diplom[ishodniki] / dsadas / All in
.pdf95
Для нашего асинхронного двигателя типа 5АМ250М2 с номинальным током Iн = 157 А из [??] выбираем магнитные пускатели ПМ12-180120 в
количестве 6шт., со следующими основными техническими параметрами:
Таблица 9.2 - Технические параметры магнитного пускателя ПМ12-
180120
Параметр |
Значение |
|
|
|
|
Номинальный ток главной цепи, А |
180 |
|
|
|
|
Номинальное напряжение втягивающей |
380 |
|
катушки, В |
||
|
||
|
|
|
Номинальное напряжение изоляции, В |
1000 |
|
|
|
|
Мощность двигателя, кВт |
до 90 |
|
|
|
|
Степень защиты |
IP54 |
|
|
|
|
Наличие теплового реле |
Без теплового реле |
|
|
|
Так как данные пускатели не комплектуются тепловыми реле их необходимо выбрать. Тепловые реле используются для защиты электродвигателей от длительных перегрузок по току при обрыве одной из фаз.
При длительном режиме работы двигателей номинальный ток нагревательного элемента теплового реле Iн.э выбирают, исходя из номинального тока двигателя
Iн, по соотношению [??]:
Iн.э |
Iн . |
(9.2) |
|
|
Из [??] выбираем тепловое реле РТИ-5376 IEK с регулируемым током срабатывания в пределах 150-180А.
Выбор плавких предохранителей производим по номинальному напряжению, по номинальному току предохранителя и по номинальному току плавкой вставки в соответствии со следующими выражениями [??]:
Iпл.вст Iн ,
I |
пл.вст I |
п , |
(9.3) |
|
96
где Iпл.вст. - номинальный ток плавкой вставки,
Iп - пусковой ток двигателя.
Пусковой ток электродвигателя определяется выражением [??]:
Iп |
i Iн |
7 157 1099А. |
(9.4) |
|
|
|
Из [20] выбираем плавкие предохранители ППН-41, с номинальным током плавкой вставки 1250А.
Подключение всего оборудования осуществляется с помощью автоматических выключателей. Номинальные токи автоматического выключателя Iна и его расцепителей Iнр определяют по номинальному току двигателя [??].
Iн.а Iн , |
|
|
Iн. р |
Iн . |
(9.5) |
|
|
|
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя находим по формуле:
Iэ. р kотс Iн. р , |
(9.6) |
где kотс – кратность отсечки, определяемая из неравенства:
kотс 1, 25 Iп
I |
н. р |
, |
(9.7) |
|
|
где 1,25 – коэффициент, учитывающий разброс защитных характеристик автоматического выключателя.
kотс |
|
1, 25 1099 |
8, 75 . |
|
157 |
||||
|
|
|
Тогда согласно формуле (9.6) имеем:
Iэ. р 8,75 157 1373,8 А.
97
Из [??] выбираем автоматические выключатели ВА88-43 IEK, со
следующими техническими параметрами (таблица 9.3):
Таблица 9.3 - Технические параметры автоматического выключателя
ВА88-32
Параметр |
Значение |
|
|
Количество полюсов |
3 |
|
|
Номинальное рабочее напряжение, В |
380 |
|
|
Уставка теплового расцепителя, А |
1000-1600 |
|
|
Срок службы не менее, лет |
15 |
|
|
Диапазон рабочих температур, ºС |
− 60 … + 40 |
|
|
Для подключения блока питания к сети из [??] выбираем двухполюсный автоматический выключатель ВА47-2П.
Для выбора общего вводного автоматического выключателя необходимо определить общую расчетную нагрузку.
2 |
|
|
Pр Ки Pном , |
(9.8) |
|
1 |
||
|
||
где Ки = 0,7 - коэффициент использования для насосов [??]. |
|
|
Тогда |
|
|
Pр 0, 7 (90 90) 126кВт, |
|
Расчетная реактивная мощность определяется следующим образом:
Qp |
1,1 Pp |
tg 1,1 126 0, 492 68, 2кВАp. |
(9.9) |
|
|
|
Расчетный ток группы электродвигателей:
|
|
|
|
Pp |
2 |
Qp |
2 |
|
|
|
|
|
|
||
I |
|
|
|
|
1262 |
68, 22 |
206A. |
||||||||
p |
|
|
|
|
Uном |
|
|
|
|
0, 4 |
|||||
3 |
|
3 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
(9.10) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
98
Из [??] выбираем трехполюсный автоматический выключатель ВА88-43
IEK с аналогичными параметрами, приведенными в таблице 9.3.
Выбор сечения кабеля по допустимому нагреву производится по таблице допустимых токов по условию [??]:
Iдоп |
I p |
|
|
|
kп |
, |
(9.10) |
||
|
где kп – коэффициент, учитывающий фактические условия прокладки (
при нормальных условиях прокладки kп 1).
Следовательно Iдоп 206 А .
Выбор сечения по условию соответствия аппаратов максимальной токовой защиты, установленной в начале линии, производится по условию:
Iдоп Iз kз ,
kп |
(9.12) |
|
где kз - кратность длительного допустимого тока провода или кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата. kз = 1.
Iз - номинальный ток защитного аппарата.
Следовательно выбор кабелей осуществляем по условию Iдоп 206 А
Используя таблицу допустимых токов кабелей в [??] можно сделать вывод, что нам необходимо использовать кабель с сечением токопроводящей жилы 10мм2. Из [??] выбираем кабель ВВГ-1х10.
|
|
99 |
10 ПРОЕКТИРОВАНИЕ |
СХЕМЫ |
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ |
ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
10.1 Схема электрическая принципиальная автоматизированного электропривода
На основании функциональной схемы, а также выбора всех аппаратов и элементов, можно построить электрическую принципиальную схему автоматизированного электропривода, которая изображена на рисунке 10.1.
На рисунке приняты следующие обозначения:
М6-М9 – асинхронный электродвигатель типа 5АМ250М2;
КК1-КК8 – тепловое реле типа РТИ-5376;
ПЛР – программируемое логическое реле типа SIEMENS LOGO! 24RC 6ED1 052-1HB00-0BA6;
ПЧ – преобразователь частоты типа SIEMENS MicroMaster 430 6SE6430- 2UD38-8FA0;
БП – блок питания типа SIEMENS LOGO! Power 6EP1332-1SH42;
ДД – датчик давления типа BD Sensors DS201;
FU1-FU12 – плавкие предохранители типа ППН-41;
КМ1-КМ7 – магнитные пускатели типа ПМ12-180120;
L1-L3 – входные дроссели типа RWK 212-46-KL;
QF1, QF3-QF7 – автоматические выключатели типа ВА88-43;
QF2 – автоматический выключатель типа ВА47-2П.
Рисунок 10.1 - Схема электрическая принципиальная автоматизированного электропривода
100
101
10.2 Составление перечня элементов электрооборудования промышленной установки
Таблица 10.1 – Перечень элементов электрооборудования
промышленной установки
Поз. обозначение |
Наименование |
Кол. |
Прим. |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автоматический выключатель |
|
|
|
|
|
|
QF1, QF3-QF7 |
ВА88-43 |
6 |
|
|
|
|
|
QF2 |
BA47-2П |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок питания |
|
|
|
|
|
|
БП |
LOGO! Power 6EP1332-1SH42 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Входной дроссель |
|
|
|
|
|
|
L |
RWK 212-46-KL |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Датчик давления |
|
|
|
|
|
|
Датчик давления |
BD Sensors DS201 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Магнитный пускатель |
|
|
|
|
|
|
КМ1-КМ7 |
ПМ12-180120 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Насос |
|
|
|
|
|
|
Н6-Н9 |
1Д-315-71а |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
102
Окончание таблицы 10.1
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
Плавкий предохранитель |
|
|
|
|
|
|
FU1-FU12 |
ППН-41 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Преобразователь частоты |
|
|
|
|
|
|
ПЧ |
MicroMaster 430 6SE6430-2UD38- |
1 |
|
8FA0 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Программируемое логическое реле |
|
|
|
|
|
|
ПЛР |
LOGO! 24RC 6ED1 052-1HB00-0BA6 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловое реле |
|
|
|
|
|
|
КК1-КК8 |
РТИ-5376 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электродвигатель |
|
|
|
|
|
|
М6-М9 |
5АМ250М2 |
4 |
|
|
|
|
|
10.3 Полное описание функционирования схемы электрической принципиальной автоматизированного электропривода
На рисунке 10.1 представлена схема автоматизированного электропривода насосной установки для подачи питьевой воды на предприятие Мозырский НПЗ. Для защиты электродвигателей и преобразователя частоты, их подключение к промышленной сети производится через автоматические выключатели QF1, QF3-QF7. Для защиты цепи питания системы автоматического управления используется автоматический выключатель QF2.
Он защищает блок питания БП от коротких замыканий, перегрузок и снижения
103
напряжения. Программируемое логическое реле получает питание =24В от блока питания.
Помимо автоматических выключателей, электродвигатели защищены при помощи плавких предохранителей и тепловых реле.
При поступлении сигнала "Пуск" с пульта управления, происходит запуск насосной установки, в задачу которой входит поддержание постоянного давления в трубопроводе в зависимости от времени суток. В зависимости от требований со стороны технологического процесса расход воды будет различным, а для более правильного его ведения целесообразна смена двигателей в случае выхода из строя одного из них, автоматическое переключение которых, при необходимости, осуществляет программируемое логическое реле SIEMENS LOGO!, согласно алгоритму работы (рисунок 8.1).
При поломке двигателя, система автоматизации произведет отключение вышедшей из строя насосной установки и вместо неё, при необходимости, в
совместную работу запустит резервную насосную установку. Система автоматического управления позволяет работать насосной установке без вмешательства человека, в полностью автоматическом режиме.
104
11 ОХРАНА ТРУДА
11.1 Расчет зануления для автоматизированного электропривода насосной установки машины непрерывного литья заготовок
Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Принцип действия зануления – превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (между фазным и нулевым проводником) с
целью вызвать больший ток, способный обеспечить срабатывание защиты и автоматически отключит поврежденное электрооборудование от питающей сети. В качестве отключающих аппаратов могут быть использованы плавкие предохранители, автоматические выключатели, магнитные пускатели и т.д.
Необходимо также отметить, что с момента возникновения аварии (замыкания на корпус) до момента автоматического отключения поврежденного оборудования от сети имеется небольшой промежуток времени, в течение которого прикосновение к корпусу опасно, так как корпус находится под напряжением Uф (рисунок 11.1) и отключение его от сети еще не произошло. В
этот период срабатывает защитная функция заземления корпуса оборудования через нулевой защитный проводник.
Из рисунка видно, что схема зануления требует наличия в сети следующих элементов: нулевого защитного проводника, глухого заземления нейтрали источника тока, повторного заземления нулевого защитного проводника.
Нулевой защитный проводник предназначен для обеспечения необходимого отключения установки значения тока путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.