии с электродвигателем.

где I_на– номинальный ток автомата, А

I_нр- ток теплового расцепителя, А

I_o- ток электромагнитного расцепителя или ток отсечки, А

I_доп.пр. – допустимый ток проводника по нагреву, согласно таблиц ПУЭ.

К_защ – коэффициент защиты, К_защ = 1 для нормальных не опасных помещений.

K_y(p) – кратность уставки теплового расцепителя, K_y(p) = 1,2; 1,25; 1,35.

I_p – расчетный ток линии, А.

Определяем рабочий ток ламп рабочего освещения по формуле:

I_р= ;

Где Р_н – номинальная мощность ламп рабочего освещения.

cosφ – коэффициентмощностиЭП, cosφ = 0,95- длясветодиодныхламп.

I_р = = 3,9 А.

I_н.р.≥ I_р = 3,9А

Принимаем автоматический выключатель типа ВА51-25с .

25А = I_а ≥ I_нр = 6,3А (условие выполнено)

По [6.с.185] окончательно выбираем автомат ВА51-25 с технической характеристикой

U_н.а. = 380 В

I_н.а = 25 А

I_н.р.=6,3 А

I_{у ( к.з).} = 7I_н.р. = 44,1А

I _откл. = 2 кА.

Выбираем автоматический выключательдля каждой фазы:

I_р= = 2,4 А.

Принимаем автоматический выключатель типа 51-25 сI_н.р.= 5 А

25А = I_а ≥ I_нр = 5А (условие выполнено)

По [6.с.185] окончательно выбираем автомат ВА51-25 с технической характеристикой

U_н.а. = 380 В

I_н.а = 25 А

I_н.р.=5 А

I_{у ( к.з).} = 14I_н.р. = 70А

I _откл. = 1,5 кА

Устанавливаем щиток типа ОЩВ -12(ЩРн) для линии рабочего освещения.

Определяем сечение кабеля от щитка рабочего освещения до ламп рабочего освещения по выше приведенным формулам:

I _доп.пр. ≥ К_защ ·К_у(п) ∙I_н.р.

К _у(п) – кратность уставки защиты при перегрузке, К _у(п) 1,35 автоматов

I _доп.пр. = 1 · 1,2 · 6,3 =7,6 А

По [1, с. 51, табл. 2.6] и [ПУЭ табл. 1.3.6] выбираем кабель марки ВВГ – 3х2,5 с I _доп.пр. = 38 А.

2.11.2 Выбор автомата QF6 и провода для линии питания щитка аварийного освещения и питания светильников аварийного освещения.

I _н.нб = = 0,8 А.

Принимаем автоматический выключатель типа ВА51-25 с .

25А = I_а ≥ I_нр = 1,6А (условие выполнено)

По [6.с.185] окончательно выбираем автомат ВА51-25 с технической характеристикой

U_н.а. = 380 В

I_н.а = 25 А

I_н.р.=1,6 А

I_{у ( к.з).} = 14I_н.р. = 22,4А

I _откл. = 3 кА.

Устанавливаем щиток (ЩАО) типа ОЩВ -6 для линии аварийного освещения.

Определяем сечение кабеля для питания ЩАО и от ОЩВ – 6 до светильниковаварийного освещения по формуле:

I _доп.пр. = 1 · 1,2 · 1,6 =1,9 А

По [1, с. 51, табл. 2.6] и [ПУЭ табл. 1.3.6]выбираемкабель маркиВВГ – 3х2,5 с I_доп.пр. = 38 А

Для обеспечения селективности защиты устанавливаем на КТП автоматический выключатель QF12с I_нр = 2,5 А.

2.11.3Выбор автоматов QF9(QF10) и провода питания электрического крана.

Определяем ток теплового расцепителя по формуле

I_нр ≥ 1,1I_{р ∑}

где I_{р ∑} - суммарный расчетный ток всех двигателей крана

I_р∑=I_{р 1}+I_{р 2} + I_{р 3}+ I_{р 4}

где I_р - расчетный ток одного двигателя крана, А определяется по формуле

I_р1= ;

где Р_н - номинальная мощность двигателя, кВт.

U_л – линейное напряжение, В.

cosφ – коэффициентмощности

- кпд.

I_р1=I_{н. нб.}= = 89,6 А;

I_р2 = = 55,3А;

I_р3 = = 55,3 А;

I_р4 = = 22,8 А;

I_р∑ = (89,6+55,3+55,3+22,8)= 223 А.

Так.как электроприемники работают в повторно- кратковременном режиме то согласно п.1.3.3 ПУЭ необходимо привести ток к длительному режиму. Тоесть расчетный ток определим по формуле:

I_{расч.првед.}=I_{пкр =} 127,4 А

Следовательно I_нр ≥ 1,1∙ 127,4 = 140,1 А Принимаем каталожное значение 160 А

Определяем ток электромагнитногорасцепителя по формуле

I_пик =I_пус.нб + I_{р 2 + 3+4}

где I_пус.нб - пусковой ток наибольшего по мощности двигателя.

I_{пуск.нб.} =89,6 · 6 = 537,6 А

I_пик. = 537,6 + 55,3+55,3+22,8 = 671 А

Принимаем автоматический выключатель типа ВА51-35 сI_н.р.= 160А

При выборе должны выполняться соотношения

I_н.а ≥ I_н.р= 250 А >160 А

I_о ≥ 1,25 · I_пик= 1,25 · 671= 838,7 А

К_о = = 3,3принимаем каталожное значение К _у(эмр) = 10

По [6.с.185] окончательно выбираем автомат ВА51-35 с технической характеристикой

U_н.а. = 380 В

I_н.а = 250А

I_н.р.=160А

I_{у ( к.з).} = 12I_н.р. = 2500А

I _откл. = 12,5 кА

Для питания электрических кранов устанавливаем силовой пункт СП1типа ЩРН-36з-1.

Определяем сечение кабеля от СП1 до электрического крана ,по формуле:

I _доп.пр. = 1· 1,25 · 160= 200 А

По [1, с. 51, табл. 2.6] и [ПУЭ табл. 1.3.6] выбираем кабель марки ВВГ – 3 х95 с I _доп.пр. = 220 А.

2.11.4 Выбор автомата QF1(QF2)и провода для привода открывания ворот.

Рабочий ток двигателя привода открывания ворот составит

I_в = = 1,4 А.

I_н.р.≥ 1,25 I_макс = 1,25 · 1,4 А = 1,7 А.

Принимаем автоматический выключатель типа ВА51-25 с .

25А = I_а >I_нр = 2А (условие выполнено)

По [6.с.185] окончательно выбираем автомат ВА51-25 с технической характеристикой

U_н.а. = 380 В

I_н.а =25 А

I_н.р.= 2 А

I_{у ( к.з).} = 14I_н.р. =28 А

I _откл. = 1,5 кА.

Определяем сечение кабеля от электродвигателя привода ворот до СП2 тип ОЩВ – 6

I _доп.пр. = 1· 1,2 · 2= 2,4 А

По [1, с. 51, табл. 2.6] и [ПУЭ табл. 1.3.6] выбираем кабель марки ВВГ – 3 х 2,5 с I _доп.пр. = 38 А.

Для обеспечения селективности защиты СП устанавливаем автоматический выключатель QF7 cI_нр = 2,5 и для защиты КТП устанавливаем автоматический выключатель QF11 с I_нр = 3 А.

Для питания приводовоткрывания ворот устанавливаем силовой пункт СП2 типа ОЩВ – 6.

Выбранные автоматические выключатели заносим в таблицу 3.

Таблица 4.

В цеху	Iнр, А	Автоматический выключатель
Рабочее освещение	6,3	ВА51-25-3
	5	ВА51-25-1
	5	ВА51-25-1
	5	ВА51-25-1
Аварийное освещение	1,6	ВА51-25-2
Привод открывания ворот	2	ВА51-25-1
	2	ВА51-25-1
	2,5	ВА51-25-1
В ВРУ
Аварийное освещение	2,5	ВА51-25-1
Привод открывания ворот	3	ВА51-25-1
Электрический кран	160	ВА51-35-3
	160	ВА51-35-3
Вводной автомат	160	ВА51-35-3
	160	ВА51-35-3
В КТП
	160	ВА51-35-3
	160	ВА51-35-3

Принимаем к установки ВРУ ПР85-057 (вводное распределительное устройство), по каталожным данным из сходя из расчета электрических нагрузок из таблицы 2.

передаче электроэнергии от источников питания к потребителям неизбежны потери напряжения.

Чрезмерное снижение напряжения приводит к резкому уменьшению светового потока, а значит, и к пропорциональному снижению освещенности. Так, отклонение напряжения от номинального на 1% приводит к изменению светового потока у светодиодных ламп на 1,5%.

Длительное отклонение напряжения от номинального у наиболее удаленных ламп внутреннего освещения должно быть не более 2,5%, рабочего освещения жилых помещений, гостиниц и аварийного освещения – не более 5%.

2.12 Проверка рабочего освещения на потери в напряжения.

,

∆U_доп>∆U

где ∆U_доп - допустимое значение потерь напряжения, %.

- момент нагрузки (т.е. произведение нагрузки на расстояние до точки ее приложения), кВт·м.

– постоянная (с = 77– для трехфазной линии, с = 12,8 для однофазной линии)

– сечение проводника, мм².

М = 1,56 100 = 156 кВт м.

∆U = = 4,8%

∆U_доп>∆U = 5%>4,8%

2.13 Выбор сечения силового кабеля.

Сечение кабеля выбираем по длительному току нагрузки исходя из условий U% U%_доп.

Выбираем четырехжильный кабель с допустимым током нагрузки до 440 А(таблица Ж.4) и сечением жилы 185 мм². Жилы медные с пластмассовой изоляцией в поливинилхлоридной оболочке.(ААШв 3х185 мм²).

Сечение кабеля выбираем по длительному току нагрузки исходя из условий U% U%_доп.