Файл: Расчет и выбор электрооборудования круглошлифовального станка модели.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 401
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.4.2 Расчет и выбор реле
Тепловое реле обеспечивает защиту двигателей от перегрузки. Тепловое реле выбирают так, чтобы максимальный ток продолжительного режима с данным тепловым элементом был не меньше номинального тока защищаемого электродвигателя, а ток уставки реле был равен допустимому току перегрузки или несколько больше длительного тока защищаемого двигателя (в пределах 5%). Время срабатывания реле должно быть не менее времени, необходимого для пуска электродвигателя. [5]
Номинальный ток нагревательного и комбинированного элемента Iном.нагр. теплового реле или комбинированного расцепителя выбирается из условия формулы 20.
, (20)Ток уставки (срабатывания) максимально-токовых реле Iуст: для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором по формуле 21.
, (21)где Iном - номинальный ток защищаемого двигателя.
при Iном= 22 А
По данным расчетов выбираем тепловое реле ТРТ-135 с током уставки 35 А.
Аналогично производим расчет и выбор остальных уставок тепловых реле.
Для двигателя М2:
при Iном=4,4А
По данным расчетов выбираем тепловое реле ТРТ-115 с током уставки 6 А.
Для двигателя М3:
при Iном=1,7А
По данным расчетов выбираем тепловое реле ТРТ-115 с током уставки 6 А.
2.4.3 Расчет и выбор кнопок
Прежде чем начать расчет и выбор кнопок к электрифицированному стенду, следует описать значение кнопок, их действие их типы и т.д.
Кнопка – это устройство служит для замыкания и размыкания контактов от питающей сети. Замыкание контактов производится при нажатии на одну кнопку, а размыкание контактов при нажатии на другую кнопку.
При нажатии на пусковую кнопку передается усилие подвижным контактом, которые замыкают свои контакты, которые в свою очередь перемещаются и входят в соприкосновение с неподвижными контактами, в дальнейшем подвижные контакты удерживают в этом положении защелкой.
При нажатии на кнопку «выкл.», отводится защелка, и подвижные контакты пружиной быстро возвращаются в исходное (разомкнутое) положение, таким образом, работает кнопка на отключение цепи. Все эти движения осуществляет электрический контакт.
Электрическим контактом называют место перехода тока из одной токоведущей части в другую. Контактом электрического аппарата называют и конструктивный узел, с помощью которого производится замыкание и размыкание электрической цепи. Контакт электрической кнопки состоит из двух элементов – подвижного и неподвижного. Подвижный контакт перемещается вместе с подвижной частью аппарата.
По конструктивному оформлению контакты подразделяются на точечные, линейные, и плоскостные.
В точечных контактах соприкосновение теоретически происходит в одной точке. Практически же вследствие давления подвижного контакта на неподвижный соприкосновение контактов происходит на небольшой площадке.
В линейных контактах соприкосновение происходит по линии, а в плоскостных – по плоскости.
Для малых мощностей управления он надежно замыкает цепь при небольших силах нажатия одного контакта на другой. Контакты укрепляются на плоских пружинах, которые обеспечивают им свободу перемещения. Пружина неподвижного контакта смягчает удары при резком замыкании контактов и при некотором скольжении одного контакта о другой. При скольжении контактов происходит очищение (соскабливание) пленки окислов на контактных поверхностях.
Контакты кнопок во время работы могут находиться в четырех состояниях:
- в разомкнутом состоянии;
- в процессе замыкания;
- в замкнутом состоянии;
- в процессе размыкания.
1. В разомкнутом состоянии расстояние между двумя контактами зависит от напряжения диэлектрика.
2. В процессе замыкания необходимо обеспечить быстрое сближение контактов, чтобы в последний момент, перед прикосновением, не могла возникнуть электрическая дуга.
3. В замкнутом состоянии через контакт проходит ток цепи приемника.
В контакте выделяется тепло, количество которого зависит от квадрата величины тока и сопротивления контакта. Сопротивление контакта кнопки зависит от ее формы, размеров и материала подвижного и неподвижного элементов и состояния контактных поверхностей. Контакты изготовляются из меди, серебра, золота, вольфрама и других металлов и сплавов.
Все эти материалы обладают большой механической прочностью, высокими величинами температуры плавления, теплопроводности, электропроводимости и сопротивляемости к окислению. Медь – наиболее дешевый из перечисленным металлов, но и наиболее окисляемой. Применяется она для контактов большой мощности.
4. В процессе размыкания соприкосновение контактов происходит не по плоскости, а по отдельным неровностях контактных поверхностей. Переходное сопротивление между подвижными и неподвижными контактами зависит от качества соприкосновения.
Кнопки бывают:
- с фиксацией;
- без фиксации.
Кнопки с фиксацией – это такие кнопки, которые работают как на замыкание, так и на размыкание контактов (т.е. на два положения Вкл. и Выкл.);
Кнопки без фиксации – это такие кнопки, которые работают только на замыкание, или на размыкание контактов (т.е. на одно положение, либо Вкл. либо Выкл.).
В электрифицированном стенде установлено 9 кнопок. Из них 2 кнопки управления зажима и отжима шпиндельной головки, 2 кнопки заменяют конечные выключатели SQ 1 и SQ4, 4 кнопки заменяют крестовой переключатель, рассчитанный на 4 рабочих положения (вверх, вниз, влево, вправо) и одна кнопка выполнена для наглядного показа того, что в цепи главного двигателя М1 находится тепловое реле, и нажав на эту кнопку мы как бы показываем, что тепловое реле сработало при перегреве двигателя и отключило двигатель от сети питания.
Для электрифицированного стенда выбираем кнопки с одним замыкающим и одним размыкающим контактами типа МК – 10. Напряжение, которое выдерживают контакты кнопок, составляет до 500 вольт. [7]
2.4.4 Расчет и выбор переключателей, конечных выключателей и микропереключателей
Выключатель автоматический серии ВА51Г-25-320010000 УХЛ3 16А. Номинальный ток 25 А; число полюсов и максимальных расцепителей тока – 3; исполнение максимальных расцепителей тока – расцепитель в зоне КЗ; с ручным приводом, стационарное исполнение; дополнительные механизмы отсутствуют; без регулировки номинального тока теплового расцепителя; IР00 - зажимы для присоединения внешних проводников и IР30 - оболочки выключателя; УХЛЗ - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТу, в оболочке степени защиты IР00;
Номинальное напряжение переменного тока частоты: 50–60 Гц , напряжение до 660 В.
Номинальные токи расцепителей, 3,15А; номинальная наибольшая отключающая способность при
380В, до 3,8кА.
Уставка по току срабатывания 10
Износостойкость, циклов ВО: общая - 50000; коммутационная – 30000.
Масса, не более, 0,585Кг.
Выключатели автоматические предназначены для проведения тока в нормальном режиме в электрических цепях напряжением до 380 В переменного тока частотой 50, 60 и 400 Гц; для защиты электрических цепей от токов перегрузки и токов КЗ, а также для оперативных включений и отключений указанный цепей с частотой до 30 включений в час.
Микропереключатель МП2302 Л УХЛ3 исп.1 1А степень защиты от пыли и брызг воды, может эксплуатироваться на улице, кроме мест прямого воздействия струй воды, а также в помещении с повышенной влажностью; индекс модернизации; климатическое исполнение УХЛ и категория размещения 3. исполнение и способ крепления микровыключателя на панели и присоединения монтажных проводов 01- винтами; тип контактной группы 1з+1р.
Номинальный ток, In = 10А; Тип привода: толкатель с увеличенным ходом; способ крепления винтами; материал корпуса силюмин.
Микровыключатель серии МП 2302 предназначены для коммутации электрических цепей управления под воздействием управляющих упоров.
Выключатель кнопочный ВК43-21-01130-54 УХЛ2Красная,грибок 1 «Р».
Выключатель кнопочный ВК43-21-10110-54 УХЛ2Черная,цилиндр 1 «З».
2.4.5 Расчет и выбор предохранителей
Три предохранителя ПРС-10 У3 с ПВД1-2УЗ и один с ПВД1-1УЗ
Номинальный ток основания предохранителя: 10А; однополюсный; климатическое исполнение УЗ.
Предохранитель коммутационный электрический аппарат, который предназначен для отключения защищаемой цепи размыканием или разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определённое значение.
2.4.6 Расчет и выбор трансформатора
Прежде чем производить расчет и выбор трансформатора в данном пункте курсового проекта, следует рассказать о типах трансформаторов, об их конструктивном исполнении, применение в каких областях требуются трансформаторы и т.д.
Трансформатором называется электромагнитный аппарат, осуществляющий преобразование энергии переменного тока одного напряжения в энергию переменного тока другого напряжения без изменения частоты. [6]
Трансформаторы используют прежде всего при передаче и распределении электрической энергии. Потребителям электрической энергии – двигателям, печам, осветительным приборам и т.д., нужно низкое напряжение, измеряемое сотнями а иногда и десятками вольт. Однако линии электропередачи не могут экономично работать при низком напряжении.
Поэтому с увеличением дальности передачи увеличивают и линейное напряжение. Генераторы не могут быть построены на высокое напряжение линий электропередач. Следовательно, возникает необходимость изменять напряжение. Это и делают с помощью трансформаторов: повышают напряжение генераторов до требуемого в линиях электропередачи, а в районе потребления его многократно понижают. Трансформаторы используют также для разнообразных преобразований переменного тока в промышленных установках (печные трансформаторы, сварочные, трансформаторы для выпрямителей и т.д.).
И наконец трансформаторы применяют в устройствах проводной связи, радио, автоматики и т.д. В соответствии с назначением трансформаторов их выпускают различной мощности и напряжения: от долей вольтампера и вольта до сотен тысяч киловольтампер и сотен киловольт.
Описание конструкции трансформаторов. Трансформатор состоит из сердечника и обмоток.
Сердечник трансформатора представляет собой замкнутый магнитопровод. Сердечник трансформатора собирают из пластин электротехнической стали толщиной 0,35–0,5 мм. Стальные пластины изолируют одну от другой лаком или тонкой бумагой. Иногда достаточной изоляцией является пленка окиси, возникающая на поверхности пластин. Пластины, образующие сердечник, собирают в пакет и стягивают болтами. Сердечник однофазного трансформатора имеет два стержня с обмотками. Два ярма соединяют стержни и замыкают таким образом магнитную цепь трансформатора.
В зависимости от формы сердечника различают стержневые и броневые трансформаторы.
В броневом трансформаторе обмотки расположены на среднем стержне, а магнитный поток делиться на две части и замыкается по крайним стержням. Броневой трансформатор внешне является более защищенным от внешних технических факторов, которые могут испортить обмотку трансформатора.
В стержневом трансформаторе обмотки расположены на двух стержнях, находящихся по бокам. Стержневой трансформатор более подвержен риску повреждения обмоток, чем броневой трансформатор.
Обмотки трансформатора бывают концетрическими или дисковыми.
Концетрическая обмотка выполняется в виде цилиндрических катушек, расположенных на стержнях сердечника. Ближе к стержню располагают обмотку низкого напряжения (н.н.). Её охватывает обмотка высокого напряжения (в.н.).
Дисковая обмотка собирается из катушек низкого и высокого напряжения, имеющих форму плоских дисков, чередующихся по высоте стержней.
По типу трансформаторы делятся на однофазный и трехфазный трансформаторы.
Однофазный трансформатор состоит из двух неподвижных катушек, расположенных на стальном замкнутом сердечнике. Одну из них (катушку, имеющую
1 витков) подключают к внешнему источнику переменного напряжения и называют первичной обмоткой. Другую имеющую ( 2 витков) называют вторичной обмоткой. К ней присоединяют приемник энергии переменного тока (нагрузку). При подключении первичной обмотки к источнику переменного напряжения в ней возникает переменный ток, который создает в сердечнике переменный магнитный поток. Замыкаясь по сердечнику, поток пронизывает витки как первичной, так и вторичной обмоток трансформатора, индуктирую в них электродвижущие силы (ЭДС). Если вторичную обмотку трансформатора соединить с приемником электрической энергии, то под действием ЭДС этой обмотки во вторичной цепи трансформатора возникнет ток. Таким образом, электрическая энергия с помощью переменного магнитного поля передается из первичной цепи трансформатора во вторичную.
Для трансформирования трехфазных напряжений можно воспользоваться тремя однофазными трансформаторами. Соединяя концы первичных обмоток этой группы трансформаторов между собой, а их начала с проводами трехфазной линии, получим соединение первичных обмоток звездой. В этом случае напряжение на первичной обмотке каждого трансформатора (фазное напряжение) будет в
раз меньше линейного напряжения. Обычно первичные обмотки трехфазной группы так и соединяются. Вторичные обмотки могут соединяться звездой или треугольником. Нейтральная точка вторичных обмоток группы трансформаторов соединяется с нейтральным (нулевым) проводом. Нагрузку присоединяют или к двум линейным проводам, или к нейтральному и любому другому линейному проводу. Такой вид соединения фаз трансформатора называют - соединение звездой с выведенным нулевой точкой. Это соединение дает возможность иметь у потребителя два напряжения, одно из которых ровно фазному, а другое – линейному напряжению.