Курсовая / Прим / прим / 2.7Выбор элементовсхем управления

2.7 Выбор элементов схемы

В ходе выбора элементов схемы управления ориентируемся на наиболее

новые аппараты с как можно меньшей потребляемой мощностью, габаритами

и расходом проводниковых материалов.

Тиристоры VS1 – VS6 в силовой цепи электродвигателя главного дви-

жения выбираем по условиям:

- по номинальному току тиристора:

, (13)

где I_ном.т – номинальный ток тиристора, А;

I_max.кр – максимальный возможный ток через тиристор, А;

К_о – коэффициент, учитывающий условия охлаждения, К_о = 0,5;

К - коэффициент, учитывающий загрузку тиристора в зависи-

мости от температуры окружающей среды, К =1;

К - коэффициент, учитывающий угол открытия тиристора, К = 1

К_ф – коэффициент, учитывающий форму тиристора, К_ф = 1.1

- по напряжению:

U_{обр.ном.т} 1,1 U_c, (14)

где U_{обр.ном.т} – номинальное обратное напряжение тиристора, кВ;

U_с – напряжение питающей сети, кВ.

По условиям (13), (14):

I_ном.т ,

I_ном.т 27,07А

U_{обр.ном.т} 1,1 0,38

U_{обр.ном.т} 0,591кВ

Так как в схеме не предусмотрены R-C цепочки для защиты от пере-

напряжений, то обратное номинальное напряжение тиристоров завышаем и

принимаем равным 800В.

Исходя из полученных условий по [ ] выбираем тиристоры марки Т232-

40-8 с I_ном =40А, U_{обр.ном.т}=800В, I_упр.т = 100мА, U_упр.т = 3.5В.

Выбор остальных тиристоров аналогичен, параметры выбранных тирис-

торов сводим в таблицу 5.

Таблица 5

Поз. обозначение	Марка тиристора	Iном.т , A	Uобр.ном.т , B	Iупр.т , A	Uупр.т , B.	Iтах.кр, А

Выбор диодов для тиристорного пускателя производим по условиям:

U_обр≥√2·U_с , (14)

где U_обр - обратное нормальное напряжение диода, В.

I_пр.доп≥I_упр.т , (15)

где I_пр.доп - допустимый прямой ток диода, А.

U_обр≥1,41·380=0,537 кВ

I_пр.доп≥ 0,1 А

По [ ] выбираем диоды марки КД105В с I_пр.доп=0,3 A, U_обр=600B.

Параметры выбранных диодов заносим в таблицу 4.

Таблица 6

Поз. обозначение	Марка диода	Iпр.доп , A	Uобр , B	Iупр.т , A
VD1-VD10	КД105В	0,3	600	0,01

Выбор резисторов для тиристорного пускателя производим по сле-

дующим условиям:

- по сопротивлению:

R_р , (17)

где R_р – номинальное сопротивление резистора;

U_упр.т – напряжение управления тиристором, В.

- по мощности рассеивания, Р_рас, Вт:

Р_рас I R_р, (18)

Максимальное значение напряжения сети U_тах , В находим по формуле:

U_тах=√2·U_с (19)

U_тах=1,41·380=0,537 кВ

По выражениям (17) и (18) имеем:

R_р ,

R_р 207,9Ом,

Р_рас 0,1 ×207,9,

Р_рас 2,079

Так как Р_рас 2Вт, то выбираем резисторы С5-35В с Р_рас = 3Вт и R_р =

=220 Ом.

Таблица 5

Поз. обозначение	Марка резистора	Rp , Ом	Ррас ,Bт
R1-R6	С5-35В	220	3

Выбор герконовых реле для тиристорного пускателя произведем по

условиям:

- по напряжению катушки реле:

U_ном.к.р U_ц.у, (19)

где U_ном.к.р – номинальное напряжение катушки реле, В;

U_ц.у – напряжение цепи управления, В.

- по току контактов реле:

I_{ном.кон.} I_дл.к.ц, (20)

где I_{ном.кон} – номинальный ток контактов реле, А;

I_дл.к.ц – длительный расчетный ток коммутируемой цепи, А

Так как в цепях управления присутствуют как замыкающие, так и раз-

мыкающие контакты реле KV1 и KV2, то необходимо использовать по два

герконовых реле для каждого тиристорного пускателя – с замыкающими и

размыкающими контактами.

Для реле KV1 длительным током контактов является ток управления

тиристоров, отсюда:

U_ном.к.р 24В,

I_{ном.кон} 0.1А

По выбираем реле РПГ-010421 с четырьмя замыкающими кон-

тактами, I_{ном.кон}= 1А и номинальным напряжением катушки, U_ном.к.р= 24В и

реле РПГ-110421 с размыкающими контактами, I_{ном.кон}= 1А и номинальным

напряжением катушки, U_ном.к.р= 24В.

Проверим соответствие номинального тока контактов реле

длительному току цепи управления катушек реле. Так как контакт реле

находится в цепи двух катушек, то при расчете длительного тока цепи,

потребляемые мощности катушек складываем:

I_дл.к.ц =(Р_потр.1+Р_потр.2)/U_ц.у, (21)

где Р_потр1,2 – потребляемые мощности катушек управления, Вт.

I_дл.к.ц = (1.5+1.5)/24 = 0.125А

По условию (20):

I_{ном.кон} 0,125А

1А 0,125А

Условие соблюдается, следовательно, выбор произведен верно.

Реле, коммутирующее второй тиристорный пускатель, находится в

точно таких же условиях, то есть с такими же необходимым числом и видом

контактов, напряжением цепи управления, током коммутируемых цепей.

Следовательно, в качестве его выбираем два герсиконовых реле: РПГ-

010421 с четырьмя замыкающими контактами, I_{ном.кон}= 1А и номинальным

напряжением катушки, U_ном.к.р= 24В и реле РПГ-110421 с размыкающими

контактами, I_{ном.кон}= 1А и номинальным напряжением катушки, U_ном.к.р= 24В.

Проверим соответствие номинального тока контактов реле

длительному току цепи управления катушек реле. Так как контакт реле

находится в цепи двух катушек, то при расчете длительного тока цепи,

потребляемые мощности катушек складываем:

I_дл.к.ц = (Р_потр.1+Р_потр.2 )/ U_ц.у, (21)

где Р_потр1,2 – потребляемые мощности катушек управления, Вт.

I_дл.к.ц = (1.5+1.5)/24 = 0.125А

По условию (20):

I_{ном.кон} 0,125А

1А 0,125А

Условие соблюдается, следовательно, выбор произведен верно.

Реле, коммутирующее второй тиристорный пускатель, находится в

точно таких же условиях, то есть с такими же необходимым числом и видом

контактов, напряжением цепи управления, током коммутируемых цепей.

Следовательно, в качестве его выбираем два герсиконовых реле: РПГ-

010421 с четырьмя замыкающими контактами, I_{ном.кон}= 1А и номинальным

напряжением катушки, U_ном.к.р= 24В и реле РПГ-110421 с размыкающими

контактами, I_{ном.кон}= 1А и номинальным напряжением катушки, U_ном.к.р= 24В.

Выбор остальных герконовых реле аналогичен, данные сводим в табли-

цу6.

Таблица 6

Поз. обозначение	Марка реле	Тип контактов	Число контактов	Потребляемая мощность, Вт

Произведем выбор микропереключателей по условиям:

-по назначению;

-по конструктивному исполнению;

-по рабочему напряжению;

U_{ном. пер} U_ком;

I_ном.к I_дл.к.ц, (22)

где I_ном.к – номинальный ток контактов микропереключателя, А;

I_дл.к.ц – длительный ток коммутируемой цепи, А.

Все контакты переключателей SA2 и SA3 находятся в одинаковых

условиях, т.е. в цепи двух катушек герконовых реле, следовательно,

длительный ток коммутируемой цепи для них будет составлять сумму

токов катушек реле и рассчитываться по формуле (21):

I_дл.к.ц = (1.5+1.5)/24 = 0.125А

По условию (22):

I_ном.к 0,125А

По выбираем микропереключатели марки МП1101ЛУХЛ3 с I_ном.к= 10А

Для микропереключателя SA1 ток коммутируемой цепи также составит

суму токов двух катушек реле, так как одновременно могут работать реле,

включающие лишь один из двух тиристорных пускателей, следовательно, его

марка будет такой же, как SA2 и SA3, т.е. МП1101ЛУХЛ3.

Выбор остальных кнопок аналогичен, данные сводим в таблицу 7.

Таблица 7

Поэ. обозначения	Марка переключателя

По условиям освещенности на станке необходима установка лампы

местного освещения мощностью Р_л = 40Вт, напряжение цепи освещения, U_ц.мо

= 24В. К установке принимаем лампу МО-24-40. Длительный ток коммути-

руемой цепи для переключателя SA4 равен:

I_дл.к.ц= Р_л/U_ц.о (23)

I_дл.к.ц= 25/24=1,04А

По выражению (22):

I_ном.к 1,04А

Исходя из полученных данных, по выбираем тумблер ПЕ исполнения 2

с I_ном.к= 10А и U_ном= 110В.

Выбор диодов мостового выпрямителя для питания цепи управления

произведем по условиям:

- по обратному напряжению:

U_обр 1,57U_ц.у, (24)

где U_обр – максимальное обратное напряжение диодов, В;

- по прямому току:

I_доп.пр 0,5I_д, (25)

где I_доп.пр – допустимый прямой ток диодов, А;

I_д – ток нагрузки диодов, А.

Ток нагрузки диодов определим по формуле (21):

I_д = 3/24 = 0,125А

По условию (25):

I_доп.пр 0,5×0,125

I_доп.пр 0,063А

По условию (24) произведем выбор диодов по напряжению:

U_обр 1,57×24

U_обр 37,7В

По выбираем диоды марки КД 208А с I_доп.пр= 1,5А, U_обр=100В.

Выбор понижающего трансформатора для питания цепей управления

производим по условиям:

- по напряжению:

U_ном1тр U_с, (26)

U_ном2тр U_ц.д, (27)

U_ном2мо U_ц.мо, (28)

где U_ном1тр – номинальное напряжение первичной обмотки трансфор-

матора, В;

U_ном2тр – номинальное напряжение вторичной обмотки трансфор-

матора, В;

U_ном2мо – номинальное напряжение вторичной обмотки местного

освещения, В;

- по мощности:

S_ном.тр S_расч1, (29)

где S_ном.тр – номинальная мощность трансформатора, ВА;

S_расч1 – полная расчетная нагрузка первичной обмотк

трансформатора, ВА

Полную расчетную нагрузку первичной обмотки трансформатора

определим по формуле:

S_расч1 = S₂/ _тр, (30)

где S₂ – суммарная нагрузка вторичных обмоток, ВА;

_тр – коэффициент полезного действия трансформатора;

Суммарную нагрузку вторичных обмоток рассчитаем по формуле:

S₂ = I_д×U_ц.у+Р_л.мо, (31)

S₂ = 0,125×29+25 = 28,6ВА

По формуле (30) рассчитаем полную расчетную нагрузку первичной

обмотки трансформатора:

S_расч1= 28,6/0,87 = 32,9ВА

По условиям (26), (27), (28), (29) имеем:

U_ном1тр 380В,

U_ном2тр 29В,

U_ном2мо 24В,

S_ном.тр 32,9ВА.

Исходя из полученных условий выбираем трансформатор ОСМ-0,064-

380/29/24 с S_ном.тр= 64ВА, U_ном1тр= 380В, U_ном2тр= 29В, U_ном2мо=24В.