Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 38
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 5
1 Исходные данные 6
2 Выбор типов электродвигателей, ламп накаливания и марки нагревательных элементов. Расчет номинальных токов низковольтных потребителей электрической энергии. 6
3 Выбор марки и сечения питающих проводов и кабелей 9
3.1Выбор марок и сечений кабелей и проводов для питания электродвигателей 10
3.2 Выбор проводов для питания нагревательной и осветительной установок 10
4 Выбор силового и распределительного шкафа . Выбор аппаратов, устанавливаемых в них. 11
4.1 Выбор силового шкафа 11
4.2 Выбор рубильника, установленного в силовом шкафу 11
4.3 Выбор предохранителей силового шкафа 12
4.4 Выбор распределительного пункта 12
4.5 Выбор воздушного автоматического выключателя QF1 распределительного пункта 13
4.6 Выбор автоматов QF2, QF3, QF4 для электродвигателей M1, М2, МЗ, нагревательной и осветительной установок 14
5 Выбор электрических аппаратов для управления электродвигателями, нагревательной и осветительной установками 17
5.1 Выбор магнитных пускателей для электродвигателей M1 и М2 17
5.2 Выбор контактора для электродвигателя МЗ 18
5.3 Выбор магнитных пускателей КМ6 и КМ7 для управления нагревательной и осветительной установками 18
5.4 Выбор электротепловых реле для защиты от перегрузок электродвигателей M1, М2, МЗ 19
6 Выбор аппаратов для схемы управления привода двух исполнительных разнотипных реверсивных органов с линейным движением. 21
6.1Выбор кнопок управления SB 1 и SB2 и реле времени КТ. 21
6.2 Выбор конечных выключателей SQ1, SQ2, SQ3, SQ4. 21
6.3 Выбор промежуточных реле KV1, KV3 и диодов однофазной мостовой схемы. 23
7 Выбор аппаратов для схемы управления электроприводом поршневого компрессора. 24
7.1 Выбор кнопок управления SB1, SB2, SB3, SB4, реле времени и диодов выпрямительного моста. 24
7.2 Выбор промежуточных реле KV1-KV10, сигнальных ламп и резисторов. 25
7.3 Выбор понижающих трансформаторов TV2, TV1 и предохранителей FU5. 27
7.4 Выбор датчиков давлений и температуры. 27
Заключение 27
Список литературы 29
Приложения 30
ВВЕДЕНИЕ
В электротехнических комплексах и системах применяют различное элек-трическое и электромеханическое оборудование. Это оборудование отличается между собой устройством, принципом работы, конкретным назначением и обла-стью применения, номинальными параметрами, техническими характеристика-ми, а также графическими и буквенными обозначениями.
Современные высокие требования к качеству технологического процесса и производительности различных механизмов могут быть обеспечены только на основании применения автоматизированных электроприводов. Успех работы ав-томатизированного электропривода зависит в значительной мере от индиви-дуальных свойств отдельных аппаратов и устройств, а также от их совместной работы.
Для понимания современных электротехнических систем автоматизиро-ванного электропривода, умения их анализировать и рассчитывать необходимо знать, кроме устройства и принципа работы аппаратов, и их функциональные свойства относительно входных и выходных параметров.
В курсовом проекте необходимо решить следующие задачи:
1. Составить (разработать) принципиальную схему реверсивного электро-привода и схему электропривода поршневого компрессора. Описать принцип их работы
2. Составить (разработать) схему электроснабжения приемников электро-энергии
3. Выбрать типы электроприемников и определить потребляемые ими токи
4. Выбрать сечение и марки питающих кабелей (проводов)
5. Выбрать типы шкафов и пунктов для приема и распределения электри-ческой энергии, а также выбрать типы коммутационных, защиты и других ап-паратов.
1 Исходные данные
1. Номинальная мощность и синхронная скорость электродвигателя первого
ИО (механизма):
Рн1 = 4,0 кВт; n01 = 750 об/мин
2. Номинальная мощность и синхронная скорость электродвигателя второго ИО (механизма):
Рн2 = 1,5 кВт; n02 = 1000 об/мин
3. Номинальная мощность и синхронная скорость электродвигателя ком-прессора:
Рн3= 90 кВт; n03 =1000 об/мин
4. Номинальная мощность нагревательной установки:
Рнну =7,5 кВт
5. Номинальная мощность осветительной установки:
Рносв = 11 кВт
2 Выбор типов электродвигателей, ламп накаливания и марки нагревательных элементов. Расчет номинальных токов низковольтных потребителей электрической энергии.
По данным мощностям и числу оборотов электродвигателей из справочника выбираем типы электродвигателей серии АИР (4А).
Электродвигатель Ml (Рн1 = 4,0 кВт; n01 = 1000 об/мин):
Техническая характеристика
Электродвигатель Ml:
Тип АИР112МВ6;
Мощность - 4,0 кВт;
Синхронная частота вращения - 1000 об/мин;
КПД - 82%;
COS
Н - 0,76;MMAX/МНОМ
– 2,1;
МП/МН – 2,1;
IП/IН – 6,5.
Электродвигатель M2(Рн2=1,5 кВт; n02 =1000 об/мин):
Техническая характеристика
Электродвигатель M2:
Трехфазный асинхронный электродвигатель,
общепромышленный:
Тип АИР90L6;
Мощность -1,5кВт
Условная частота вращения -1000 об/мин;
Ток при 380В – 4,0А
КПД - 76%;
COS
Н - 0,75;MMAX/МНОМ - 2,1;
МП/МН - 2;
IП/IН - 5,5.
Электродвигатель M3(Рн3=90 кВт; n03 =1000 об/мин):
Техническая характеристика
Электродвигатель M3:
Тип АИР280М6;
Мощность - 90 кВт;
Условная частота вращения -1000 об/мин;
КПД - 93,8%;
COS
Н - 0,86;MMAX/МНОМ - 2;
МП/МН- 2;
IП/IН - 6,7
Номинальный рабочий ток потребителя электроэнергии определяется по формуле:
, (2.1)где P- потребляемая мощность электродвигателя Вт;
UЛ.НОМ - номинальное линейное напряжение сети,380В;
COS
Н - наименьший косинус угла сдвига фаз;η-номинальный коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя.
Определяем номинальный рабочий ток электродвигателя М1:
Определяем номинальный рабочий ток электродвигателя М2:
Определяем номинальный рабочий ток электродвигателя М3:
Для нагревательной установки приняты трубчатые нагревательные элемен-ты марки ТЭН-140А13/0,5S220 номинальной мощностью 0,5 кВт в количестве 15 штук суммарной мощностью 7,5 Вт. Развернутая длина трубки 660 мм, масса 0,5 кг.
Определяем номинальный рабочий ток нагревательной установки:
где Pн.у - данная по условию мощность нагревательной установки, 5,5 кВт;
Для осветительной установки приняты лампы накаливания типа JTH, мощ-ность каждой 250 Вт, в количестве 30 штук с суммарной мощностью 7500 Вт.
Определяем номинальный рабочий ток осветительной установки:
где Pн.ОСВ - данная по условию мощность осветительной установки, 11,0 кВт;
3 Выбор марки и сечения питающих проводов и кабелей
Номинальный рабочий ток силового кабеля (отходящей линии от силового
шкафа):
(2.2)где Uн – номинальное напряжение сети, В;
∑Pуст – суммарная установленная мощность потребителей, кВт;
cosφср – средневзвешенный коэффициент мощности.
Суммарная номинальная мощность потребителей
= 4000 + 1500 + 90000 + 7500 + 11000 =114000 Вт
Питающий силовой кабель напряжением 380 В прокладывается в земле. Выбираем трехжильный питающий кабель с алюминиевыми жилами, поливинилхлоридной оболочкой и поливинилхлоридной изоляцией, марки АВВГ.
Рабочее напряжение силового кабеля до 1000 В, длительно допустимая нагрузка 295 А, сечение жил 120 мм2.
Условия выбора силового кабеля выполняются:
IК.ДОП.РАБ.> IНОМ.РАБ;
295А >225А
IН.ВН>IК.ДОП.РАБ;
400А > 295А
где IН.ВН - номинальный ток плавких вставок предохранителей типа предо-хранителей типа ПН-2 - 400, устанавливаемых в силовом шкафу, равен 400 В.
3.1 Выбор марок и сечений кабелей и проводов для питания электродвигателей
Выбор проводов (кабеля) для питания электродвигателей Ml, М2, МЗ не-обходимо проводить с учетом номинального тока, потребляемого электродвига-телем.
Номинальный ток, потребляемый электродвигателем Ml, равен 9,8 А. При-нимаем трехжильный кабель марки АВВГ, проложенный в трубе. Кабель марки АВВГ с алюминиевыми жилами, поливинилхлоридной оболочкой и поливинилхлоридной изоляцией, сечение одной жилы 2,5 мм2, длительно допустимая нагрузка 16 А, рабочее напряжение 380 В.
Условия выбора кабеля выполняются:
I К.ДОП.РАБ.> I НОМ.РАБ;
16А > 9,8А
Номинальный ток, потребляемый электродвигателем M2, равен 4 А. При-нимаем трехжильный кабель марки АВВГ, проложенный в трубе. Кабель марки АВВГ с алюминиевыми жилами, с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией, сечение одной жилы 2 мм
2, длительно допустимая нагрузка 14А, рабочее напряжение 380 В.
Условия выбора силового кабеля выполняются:
I К.ДОП.РАБ.> I НОМ.РАБ;
14А > 4 А
Номинальный ток, потребляемый электродвигателем M3, равен 170 А. При-нимаем трехжильный кабель марки АВВГ. Кабель марки АВВГ с алюминиевыми жилами, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, сечение одной жилы 95мм2, длительно допустимая нагрузка 255 А, рабочее напряжение 380 В.
Условия выбора силового кабеля выполняются:
I К.ДОП.РАБ.> I НОМ.РАБ;
255А >170А
3.2 Выбор проводов для питания нагревательной и осветительной установок
Номинальный ток, потребляемый нагревательной установкой, равен 11,4 А. Принимаем трехжильный кабель марки АВВГ, проложенный в трубе. Кабель марки АВВГ с алюминиевыми жилами, с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией, сечение одной жилы 2,5 мм2, длительно допустимая нагрузка 16 А, рабочее напряжение 380 В.
Условия выбора кабеля выполняются:
I К.ДОП.РАБ.> I НОМ.РАБ;
16А > 11,4 А
Номинальный ток, потребляемый осветительной установкой, равен 17,7 А. Принимаем трехжильный кабель марки АВВГ, проложенный в трубе. Кабель марки АВВГ с алюминиевыми жилами, с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией, сечение одной жилы 5 мм2, длительно допустимая нагрузка 24 А, рабочее напряжение 380 В.
Условия выбора силового кабеля выполняются:
I К.ДОП.РАБ.> I НОМ.РАБ;
24А > 17,7 А
4 Выбор силового и распределительного шкафа. Выбор аппаратов, устанавливаемых в них.
4.1 Выбор силового шкафа
Для питания и распределения электроэнергии к группам потребителей трёхфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380В применяют силовые распределительные шкафы и пункты.
Для нашей схемы электроснабжения приемников электрической энергии, расположенных в крытом помещении (цеху), выбираем силовой шкаф серии ШРС1, тип ШРС1, степень защиты IP22, номинальный ток шкафа 400 А. Размеры шкафа составляют 600 x 350 x 1600 мм.
4.2 Выбор рубильника, установленного в силовом шкафу
В силовом шкафу установлен вводной рубильник. Рубильник выбираем из условия соответствия его номинального тока номинальному допустимому рабо-чему току питающего кабеля.
I Н.Р. ≥ I К.ДОП.