Выбор мощности электродвигателей. Расчёт длительных и пусковых токов. Выбор пусковой и защитной аппаратуры

Содержание

1.Выбор мощности электродвигателей                                                                              __

1.1.Основные требования, предъявляемые  двигателю при выборе мощности          __

1.2.Расчёт мощности и выбор электродвигателей                                                       __

2.Расчёт длительных и пусковых токов                                                                              __

2.1.Для однофазных приёмников                                                                                       __

2.2.Для одиночного трёхфазного двигателя                                                                   __

2.3.Для сварочной нагрузки                                                                                               __

2.4.Для группы трёхфазных приёмников, присоединённых на линейное напряжение__

3.Выбор пусковой и защитной аппаратуры                                                                        __

3.1.Выбор пусковой аппаратуры                                                                                      __

3.2.Выбор защиты от перегрузок                                                                                    __

3.3.Выбор защиты от коротких замыканий                                                                  __

4.Выбор проводов и кабелей                                                                                                  __

4.1.Выбор сечения проводов                                                                                              __

4.2.Расчёт выбранных проводов на потери напряжения                                              __

4.3.Проверка выбранных проводов на соответствие токам защитного аппарата __

5.Расчёт мощности источника питания                                                                            __

6. Пуск электродвигателей                                                                                                   __

6.1.Пуск электродвигателя М1                                                                                        __

6.2.Пуск электродвигателя М2                                                                                        __

6.3.Пуск электродвигателя М3                                                                                        __

Список литературы                                                                                                               __

1.Выбор мощности электродвигателей

1.1.Основные требования, предъявляемые  двигателю при выборе мощности

а) Двигатель должен быть полностью загруженным;

б) Двигатель не должен перегреваться сверх допускаемых пределов;

в) Двигатель должен обеспечивать нормальную работу при возможных временных перегрузках;

г) Двигатель должен обладать достаточным пусковым моментом.

1.2.Расчёт мощности и выбор электродвигателей

Для привода насоса (1М) расчётная мощность определяется:

,                                                                                         (1)

где k_з - коэффициент запаса, k_з=1,1;

Q- производительность машины, м³/с;

p- давление, создаваемое насосом (напор), Па;

ηм, ηп - КПД машины (насоса) и передаточного механизма, ηм=0,91; ηп=1.

Для привода механизма подъема грузоподъемного устройства (2М) расчётная мощность определяется:

,                                                                                            (2)

где G-полная грузоподъёмность (с учётом веса тары), Н;

ν-скорость перемещения груза, М/С.

Для механизма с переменной нагрузкой (3М) мощность электродвигателя рассчитывается исходя из метода средних потерь по эквивалентным величинам на основании нагрузочной диаграммы Р(t) (График 9):

                                                                                      (3)

где Р_i ; t_i – значения мощности и время действия в i-й период нагрузки по нагрузочной диаграмме.

При повторно-кратковременном режиме нагрузки фактическая продолжительность включения двигателя определяется по нагрузочной диаграмме:

                                                                              (4)

где ∑tp ;∑t0 –сумма времени работы двигателя под нагрузкой и времени паузы.

Фактическая продолжительность включения ПВф отличается от стандартного значения ПВст (15,25,40,60%), на которые выпускаются электродвигатели, поэтому производится пересчёт эквивалентной мощности к стандартному ПВст:

                                                                                               (5)

По результатам расчёта выбираем электродвигатели по справочнику из условия:

                                                                                                          (6)

где Рн - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

nн - номинальная частота вращения вала электродвигателя, об/мин;

nр - заданная частота вращения вала электродвигателя, об/мин.

Выбранные по каталогу электродвигатели и их основные характеристики

Занесём в таблицы 1,2.

Таблица 1. – Основные характеристики электродвигателей для привода насоса и механизма с переменной нагрузкой (1М), (3М).

	Тип двигателя	Рн, кВт	nн, об/мин	ηн, %	cosφ	Мmax Мном	МП   Мном	IП      Iном	s, %
1М	4А180М2У3	30	3000	90,5	0,9	2,2	1,4	7,5	1,9
3М	4А160М4У3	18,5	1500	90	0,88	2,2	1,4	7	2,7

Таблица 2. – Основные характеристики электродвигателя для механизма подъема грузоподъемного устройства (2М).

	Тип двигателя	Рн, кВт	nн, об/мин	ηн, %	cosφ	IP при 380 В, А	IСТ при 380 В, А	Tmax,  Н· м	m, кг
2М	4МТ1604В8	11	710	72	0,61	39	38	410	194

Выбранный электродвигатель (3М) должен удовлетворять требованиям по допускаемой перегрузке:

М_max(дв) ≥ Мmax(гр) ,                                                                                           (7)

где  Мmax(гр) – максимальный момент нагрузки из графика нагрузочной диаграммы, Н∙м (при нагрузочной диаграмме Р(t)) определяется:

                                                                                            (8)

.

М_н - номинальный момент двигателя, Н∙м;

.

λ=Мmax(дв)/Мн - коэффициент перегрузочной способности двигателя.

242 >132 Н·м  Условие (7) выполняется.

2.Расчёт длительных и пусковых токов

2.1.Для однофазных приёмников

Для однофазных приёмников (осветительная нагрузка), присоединённых на фазное напряжение U_ф:

                                                                                     (9)

где Р_р - расчётная мощность приёмника, кВт;

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

U_ф = 220В;

η = 1;

cosφ = 1.

2.2.Для одиночного трёхфазного двигателя

                                                                               (10)

где β = Р/Рн - коэффициент загрузки двигателя, β =1;

Р_н - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

U_н - номинальное напряжение, В (U_н= 380В).

Для насоса (1М):

.

Для механизма подъёма грузоподъёмного устройства (2М):

.

Для механизма с переменной нагрузкой (3М):

β = Р/Рн=16/18,5=0,86;

.

2.3.Для сварочной нагрузки

,                                                                                       (11)

где S_c - полная мощность сварочного аппарата, кВ·А;

ПВ - относительная продолжительность включения сварочного аппарата.

.

2.4.Для группы трёхфазных приёмников, присоединённых на линейное

напряжение

,                                                                                         (12)

где k_с - коэффициент спроса для режима наименьшей нагрузки