Мощность электродвигателя Р, кВт, определили согласно /4, с.311/ по формуле

, (1)

где k_з – коэффициент запаса;

Q – производительность, м³/с;

А – работа сжатия, кгм/м³;

_к – КПД компрессора;

_п – КПД передачи.

Работу А, кгм/м³, для сжатия воздуха определили согласно /4, с.311/ по формуле

, (2)

где р₁ – начальное давление, ат;

р₂ – конечное давление, ат.

Коэффициент полезного действия компрессора приняли согласно /4, с.311/.

=0,6 – 0,8.

Коэффициент запаса для данного типа компрессора

K_з=1,1 – 1,2.

Коэффициент полезного действия передачи приняли согласно /4, с.311/.

=0,9,

,

.

Мощность электродвигателя для компрессора Р_д, кВт опре делили согласно /2, с.221/ по формуле

, (3)

где _мех – механический КПД.

Механический КПД приняли согласно /2, с.221/

_мех=0,7,

.

Для электропривода компрессора электродвигатель выбрали согласно /3, с.104/

Таблица 1 – Технические данные двигателя.

2.7 Внесение изменения в схему управления компрессором

Исходя из недостатков схемы управления изменить её можно поставив вместо масленого выключателя вакуумный. Так как, вакуумный выключатель имеет ряд таких достоинств, которых нет у масленого выключателя, это: малые размеры, в момент разрыва контактов не образуется электрическая дуга, малый ход подвижного контакта 5 – 6мм и другие.

2.8 Проверочный расчёт выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузке

Для проверки электродвигателя по нагреву должно соблюдаться условие согласно /4, с.185/ по формуле

, (4)

где _max – максимальная установившаяся температура превышения;

_доп – допустимое превышение температуры для изоляции двигателя.

Допустимое превышение температуры _доп, ^С, определили согласно /4, с.185/ по формуле

, (5)

где _доп – предельно допустимое превышение температуры ,

электроизоляционных материалов применяемых при

изготовлении электрических машин, ^С;

₀ – температура окружающей среды, ^С.

Предельно допустимое превышение температуры электроизоляционных материалов применяемых при изготовлении электрических машин, приняли согласно /5, с.185, таблица 5.14/

_доп=155^С.

Температуру окружающей среды, приняли

₀=40^С,

.

Максимальную установившеюся температуры превышения определили согласно/4, с.185/ по формуле

, (6)

где Р_т – мощность тепловых потерь, Вт

А – теплоотдача, Дж/(Сс).

Теплоотдачу определили согласно /4, с.184/ по формуле

, (7)

где С – теплоёмкость двигателя;

Т_н – постоянная времени нагрева

Постоянную нагрева двигателя, приняли

Т_н=2000с.

Мощность тепловых потерь определили согласно /4, с.184/ по формуле

, (8)

где Р_ном – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

 - КПД электродвигателя.

Коэффициент полезного дей ствия электродвигатели приняли

=0,91,

.

Теплоёмкость двигателя определили согласно /5,с.127/ по формуле

, (9)

где Q – количество теплоты, Дж;

Т₁ – температура двигателя перед работой, К;

Т₂ – конечная температура двигателя, К.

Температуру двигателя перед работой приняли равной

Т₁=313К.

Конечную температуру двигателя приняли равной

Т₂=338К.

Количество теплоты определили согласно /5, с.127/ по формуле

, (10)

где m – масса двигателя, кг;

с – удельная теплоёмкость, Дж/кгК.

Массу двигателя взяли равной

m=2660кг.

Удельную теплоёмкость, с изоляцией F, для стали взяли равной

с=460Дж/кгК,

,

,

,

,

_доп=115>81,1=_max.

2.9 Выбор аппаратов з ащиты и автоматики, плавких вставок, нагревателей тепловых реле и автоматических выключателей, пускателей и трансформаторов

Автоматические выключатели обеспечивают одновременно функции коммутаций силовых цепей и защиты электроприёмника, а также, от перегрузки и коротких замыканий. Аппараты имеют тепловой расцепитель и, как правило, электродинамический расцепитель. Автоматы, как правило, снабжаются дугогасящими устройствами в виде фибровых пластин либо дугогасящих камер. Автоматы используются для коммутации и защиты цепей электроустановок различного назначения. Они устанавливаются в шкафах отходящих линий комплектных трансформаторных подстанций. Автоматы выпускают на переменные напряжения от 220 до 660В и постоянные – от 110 до 440В с ручным и электродвигательным приводом.

Автоматы выбирают по их номинальному току. Уставки токов расцепителей определяют по следующим соотношениям:

Для силовых одиночных электроприёмников:

Ток уставки теплового расцепителя I_Т, А определили согласно /3, с 140/

, (11)

где I_max – расчётная максимальная токовая нагрузка, А.

Расчётную максимальную токовую нагрузку определили согласно /5, с 168/

(12)

где Р_max – расчётная максимальная нагрузка, кВт;

U_нл – минимальное линей ное напряжение, В;

сos  - коэффициент мощности нагрузки.

Коэффициент мощности нагрузки принимаем согласно /3, с 168/

cos=0,85,

,

,

.

Масляные выключатели предназначены для включений и отключений высоковольтных сетей под нагрузкой, а также при коротких замыканиях в высоковольтных сетях и электроприёмниках. Разрыв цепи и гашение дуги в этих выключателях происходит в масле.

Масляный выключатель выбрали согласно /3, с 158, таблица 10,1/ ВМЭ-6-200-4.

Таблица 2 – Техническая характеристика масленого выключателя.

Для цепей управления автоматический выключатель выбрали согласно /7, с 148, таблица 30.6/ марки АП-50 на напряжение 220В двухполюсный с номинальным током 50А.

Контакторы переменного и постоянного тока являются коммутационными аппаратами с самовозвратом. В контакторах не предусмотрены защиты, присущие автоматам. Контакторы обеспечивают большое число включений и отключений при дистанционном управлении ими. Контакторы имеют главные (силовые) контакты и вспомогательные или блок – контакты, предназначенные для организации цепей управления и блокировки. Контактор выбрали на постоянное напряжение 220В марки согласно /3, с143, таблица 9.2.2/ КП1на номинальный ток 20А.

2.10 Выбор сечения проводов питающих кабелей

Сечение проводов и кабелей выбирается с учётом следующих требований:

1) провода, кабели не должны наг реваться сверх допустимой температуры при протекании по ним расчётного тока нагрузки;

2) отклонение напряжения на зажимах электроприёмников не должно превышать -2,5+5% для осветительной нагрузки и 5% для силовой;

3) провода и кабели должны обладать достаточной для данного вида сети механической прочностью;

4) отклонения напряжения из-за кратковременного отклонения нагрузки должны соответствовать значениям, установленным ГОСТ 13109-67;

5) аппараты защиты должны обеспечивать защиту всех участков сети от коротких замыканий;

6) для некоторых видов сетей выбор сечения проводов осуществляется по

экономической плотности тока.

Кабель выбрали согласно /10, с 35, таблица.1.3.20/ марки СБГ сечением 95мм² с длительно допустимым током 210А.

Кабель проверяли согласно /3, с 168/ с учётом выбранного масляного выключателя. Перегрева кабеля не произойдет, если выполняется условие

,

,

1,051.

Перегрева двигателя не произойдёт.

2.11 Описание запроектированной схемы управления

Электродвигатель компрессора включается масленым выключателем ВМП - 10, с дистанционного пульта управления, с операторной, и местного пульта, не посредственно кнопкой у компрессора.

Масленый выключатель включается двумя соленоидами: включения YA1 и отключается YA2.

Чтобы подготовить цепи управления к работе, необходимо подать на них напряжение, включением автоматических выключателей SF1 и SF2. В цепях управления установлен переключать SA1, который позволяет управлять электродвигателем компрессора, как дистанционно, так и с местного пульта управления. Если переключатель SA1 стоит в положении «дистанционно», то при нажатии на кнопку SB4, тем самым мы подаём напряжение на катушку контактора КМ1 (контакт КИП К25:1 при нормальной работе замкнут). Он при этом срабатывает и замыкаются вспомогательные контакты КМ1 и соленоид YA1 включается, нормально – замкнутые контакты Q при этом размыкаются, а нормально – разомкнутые контакты Q замыкаются и электродвигатель компрессора включается. Одновременно с замыканием контактов Q, масленого выключателя, в цепях сигнализации загорается лампа HL2, красного цвета, которая сигнализирует о том, что электродвигатель запущен. Таким же образом можно запустить электродвигатель компрессора с местного пульта управления кнопкой SB1:2 предварительно передвинув подвижный контакт переключателя SA1 в положение «местное управление».

Остановить компрессор как дистанционно, так и с местного пульта управления. В дистанционном режиме электродвигатель компрессора останавливают нажатием на кнопку SB1, тем самым мы подаём на соленоид отключения YA2 напряжение. Он отключается и размыкает контакты Q и электродвигатель останавливается. Одновременно с размыкание контактов Q, в цепях управления, в цепях сигнализации контакт Q также размыкается и загорается лампа HL1, зелёного цвета, которая будет сигнализировать о остановке электродвигателя компрессора. Таким же образом можно остановить электродвигатель компрессора с местного щита управления, нажатием кнопки SB2:2.