- •1. Электрооборудование термических установок
- •1.1. Общие сведения об электротермических установках.
- •1.2. Установки печей сопротивления
- •1.4. Электрические схемы установок печей сопротивления.
- •1.5. Автоматическое регулирование печей сопротивления.
- •1.6. Индукционные электротермические установки.
- •1.7. Электрооборудование индукционных плавильных установок.
- •1.8 Индукционные нагревательные установки.
- •1.9 Закалочные установки.
- •1 .10. Электрооборудование установок электрической сварки.
- •1.10.1. Общие сведения об электросварке.
- •1 .10.2. Виды сварки плавлением
- •1.10.3. Дуговая сварка покрытыми электродами.
- •1.10.4. Дуговая сварка под флюсом.
- •1.10.5 Дуговая сварка в защитных газах.
- •1.10.6. Электрошлаковая сварка.
- •1.10.7. Плазменная сварка.
- •1.10.8. Электронно-лучевая сварка.
- •1.10.10. Газовая сварка.
- •1.10.11. Термитная сварка.
- •1.10.12. Контактная электросварка.
- •1.11. Электрическая дуга и её применение при сварке.
- •1.11.1. Природа сварочной дуги.
- •1.11.2 Условия зажигания и устойчивость горения дуги
- •1.11.3 Источники питания сварочной дуги переменного тока.
- •1.11.4 Источники питания сварочной дуги постоянного тока.
- •1.11.5 Источники питания с частотным преобразователем.
- •1.11.6 Вспомогательные устройства
- •2. Общие сведения о металлорежущих станках.
- •2.1 Классификация металлорежущих станков.
- •2.2 Основные и вспомогательные движения в станках.
- •2.3 Вопросы электропривода станков.
- •2.3.2 Выбор типа электропривода металлорежущих станков.
- •2.3.3 Регулирование скорости приводов станков
- •2.3.4 Механическое ступенчатое регулирование скорости главных приводов.
- •2.3.5 Электромеханическое регулирование скорости главных приводов.
- •2.3.6 Электрическое бесступенчатое регулирование скорости главных приводов.
- •2.3.7 Регулирование скорости приводов подач.
- •2.3.8 Режимы работы двигателей станков.
- •2.3.9 Назначение и устройство токарных станков.
- •2.3.10 Типы электроприводов токарных станков.
- •2.3.11 Расчёт мощности двигателей токарных станков.
- •2.3.12. Электропривод и схема управления токарно-винторезного станка.
- •2.4 Электрооборудование сверлильных и расточных станков.
- •2.4.1. Назначение и устройство сверлильных и расточных станков
- •2.4.2 Особенности и типы электроприводов сверлильных и расточных станков.
- •2.4.3 Расчёт мощности двигателей сверлильных и расточных станков
- •2.4.5 Электропривод и схема управления универсального расточного станка.
- •2.5 Электрооборудование фрезерных станков.
- •2.5.1 Назначение и устройство фрезерных станков
- •2.5.2. Типы электроприводов фрезерных станков.
- •2.5.3 Расчёт мощности двигателей фрезерных станков
- •2.5.4 Работа электросхемы вертикально-фрезерного станка.
- •2.6 Электрооборудование шлифовальных станков
- •2.6.1Назначение и устройство шлифовальных станков
- •2.6.2 Типы электроприводов шлифовальных станков.
- •2.6.3. Расчёт мощности двигателя главного привода шлифовальных станков.
- •2.6.4 Специальное электрооборудование шлифовальных станков
- •2.6.5 Электропривод и схема управления круглошлифовального станка
- •2.7 Электрооборудование кузнечно-прессовых машин
- •2.7.1 Назначение и устройство кузнечно-прессовых машин.
- •2.7.2 Типы электроприводов кузнечно-прессовых машин.
- •2.7.3 Расчёт двигателя механизма работающего с ударной нагрузкой
- •2.7.4 Управление электроприводами кузнечно-прессовых машин.
- •2.8.1 Назначение установок электроэрозионной обработки
- •2.8.2 Электроэрозионные станки.
- •2.8.3 Электрическая схема эрозионного станка 18м2
- •3. Электрооборудование крановых механизмов.
- •3.1. Общие сведения
- •3.2 Требования к электроприводу механизмов крана
- •3.3 Статические нагрузки двигателей механизмов кранов
- •3.4 Выбор рода тока и типа электропривода.
- •3.5 Электропривод с асинхронным двигателем механизмов подъема с магнитным контроллером.
- •3.6 Работа электрической схемы контакторного управления двигателями крановых механизмов.
- •3.8 Электрооборудование подвесных электротележек.
- •3.9 Электрооборудование и автоматизация лифтов.
- •3.9.1 Общие сведения о лифтах
- •3.9.2 Основные требования к электроприводу лифтов.
- •3.9.3 Типы электропривода и электрооборудование лифтов.
- •Расчёт нагрузок и выбор мощности двигателей лифтов.
- •3.9.5 Схема управления быстроходным пассажирским лифтом.
- •4 Электрооборудование компрессоров и вентиляторов.
- •4.1 Назначение и устройство компрессоров и вентиляторов.
- •4.2 Выбор мощности двигателей компрессоров и вентиляторов.
- •Откуда мощность на валу приводного двигателя, в кВт
- •4.3 Особенности электропривода и выбор мощности двигателей поршневых компрессоров.
- •4.4 Автоматизация работы компрессорных установок.
- •4.6 Электрическая схема автоматического управления компрессорной установкой с приводом от двух асинхронных двигателей.
- •4.6 Автоматизация работы вентиляционных установок
- •4.8.1 Назначение и устройство насосов.
- •4.8.2 Особенности электропривода и выбор мощности двигателей насосов.
- •4.8.3 Специальная аппаратура для автоматизации насосных установок.
- •5. Электрооборудование поточно-транспортных систем.
- •5.1 Общие сведения о конвейерах и поточно - транспортных системах
- •5.2 Особенности электропривода механизмов непрерывного транспорта
- •5.3 Расчёт ленточного конвейера.
- •5.3.1Производительность ленточного конвейера.
- •5.3.2 Выбор ширины ленты
- •5.3.3 Определение сопротивления при огибании лентой барабана
- •5.3.4 Определение общего тягового усилия
- •5.3.5 Определение наименьшего допускаемого натяжения
- •5.3.6 Определение натяжения ленты по точкам контура
- •5.3.7 Расчет приводного устройства
- •5.3.8 Электрическая схема управления двигателями согласованно движущихся конвейеров.
- •5.4 Электрооборудование наземных электротележек.
- •5.4.1 Электросхема и работа электротележки эт 2040
- •5.4.2 Электроштабелёры.
- •6. Проектирование электрооборудования промышленных установок, станков и машин
- •6.1 Содержание проекта электрооборудования
- •6.2 Разработка принципиальной электрической схемы
- •6.3 Размещение электрооборудования на станках и машинах
- •6.4 Выполнение схем соединений
- •6.5 Электрические проводки промышленных механизмов
- •6.6 Заземление металлических элементов электрооборудования.
- •7. Расчет проводов и кабелей.
- •7.1 Определение сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву.
- •1). По условию нагрева длительным расчетным током
- •7.2 Защите от перегрузки подлежат сети:
- •7.3 Метод коэффициента спроса.
- •7.4 Метод упорядоченных диаграмм.
- •7 .5 Определение сечений проводов и кабелей по допустимой потере напряжения.
- •Д ля трехфазной сети с сосредоточенной нагрузкой в конце линии (мм2)
- •Для трехфазной сети с несколькими нагрузками и одинаковым сечением проводов (рис. 7.1) (мм2)
- •7.6 Выбор аппаратов защиты.
- •7.6.1 Автоматические выключатели для защиты электрооборудования механизмов, станков, машин.
- •7.6.2 Выбор автоматических выключателей.
- •7.6.3 Плавкие предохранители для защиты электрооборудования механизмов, станков, машин.
- •7.6.4 Выбор плавких предохранителей.
- •7.6.5 Тепловые реле для защиты эл.Двигателей от перегрузки.
- •7.6.6 Выбор тепловых реле.
- •7.7 Защита плавкими предохранителями питающих сетей
- •При защите двигателей ответственных механизмов ток плавкой вставки независимо от условий пуска электродвигателя
- •Средневзвешенный коэффициент использования
- •Р асчетный ток ответвления
- •8.1. Выбор мощности электродвигателей при различных режимах работы.
- •8.1.4 Повторно-кратковременная нагрузка (режим s3).
- •9.0 Способы преобразования переменного тока в постоянный
- •9.1 Выпрямители однофазного тока.
- •Действующее значение напряжения вторичной обмотки
- •9.2 Выпрямители трёхфазного тока
- •10 Расчет пусковых и тормозных устройств электродвигателей
- •10.1 Электродвигатели постоянного тока параллельного и независимого возбуждения
- •10.1.1Пусковые резисторы (сопротивления)
- •Масштаб для сопротивлений (Ом/мм)
- •Если число ступеней неизвестно, то их можно определить по формуле
- •Сопротивления секций пускового резистора
- •Пример 1
- •Решение
- •1 0.1.2 Тормозные резисторы
- •П ример 4
- •Решение
- •10.2 Асинхронные электродвигатели
- •10.2.1 Пусковые устройства
- •Пример 5
- •Решение
- •10.2.2 Двигатели с короткозамкнутым ротором.
- •10.2.1 Тормозные резисторы.
- •Решение
- •Пример 8
- •Решение
- •11. Расчет мощности и выбор трансформаторов для питания цепей управления.
- •11.1 Пример выбора номинальной мощности и предохранителя трансформатора цепи управления
- •1.1 Общие сведения об электротермических установках 1
Средневзвешенный коэффициент использования
О
тносительное
значение эффективного числа
электроприемников (табл. 7.7.)
nэ* = 0,56.
Эффективное число токоприемников
nэ = nэ*·n = 0,56·45 =25,2
Коэффициент максимума (табл. 7.8)
км = 1,28.
Расчетная активная мощность шинной сборки
.
Р
асчетная
реактивная мощность при nэ
= 25,2 > 10
П
олная
мощность шинной сборки
Р
асчетный
ток шинной сборки
По таблице (7.5) выбираем шинопровод ШРА 73, Iн=250 А.
Подобным образом определяется расчетный ток для ответвления от ШС к распределительному пункту РП.
Общее количество токоприемников, питающихся от РП, n = 7, крупных токоприемников n1 = 2.Суммарная установленная мощность ΣРУ = 77,5 кВт.
Суммарная установленная мощность крупных токоприемников ΣРу1 = 70 кВт.
Для заточных станков
;
;
Для печей
;
.
Суммарные максимальные средние мощности
Рсм =Σ Рсм.гр =0,9 + 35 =35,9 кВт; Qсм = ΣQсм.гр = 2,06 + 21,7 = 23,76 кВАр.
Средневзвешенный коэффициент использования
cosφ=0,83.
О
тносительное
число крупных токоприёмников
О
тносительная
мощность крупных токоприёмников
С
редневзвешенный
коэффициент использования
Относительное значение эффективного числа электроприемников (табл. 7.7.)
nэ*=0,29.
Эффективное число токоприемников
nэ = nэ* · n = 0,29·7 = 2,03.
Так как при расчете получилось n<3, а nэ<4, то расчетная нагрузка определяется из выражения
;
.
П
олная
мощность
Р асчетный ток ответвления
По табл. 7.3 выбираем, провод марки АППВ в стальной трубе (трёхжильный провод сечением жилы 50 мм2; Iн = 130 А).
Расчетные токи ответвления к производственным машинам определяются как сумма номинальных токов двигателей, если количество двигателей на механизме не более трех, и вышеприведенным методом, если двигателей более трех.
П
ри
этом номинальные токи двигателей
вычисляют по формуле, А
Р
асчетный
ток ответвления к станку 1:
.
По таблице выбираем трёхжильный провод марки АППВ в стальной трубе (сечением жилы 4 мм2; Iн = 28 А).
Расчетный ток ответвления к печи сопротивления
По табл. 7.3 выбираем трехжильный провод марки АППВ в стальной трубе (сечением жилы 25 мм2; Iн=80 А).
Расчетный ток ответвления к станку 3 определяют по методу упорядоченных диаграмм
Iр = 27 А.
Номинальные токи двигателей станка Iн1=25,2 А; Iн2 = 6,45 А; Iн3=2,68 А; Iн4 = 2,1 А; Iн5=1,67А.
Выбираем провод марки АППВ (сечением жилы 4 мм2; Iн=28 А).
Плавкая вставка выбирается из условий:
1)
;
2)
где Iпик — пиковый ток в ответвлении к станку,
По первому условию Iвст = 35 > Iдл= 27 А,
По
второму условию
По второму условию выбираем по табл. 7.11 плавкую вставку Iвст= 80 А,
Iн.пр=100А, предохранитель ПР-2.
Проверим провод сечением s = 4 мм2 на защищаемость от перегрузки
где k3 = 1 (см. табл. 7.1), к =1 (номинальные условия прокладки).
Так как
то выбранный провод сечением s = 4 мм2 не будет защищен от перегрузки.
Следует принять провод сечением s = 25 мм2 на допустимый ток Iн= 80 А.
Если бы линия не требовала защиты от перегрузки, то по табл. 7.1 kз=0,33, тогда
и можно было бы выбрать провод сечением s=4 мм2 на Iн=28 А.
Пример 2
О
пределить
сечение магистрального провода в
механическом цехе с подсчетом нагрузки
по коэффициенту спроса для следующих
данных: напряжение сети 380 В, суммарная
установленная мощность двигателей всех
станков (14 шт.) 45 кВт. Пусковой ток
будет наибольшим при пуске двигателя
А-62-6 мощностью 10 кВт; Iн=21,5
А;
Суммарный номинальный ток двигателей ∑Iн=99 А. Проводка выполнена проводом АПР-500 в тонкостенной трубе.
Решение
1. По табл. 7.6 принимаем: коэффициент спроса кс=0,6, коэффициент мощности
cos φ =0,8.
Активная мощность
.
Реактивная мощность
.
Полная потребляемая мощность
Ток в магистральном проводе
Номинальный ток плавкой вставки
По табл.7.11 принимаем к установке предохранитель ПН-2 Iн.пр=100А с плавкой вставкой, номинальный ток которой равен 60 А.
По табл. 7.3 (три одножильных провода в одной трубе) току 51,5 А соответствует сечение провода 16
мм2 , Iн = 60 А. Проверим провода на защищаемость от перегрузки:
к
з
=
1
( см. таблицу 7.1), к
= 1.
Т
ак
как то
выбранный провод защищен от перегрузки.
Пример 3
Определить сечение алюминиевого провода четырехпроводной линии трехфазного тока напряжением 380/220 В длиной 100 м, по которой передается осветительная нагрузка 10 кВт. Провода проложены на роликах. Считаем, что нагрузка сосредоточена в конце линии. Допустимая потеря напряжения ΔU%=2,5%.
Решение
Сечение фазных проводов
где с =46 (см. таблицу 7.10)
По табл.7.3 выбираем ближайшее стандартное сечение. Оно равно 10 мм2. Сечение жилы нулевого провода при четырехпроводной системе проводки должно быть не менее 50% сечения фазного провода. Ввиду этого сечение нулевого провода принимается равным 6 мм2.
Таблица 7.14. Основные паспортные данные наиболее распространённых автоматических выключателей
Тип автомати-ческого выключателя |
Uном. В |
Iном. А |
Число полюсов |
Номинальные токи расцепителей |
Уставка срабатывания расцепителя |
Предельная отключающая способность КА |
|||||||
В зоне перегрузки |
В зоне К.З. |
||||||||||||
АЕ 1000 |
240 |
25 |
1 |
6;10;16;25 |
1,5 |
12-18 |
2,0 |
||||||
АЕ2030 |
110 |
25 |
1, 2 |
0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 |
1,25
|
3; 12
|
2,5 |
||||||
220 |
2,0 |
||||||||||||
220 380 500 |
3 |
3,0 |
|||||||||||
АЕ2040 |
110 |
63 |
1, 2 |
10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 |
5,0 |
||||||||
220 |
4,0 |
||||||||||||
220 |
3 |
6,0 |
|||||||||||
500 |
5,0 |
||||||||||||
АЕ2050 |
110 |
100 |
1,2 |
16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100 |
12 |
12 |
|||||||
220 |
4 |
||||||||||||
220 |
|
3 |
9 |
||||||||||
380 |
|
6 |
|||||||||||
500 |
5 |
||||||||||||
ВА51-25 |
380 |
25 |
3 |
0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 |
7; 10 |
- |
|||||||
ВА13-29-22 |
660 |
63 |
2 |
0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63 |
3; 12 |
12 |
|||||||
АК50Б |
380 |
50 |
3 |
1,0; 2,0;4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50 |
6; 12 |
17 11 6 |
|||||||
АП50Б |
500 |
63 |
2; 3 |
1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 50; 63 |
1,05Iн<1час. |
3,5;….10 |
0,6 2,5 3,5 |
||||||
А3720 |
440 |
250
|
2 |
160; 200; 250 |
1,15 |
2 - 10 |
100 |
||||||
380 |
2; 3 |
1,25 |
3 - 10 |
75 |
|||||||||
660 |
1,25 |
6 - 10 |
40 |
||||||||||
380 |
200 |
|
170; 200 |
1,15 |
10 |
30 |
|||||||
А3730
|
440 380 660 |
400 |
2 2; 3 |
160 - 400 |
1,15 1,25 |
6 3 - 10 |
100 55 |
||||||
А3740 |
400 380 660 |
630 |
2 2; 3 |
250 - 630 |
1,25 |
6 3 - 10 |
100 55 |
||||||
А63-МГ А63-М |
220 |
25 |
1 |
0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25 |
1,35 |
10 (1,3-10) |
- - |
||||||
А3161-А3163 |
500 |
50 |
3 |
15; 20; 25; 30; 40; 50 |
1,35 |
- |
- |
||||||
А3113-А3114 |
500 |
100 |
3 |
15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100 |
1,45 |
10 |
- |
||||||
А3124-А3123 |
500 |
100 |
3 |
15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100 |
1,45 |
430А 600А 800А
|
- - - |
||||||
А3134 |
500 |
200 |
3 |
120; 150; 200 |
1,45 |
840А 1050А 1400А |
- - - |
||||||
А3144 |
500 |
600 |
3 |
250; 300; 400; 500; 600 |
1,45 |
1750А 2100А 2800А 3500А 4200А |
- - - - - |
||||||
МS225-MS325 |
≈690 ─440
|
25 |
3 |
0,1 - 25 |
|
|
10 50 |
||||||
8. Нагрузочные диаграммы рабочих машин и эл.двигателей
Статическая нагрузка электродвигателя в процессе работы не остается постоянной и меняется в зависимости от изменения параметров технологического процесса. Для учета условий, влияющих на изменение статической нагрузки электродвигателя, рассчитывают и строят нагрузочные диаграммы рабочих машин, представляющие собой зависимость статической мощности Рс или момента Мс от времени работы машины. Формулы, необходимые для расчета мощности и момента производственного механизма, приведены в специальной литературе. Для ряда машин и механизмов нагрузочные диаграммы строят расчетным путем, используя технологические циклограммы работы машины.
Нагрузочная диаграмма электродвигателя показывает зависимость вращающего момента на валу, тока или полезной мощности электродвигателя по времени. Такие диаграммы обычно получают экспериментальным путем, регистрируя изменения мощности или тока с помощью самопишущих приборов. Иногда диаграммы строят с помощью обычных ваттметров или амперметров, записывая их показания через определенные промежутки времени. В нагрузочной диаграмме, полученной с помощью самопишущего ваттметра, учтены и потери в электродвигателе. Поэтому для получения зависимости полезной мощности от времени необходимо вводить поправку на величину этих потерь, умножая ординаты графика на КПД электродвигателя при данной нагрузке. Если диаграмма построена расчетным путем, такая поправка не вводится.
Нагрузочные диаграммы электродвигателей служат основой для определения мощности, так как только с их помощью выявляются действительные условия работы электродвигателя. Полученную произвольную нагрузочную диаграмму (обычно криволинейную) заменяют одной из номинальных, характеризующих режим работы SI...S8.
