15

СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В.Н. НАЗАРЕНКО

Рекомендации по выбору коммутирующих элементов электрических схем управления промышленным электроприводом переменного тока

(учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию)

Севастополь

2007

Введение

Повышение производительности труда на предприятиях связано с непрерывным снижением затрат труда на профилактический и аварийный ремонты за счет повышения надежности и продления ресурса электроприводов, обеспечивающих технологические процессы.

Важную роль в этом играет не только совершенствование конструкции, но и правильный выбор элементов комплектных устройств управления промышленным электроприводом. Бесспорно, особое место принадлежит выбору коммутирующих элементов схем управления электроприводом, работающих в наиболее напряженных режимах, связанных с колебаниями токовых нагрузок.

Оказанию помощи студентам в этом вопросе и предназначено данное учебное пособие, содержащее обоснованные рекомендации по правильному выбору коммутирующих элементов для релейно-контактных и полупроводниковых электрических схем управления промышленным приводом переменного тока

1. Выбор электрических аппаратов для релейно-контакторных схем управления электроприводом

1.1. Общие положения

Надежность работы любой электрической схемы управления электроприводом зависит от правильного выбора применяемых в ней электрических аппаратов. Выбор аппаратов производится по каталогам, техническим условиям на их поставку или официальным справочникам.

Выбор типа аппарата осуществляется по основным параметрам, к которым относятся род тока, напряжение и ток нагрузки аппарата. Аппарат выбирается так, чтобы его номинальные параметры были несколько больше рабочих или равны им:

. (1.1)

Номинальное напряжение и номинальные токи U_н и I_н аппаратов находятся по каталогам или техническим условиям на поставку, а рабочие параметры U_раб и I_раб определяются на основании расчета электрической схемы управления.

Кроме вышеотмеченных общих положений по выбору аппаратов необходимо учитывать специфические для каждого электрического аппарата критерии выбора.

1.2. Выбор контакторов

Выбор серии контакторов осуществляется с учетом их назначения и использования. При этом кроме общих положений необходимо учитывать режим работы, допустимое число включений в час и износоустойчивость. Выбранный контактор должен иметь требуемое количество главных и вспомогательных контактов.

Для электроприводов продолжительного режима работы и сравнительно легкими условиями коммутации (насосов, вентиляторов, компрессоров и пр.) на переменном токе могут применяться контакторы серий: МК, КМ [4], BG, BF [5]. Для электроприводов кратковременного и повторно-кратковременного режимов работы систем с тяжелыми условиями коммутации на переменном токе рекомендуются контакторы серий: КМ6000 [2], КМ [4], BF [5].

В пределах выбранной серии величину (габарит) контакторов для продолжительного режима работы электроприводов с неизменной или малоизменяющейся нагрузкой выбирают по номинальному току нагрузки двигателя I_нЭД. Условием предварительного выбора контактора в этом случае является выполнение неравенства , где I_нК – номинальный ток контактора.

Для продолжительного с изменяющейся нагрузкой, кратковременного и повторно-кратковременного режимов работы электроприводов выбор контакторов производится по эквивалентному среднеквадратичному току нагрузки двигателя I_{экв ЭД} [6]. Эквивалентный ток нагрузки, приведенный к номинальному режиму главных контактов контактора не должен превышать номинального тока контактора .

Контактор выбранной величины проверяют по условиям коммутационной способности.

Расчетный пусковой ток электродвигателя в продолжительном режиме работы с неизменной или малоизменяющейся нагрузкой не должен превышать максимальный пусковой ток выбранного контактора , величина которого равна четырехкратному значению номинального тока контактора , т.е. , а в продолжительном с изменяющейся нагрузкой, кратковременном и повторно-кратковременном режимах работы – допустимого пускового тока выбранного контактора , т.е. [2].

Если коммутационные параметры контактора окажутся ниже указанных, то выбирают контактор следующей величины.

Контакторы больших габаритов дополнительно проверяются на динамическую и односекундную термическую устойчивость, подобно автоматическим выключателям.

Указанные выше рекомендации по выбору контакторов относятся к условиям работы с годовым числом включений 50000…70000 при нормальных условиях коммутации. При годовом числе включений, превышающем 100000, что может иметь место в электроприводах грузоподъемных механизмов, выбор контакторов необходимо производить с учетом определенного запаса коммутируемых токов по отношению к номинальным параметрам.