Файл: Расчет и выбор электрооборудования круглошлифовального станка модели.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 397
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.7 Расчет и выбор защитной аппаратуры силовой цепи и цепи управления
К защитным аппаратам силовых цепей и цепей управления относят автоматические выключатели, предохранители и тепловые реле.
В качестве защитной аппаратуры применяется автоматический воздушный выключатель - для защиты от короткого замыкания, тепловое реле - для защиты от перегрузки.
2.7.1 Расчет и выбор автоматических выключателей
Автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями применяются для защиты сети и электрического приемника от повреждений, вызываемых током короткого замыкания, действующим даже кратковременно. Автоматические выключатели применяются не только для отключения приемников при токах короткого замыкания, но и для нечастых включений и отключений их вручную при нормальной работе. Возникающая при размыкании цепи электрическая дуга гасится в воздухе или масле. В зависимости от этого автоматические выключатели называются воздушными или масляными. В цепях с напряжением 500 В применяются в основном воздушные выключатели. Рекомендуется применять автоматические выключатели серий АП - 50, АЕ - 20, А - 3100, АК - 63.
Выбираю автоматический выключатель QF1 в следующем порядке:
Произвожу расчет и выбор теплового (номинального) расцепителя по формуле 36.
Iтр ˃ К ·∑Iн, (36)
где Iтр – ток теплового расцепителя, А;
∑Iн = Iн1 + Iн2 + Iн3 + Iу – сумма номинальных токов группы силовых потребителей (М1 – М3), А;
Iу = S1 / Uу – ток в цепи управления, А;
S1 – мощность выбранного трансформатора питания цепей управления, местного освещения и сигнализации, ВА.
Uу – напряжение питания трансформатора, В.
К = 1,25 – коэффициент учитывающий разброс теплового расцепителя.
Iу = 250 / 380 = 0,66 А;
∑Iн = 17,2 + 4 + 0,34 +0,66 = 22,2 А;
Iтр ˃ 1,25 · 22,2 = 27,75 А.
Выбираю трехфазный автомат AП50Б 3 МТУЗ40 с номинальным током автомата Iн.а.= 40 А; напряжением U=380 В; номинальным током теплового расцепителя Iт.р.= 30 А; пределом регулирования тока уставки теплового расцепителя (0,9 – 1,15)Iн; кратности тока срабатывания электромагнитного расцепителя 11 Iн. Произвожу расчет и выбор электромагнитного расцепителя по формуле 37.
Iэ.р. ≥ 1,25 · (Iп. + ∑Iн.), (37)
где Iп = Iном1. · Кпуск = 17,2 · 6,5 = 111,8 А – пусковой ток самого мощного двигателя М1;
∑Iн = Iн2 + Iн3 + Iу = 4 + 0,34 + 0,66 = 5 А – сумма номинальных (расчетных) токов остальных потребителей.
Iэ.р. = 1,25 · (111,8 + 5 ) = 146 А.
Проверяю автомат на возможность ложных срабатываний при пуске двигателя (потребителя) по формуле 38.
Iэ.р. < I э.р.кат., (38)
где I э.р.кат – ток срабатывания электромагнитного расцепителя по формуле 39.
I э.р.кат. = 11 · Iт.р., (39)
Iэ.р.кат. = 11 · 30 = 330 А;
146 < 330 А.
Так как I э.р.кат ≥ Iэ.р., то ложных срабатываний при пуске не будет, следовательно автоматический выключатель выбран правильно. Основные параметры автоматических выключателей сведены в таблицу 5.
Таблица 5 - Технические данные выбранных магнитных пускателей
| Обозначение на схеме | Марка авт. выключателя | Iном. А | Iном.т.р. А | Iэ.р. А | Iэ.р.кат А |
| QF1 | AП50Б 3 МТУЗ10 | 40 | 30 | 146 | 330 |
2.7.2 Расчет и выбор тепловых реле
Тепловые реле служат для защиты электрических двигателей от тепловой перегрузки. В длительном режиме работы электрические двигатели выдерживают тепловые перегрузки составляющие 125% от номинального тока двигателя. Отстраиваются тепловые реле по току тепловой защиты. [10]
Тепловые реле служат для защиты электрических двигателей от тепловой перегрузки. В длительном режиме работы электрические двигатели выдерживают тепловые перегрузки составляющие 125% от номинального тока двигателя. Отстраиваются тепловые реле по току тепловой защиты.
Номинальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя QF1 по формуле 40.
Iэл ≥ 1,25∙ Iдл, (40)
Iэл ≥ 1,25∙(1,8+6,5+1,8+1,7+0,5+0,5+0,54+4,05+4,05) = 21,8 (А)
Ток срабатывания комбинированного теплового расцепителя автоматического выключателя по формуле 41.
Iср.эл. >1,2 Iп, (41)
Iср.эл. >1,2∙(7∙6,5+1,8+1,8+1,7+0,5+0,5+0,54+4,05+4,05) = 67,7 (А)
По справочнику выбираем автоматический выключатель AE2036 на
Iн = 25 А, I расц = 25 А, I сраб = 300 А.
Iср.эл. = 12∙Iн
Iср.эл. = 12∙ 25 = 300 (А)
Номинальный ток нагревательного элемента теплового реле М1 определяется по формуле 42.
Iт > 1,15 Iдл, (42)
Iт ≥ 1,15·1,8 = 2,1 А
По справочнику выбирается тепловое реле РТЛ с параметрами Iн = 3,4 А, диапазон несрабатывания тока по формуле 43.
D = (0,75÷1,25) Iн, (43)
Аналогично формуле 39 проведем выбор теплового реле для остальных электродвигателей.
Для электродвигателя М2:
Iт ≥ 1,15·6,5 = 7,5 А
По справочнику выбирается тепловое реле РТЛ с параметрами Iн = 8,5 А, диапазон несрабатывания тока
D = (0,75÷1,25) Iн.
Для электродвигателя М3:
Iт ≥ 1,15·1,8 = 2,1 А
По справочнику выбирается тепловое реле РТЛ с параметрами Iн = 3,4 А, диапазон несрабатывания тока
D = (0,75÷1,25) Iн.
Для электродвигателя М4:
Iт ≥ 1,15·1,7 = 1,95 А
По справочнику выбирается тепловое реле РТЛ с параметрами Iн = 2,05 А, диапазон несрабатывания тока
D = (0,75÷1,25) Iн.
Для электродвигателя М5 и М6:
Iт ≥ 1,15·0,5 = 0,58 А
По справочнику выбирается тепловое реле РТЛ с параметрами Iн = 0,8 А, диапазон несрабатывания тока D = (0,75÷1,25) Iн.
Для электродвигателя М7:
Iт ≥ 1,15·2 = 2,3 А
По справочнику выбирается тепловое реле РТЛ с параметрами Iн = 3,4 А, диапазон несрабатывания тока
D = (0,75÷1,25) Iн.
2.8 Расчет и выбор проводов и кабелей
Прежде чем приступить к расчету и выбору провода для питания схемы электрифицированного стенда, следует дать общие понятие о жилах провода, существующих марках, условия прокладки провода и т.д.
Электрический провод - неизолированный или изолированный проводник электрического тока, состоящий из 1 (одножильный провод) или нескольких (многожильный провод) проволок (чаще всего медных, алюминиевых или, значительно реже, стальных).
Провода используют при сооружении линий электропередач (ЛЭП), изготовлении обмоток электрических машин, монтаже радиоаппаратуры, в устройствах связи и т.д.
Каждый провод или кабель имеет свою марку. В буквах марки зашифрованы данные о:
- токоведущей жиле;
- изоляции;
- оболочке;
- брони.
Информация о токоведущей жиле ставится всегда в самом начале маркировки и означает: А – алюминиевая жила; если первой буквы нет, то жила изготовлена из меди.
Информация о изоляции ставиться всегда после буквы, обозначающей информация о токоведущей жиле, вторая по счету, и означает:
В – поливинилхлоридная;
П – полиэтиленовая;
ПС – из самозатухающего полиэтилена;
М – бумажная масло – наполненная.
Информация об оболочке ставится всегда после буквы, обозначающей информацию о изоляции, третья по счету, и означает:
Р – резиновая;
В – поливинилхлоридная;
П – полиэтиленовая;
Н – из капроновой резины.
Информация о броне ставится всегда в самом конце маркировке провода
, четвертая по счету, и означает:
Г – броня отсутствует;
Б – из стальных лент;
П – из плоской стальной оцинкованной проволоки.
При выборе и провода должно учитываться главное условие – сечение проводника. Это выбирается по специализированной таблице. Выбор проводника обусловлен подходящим напряжением и силы тока, проходящем на участке цепи.
При монтаже и прокладки провода или кабеля в грунте должны учитываться следующие условия:
- наличие или отсутствие блуждающих токов;
- степень коррозийной активности (высокая, средняя, низкая).
При монтаже и прокладке провода или кабеля должно учитываться одно условие:
Окружающая среда может быть:
1. Пожаро – и взрывоопасное;
2. Степень запыленности помещения;
3. Наличие или отсутствие химически активной среды.
В зависимости от характера помещения и места расположения электрических приемников применяется открытая или скрытая электропроводка. [11]
Для питания электрифицированного стенда вертикально-сверлильного станка модели 2М122 выбираем двухжильный провод, медный, с сечением провода 1,5мм
, с током 19 ампер (I = 19 A). Сечение проводов и кабелей для напряжения до 1000 В по условию
нагрева определяется по справочнику в зависимости от расчетного значения длительно допустимой токовой нагрузки по формуле 44.
, (44)где Iдл - ток расчетной длительной нагрузки,
Iн - номинальный ток, для электроприемников, имеющих в установке одиночный асинхронный двигатель.
Сечение провода уточняется в соответствии с выбранными аппаратами защиты по формуле 45.
, (45)
Для всего станка:
(А)Но с учетом аппарата защиты Iдоп ≥ 25 А
Марка проводов выбирается из справочника.
Выбран провод марки ПВ3 4(1×6) Iдоп = 40 (А)
2.9 Техника безопасности
Станок должен быть надежно присоединен к общей системе заземления цеха согласно действующим нормам техники безопасности.
В станке отсутствует специальное электрооборудование, поэтому уход сводится к выполнению обычных правил.
Подшипники двигателей должны смазываться не реже одного раза в шесть месяцев, с промывкой подшипников бензином.
Пусковая аппаратура должна регулярно очищаться от пыли, обгоревшие контакты должны зачищаться, ослабевшие соединения проводов с аппаратурой - подтягиваться.
Детали электроаппаратуры не подлежат смазке, однако рекомендуется поверхности стыков сердечника якоря пускателя протирать маслом во избежание корродирования
Современные станки, как правило, имеют индивидуальный электропривод. В большинстве случаев электродвигатели, реле и другие электрические аппараты размещены или на самом станке, или в отдельно стоящем шкафу. Станки имеют двигатели, конечные и путевые выключатели, размещенные внутри станка.
Работу по наладке, эксплуатации и ремонту электрооборудования станков разделяют на четыре категории: работы при полном снятии напряжения, работы с частичным снятием напряжения, работы без снятия напряжения вблизи токоведущих шин и работы без снятия напряжения вдали от токоведущих шин.
Работой при полном снятии напряжения считается работа, которую выполняют в электроустановке, где со всех токоведущих частей снято напряжение и где нет незапертого входа в соседнюю электроустановку, находящуюся под напряжением.
К такому виду работ относятся:
- прозвонка цепей силовой схемы,
- ремонт или замена электрической аппаратуры непосредственно на станке,
- проверка величины сопротивления изоляции токоведущих частей.
Работой с частичным снятием напряжения считается работа, которую проводят на отключенных частях электроустановки, в то время как другие ее части находятся под напряжением или напряжение снято полностью, но есть незапертый вход в соседнюю электроустановку, находящуюся под напряжением.
К такому виду работ относятся:
- регулировка параметров срабатывания реле,
- регулировка и чистка контактов аппаратов,
- смена ламп освещения в шкафу и на станке.
Работой без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях считается работа, которая требует принятия технических и организационных мер и производится на неотключенной электроустановке с применением защитных средств. К такому виду работ относятся: измерение величин тока и напряжения с помощью измерительных клещей.
Работой без снятия напряжения вдали от токоведущих частей считается работа, при которой исключено случайное приближение работающих людей и используемых ими ремонтной оснастки и инструмента к токоведущим частям на опасное расстояние и не требуется принятия технических и организационных мер для предотвращения такого приближения.