Выбор мощности электродвигателей. Расчет длительных и пусковых токов. Выбор пусковой и защитной аппаратуры. Выбор проводов и кабелей

Содержание.

1.    Выбор мощности электродвигателей.                                                                                                                       4

1.1  Основные требования, предъявляемые двигателю при выборе мощности.                                                                                                                4                                                                                                               

1.2  Расчет мощности и выбор электродвигателей.                                                                                                                       4

2.    Расчет длительных и пусковых токов.                                                                                                             6

2.1. Для однофазных приемников, присоединенных на фазные напряжения.                                                                                                                6

2.2  Для одиночного трехфазного двигателя.                                                                                                                                                             6

2.3  Для сварочной нагрузки (ТС).                                                                                                                       6

2.4  Для группы трехфазных приемников, присоединенных на линейное напряжение.                                                                                                                       7

2.5  Номинальные токи электродвигателей.                                                                                                                       7

2.6  Пусковые токи.                                                                                                                7

3     Выбор пусковой и защитной аппаратуры.                                                                                                                       8

3.1  Выбор пусковой аппаратуры.                                                                                                                       8

3.2  Выбор защиты от перегрузок.                                                                                                                       8

3.3  Выбор защиты от перегрузок.                                                                                                                8

4     Выбор проводов и кабелей.                                                                                                                         10

4.1  Выбор сечения проводов.                                                                                                                10

4.2  Расчет выбранных проводов и кабелей на потери напряжения.                                                                                                                         11

4.3  Проверка выбранных проводов на соответствие токам защитной аппаратуры.                                                                                                                13

5.    Расчет мощности источника питания.                                                                                                                         13

6.    Пуск электродвигателей.                                                                                                                         14

6.1  Пуск электродвигателя М1.                                                                                                                         14

6.2  Пуск электродвигателя М2.                                                                                                                         14

6.3  Пуск электродвигателя М3.                                                                                                                         15

Список литературы.                                                                                                                     16
1.       Выбор мощности электродвигателей.

  Основные требования, предъявляемые двигателю при выборе мощности.

  Двигатель должен быть полностью загруженным.

  Двигатель не должен перегреваться сверх допускаемых пределов.

  Двигатель должен обеспечивать нормальную работу при возможных временных перегрузках.

  Двигатель должен обладать достаточным пусковым моментом.

1.2               Расчет мощности и выбор электродвигателей.

Для привода насоса (1М) Расчетная мощность определяется:

,                                             (1)

где   - коэффициент запаса, = 1.1;

  - производительность машины, =0.0008м³/с;

 - давление создаваемое насосом (напор), =10Мпа;

,  - КПД машины (насоса) и передаточного механизма.

=0.81 (по заданию); =1.

кВт.

Для привода подъемно-транспортных машин (2М) расчетная мощность определяется:

,                                             (2)

где   - полная грузоподъемность (с учетом веса тары), =15кН;

 - Скорость перемещения груза, =0.35м/с;

кВт,

Расчетная мощность:

,                                                   (3)

где   - фактическая продолжительность включения, =48%;

- стандартная продолжительность включения, =40%;

кВт;

Для механизма с переменной нагрузкой (3М) мощность электродвигателя рассчитывается исходя из средних метода потерь по эквивалентным величинам на основании диаграммы :

,                                                  (4)

где ,  - значение мощности и время ее действия в i-й период нагрузки;

       с;

;

кВт;

Расчетная мощность для механизма с переменной нагрузкой определяется следующим образом. При повторно-кратковременном режиме нагрузка включения двигателя определяется по нагрузочной диаграмме:

,                                (5)

где ,- сумма времени работы двигателя под нагрузкой и времени паузы (отключения от сети или от нагрузке).

;

По формуле (3) получим:

кВт;

По результатам расчета выбираем электродвигатели по справочнику из условий:

,                                              (6)

где  - номинальная частота вращения электродвигателя, об/мин;

- номинальная мощность электродвигателя, кВт;

- расчетная частота вращения электродвигателя, об/мин;

Выбранные из справочника электродвигатели и их основные характеристики сведены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные характеристики принятых электродвигателей.

Выбранный двигатель 3М должен удовлетворять требованиям по допустимой нагрузке:

,                                              (7)

где - находим из соотношения:

,                                           (8)

Нм.

l - коэффициент перегрузочной способности (l=2.2 по справочнику).

Номинальный момент двигателя 3М из соотношения (8):

;

;

Условие (7) выполняется.

2.    Расчет длительных и пусковых токов.

2.1. Для однофазных приемников, присоединенных на фазные напряжения  U_ф (осветительная нагрузка):

,                                (9)

где  - расчетная мощность приемника, кВт;

- число фаз, на которые подключена нагрузка, (=3);

=220В;

=1;

=1;

А.

2.2 Для одиночного трехфазного двигателя:

,                                (10)

где   - коэффициент загрузки двигателя,

- номинальная мощность электродвигателя, кВт,

- номинальное напряжение, В (В).

Для насоса (1М): ,

А;

Для двигателя подъемного устройства (2М): ,

А;

Для механизма с переменной нагрузкой (3М): ,

А;

2.3 Для сварочной нагрузки (ТС):

,                                        (11)

где - полная мощность сварочного аппарата, кВА;

- продолжительность включения сварочного аппарата;

 A

2.4 Для группы трехфазных приемников, присоединенных на линейное напряжение:

,                                            (12)

где - коэффициент спроса для режима наименьшей нагрузки (учитывает одновременность работы приемников);

- сумма расчетных токов приемников, присоединенных к линии;

А.

Расчетная активная мощность сварочной нагрузки:

,                                          (13)

кВт

2.5 Номинальные токи электродвигателей:

,                                     (14)

Насос (1М):

;

ПТМ (2М):

А;

Переменная нагрузка (3М):

А;

2.6 Пусковые токи:

(1М):     ,                                                                                  (15)

А;

(2М):     ,                                                                                  (16)

А;

(3М)      ,                                                                                  (17)

А;

Пусковой ток групповой линии определяется из условия пуска наиболее мощного из электродвигателей, присоединенных к групповой линии при работе остальных приемников группы:

,                                     (18)

А.

3    Выбор пусковой и защитной аппаратуры.

3.1 Выбор пусковой аппаратуры.

Для управления трехфазными асинхронными двигателями мощностью до

75 кВт в качестве пусковой аппаратуры применяют магнитные пускатели серии ПМЛ.

Выбор магнитных пускателей производится по мощности подключаемого электродвигателя или по номинальному току.

:   ;  

Выбранные магнитные пускатели приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Магнитные пускатели.

3.2 Выбор защиты от перегрузок.

Защита  электродвигателей от перегрузок осуществляется тепловыми реле типа ТРН, РТТ, ТРП, встроенными в магнитные пускатели.

Выбор уставок тока тока нагревательных элементов тепловых реле