Пояснительная записка (1218930), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 2.1 – Принципиальная схема замещения
По второму закону Кирхгофа составим уравнение 
. Из этого уравнения видно, чем больше нагружен участок контактной сети, тем меньше напряжение на этом участке.
На чертеже ВКР 13.03.02 025 Э11 изображена разработанная структурная схема системы автоматического электропривода регулирования напряжения под нагрузкой силового трансформатора. На чертеже ВКР 13.03.02 025 Э32 изображена принципиальная электрическая схема автоматического электропривода системы регулирования напряжения под нагрузкой силового трансформатора.
-
Выбор электродвигателя
Электродвигатель используемый в моторном приводе МЗ – 4 является морально устаревшим, исчерпавшим свой срок службы, который составляет 49 лет. На основании этого, принято решение о замене его на более новый, современный, с улучшенными характеристиками. Подбор нового электродвигателя проведен исходя из технических данных электродвигателя серии 4АО-80B-4D, указанных в пункте 1.6.
По этим характеристикам подходит современный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором марки АИР71В4 [9]. Он изображен на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Электродвигатель АИР71В4 комбинированного исполнения
Структура условного обозначения АИР71В4:
– АИ – асинхронная унифицированная версия;
– Р – привязка мощностей к установочно-присоединительным размерам;
– 71 – габарит, мм;
– В – длина сердечника;
– 4 – число полюсов.
В таблице 2.1 указаны основные параметры электродвигателя.
Основные технические характеристики:
– привязка мощности и установочных размеров по стандарту ГОСТ Р 51689-2000;
– степень защиты IP54, IP55 по ГОСТ 17494-87;
– изоляция класса нагревостойкости F по ГОСТ 8865-93;
– исполнение электродвигателей по способу монтажа IM1081, IM1082, IM2081, IM2082, IM2181, IM2182, IM3081, IM3082, IM3681, IM3682 по ГОСТ 2479-79;
– климатическое исполнение У3; Т2 по ГОСТ 15150-69;
–номинальный режим работы S1 по ГОСТ 183-74;
– допустимое значение вибрации двигателей – 1,12мм/с по ГОСТ20815-93.
Таблица 2.1 – Номинальные значения основных параметров двигателя АИР71В4
| Мощность, кВт | Тип | Частота вращения, об/мин | КПД, % |
|
|
|
|
|
| 0,75 | АИР71В4 | 1415 | 73,0 | 0,74 | 2 | 4,5 | 2,0 | 2,5 |
, А
В устройстве РПН электродвигатель, как правило, работает в повторно-кратковременном режиме с ПВ приблизительно равным 25%.
-
Выбор автоматического выключателя
Номинальное значение напряжения 
и тока 
автоматического выключателя, тока нагрузки 
и напряжение сети 
должны удовлетворять следующие соотношения: 
, 
. Для автоматов защиты двигателя в повторно-кратковременном режиме, номинальный ток электромагнитного расцепителя равен току двигателя в режиме ПВ=25% [10].
Для автоматов защиты асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором ток уставки электромагнитного расцепителя найдем по формуле (2.1).
(2.1)
где 
– пусковой ток двигателя, найдем по формуле (2.2).
(2.2)
где 
– номинальный ток двигателя, 
; 
– кратность пускового тока, 
. Отсюда найдем пусковой ток двигателя.
Зная значение пускового тока найдем ток уставки электромагнитного расцепителя.
По найденным параметрам выберем автоматический выключатель торговой марки «Контактор» серии ВА-063Про (рисунок 2.3) [11]. Его технические характеристики приведены в таблице 2.1.
Рисунок 2.3 – Автоматический выключатель марки ВА-063Про
Таблица 2.1 – Технические характеристики автоматического выключателя ВА-063Про
| Количество полюсов | 3 |
| Номинальный ток | 2 |
| Тип мгновенного расцепителя | С |
| Номинальное напряжение, В | 400 |
| Степень защиты, IP | 20 |
| Номинальный ток ЭМР, А |
|
;
Выключатель ВА47-063Про обеспечивает проведение тока в нормальном режиме и отключение тока при коротких замыканиях, перегрузках и рассчитан для эксплуатации в электроустановках с номинальным напряжением до 400 В переменного тока частоты 50 Гц.
В его конструкцию входят тепловой и электромагнитный расцепители (по одному на каждый полюс), обеспечивающие защиту от токов перегрузки и короткого замыкания соответственно. Ток перегрузки, возникающий в защищаемой цепи, приводит к нагреванию биметаллической пластины теплового расцепителя. Пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления выключателя. Выключатель срабатывает и размыкает цепь. Возникающий в защищаемой сети ток короткого замыкания приводит в действие электромагнитный расцепитель. Выключатель срабатывает и размыкает цепь.
Также ВА47-063Про является токоограничивающим. Обеспечивает существенное снижение пикового значения тока по отношению к расчетному значению. Значительно ограничивает удельную рассеиваемую энергию, что позволяет достичь снижения электродинамических ударов, тепловых перегрузок.
Зависимость тока короткого замыкания от времени изображена на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – График зависимости 
от 
-
Выбор устройства плавного пуска
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором просты по конструкции, надежны в эксплуатации. Однако большой пусковой ток 
, получаемый при прямом включении электродвигателя в сеть, ведет к преждевременному старению изоляции. Чтобы продлить срок службы двигателя, в нашем случае, используем устройство плавного пуска.
Выберем УПП фирмы «Битек» серии «БиСТАРТ-Р» марки БСТ – 6Р/380 – 0 [12]. Устройства плавного пуска серии «БиСТАРТ-Р» изображены на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 – Устройства плавного пуска серии «БиСТАРТ-Р»
Структура условного обозначения БСТ – 6Р/380 – 0:
– БСТ – устройство плавного пуска, торможения и защиты;
– 6 – номинальный ток пускателя;
– Р – реверсивный;
– 380 – напряжение сети: 
;
– 0 – сигнал управления: 160…400VAC/VDC
Устройство плавного пуска, торможения и защиты (пускатель) серии «БиСТАРТ-Р» – это многофункциональные тиристорные пускатели с микропроцессорным управлением, предназначенные для плавного или безударного пуска, реверса, динамического торможения постоянным током и защиты трехфазных асинхронных двигателей.
Пускатели допускают эксплуатацию в условиях, оговоренных в таблице 2.2.
Основные технические характеристики пускателя приведены в таблице 2.3.
Вид климатического исполнения пускателей УХЛ3.1 по ГОСТ 15150-69.
Пускатель предназначен для эксплуатации в закрытых помещениях категории размещения 3 по ГОСТ 15150-69.
Таблица 2.2 – Условия эксплуатации БСТ – 6Р/380 – 0
| Параметр | Значение |
| Температура окружающей среды, °С | от минус 10 до плюс 60 |
| Относительная влажность при +25°С и более низких температурах без образования конденсата, не более % | 98 |
| Амплитуда вибраций частоты 5...35 Гц, мм, не более | 0,35 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106 |
Таблица 2.3 – Технические характеристики БСТ – 6Р/380 – 0
| Модель | БСТ-6Р |
| Номинальное напряжение сети частоты 50Гц, В БСТ-6Р/380-2 | 3x380 +10% / -15% |
| Коммутируемый ток двигателя при ПВ=100%, А не более: | 6,5 |
| Коммутируемый ток двигателя при ПВ=40% и частоте включений до 250 вкл/час, А не более: | 6,5 |
| Коммутируемый ток двигателя при ПВ=25% и частоте включений до 630 вкл/час, А не более: | 6,5 |
| Ориентировочная мощность подключаемого двигателя, кВт, для модификации 3х380 В | 0,4…2,2 |
| Максимальный пусковой ток двигателя в течение 3 сек, А | 60 |
Продолжение таблицы 2.3
| Максимальный пусковой ток в течение 20 сек, А | 55 |
| Максимальная амплитуда тока короткого замыкания в течение 10 мс, А | 500 |
| Максимальный предел измерения тока (действующее значение), А | 66,5 |
| Тепловые потери (при номинальном токе пускателя и ПВ=100%), Вт | 25 |
| Ток утечки силовых ключей при отсутствии сигнала управления, мА, не более | 5 |
| Задержка включения при подаче сигнала управления, мс, не более | 50 |
| Задержка отключения при снятии сигнала управления, мс, не более | 30 |
| Разница между длительностью сигнала управления и длительностью отработки, мс, не более | 30 |
| Формирование паузы между реверсивными включениями, мс, не менее | 50 |
| Диапазон сечения подсоединенных проводников, мм2 (одножильный/многожильный) силовые цепи: цепи управления и сигнализации: | 0,2 - 6 / 0,25 - 4 0,08 - 2,5 / 0,25 - 1,5 |
| Сопротивление дискретных входов “Вп”, “Нз”, “Мвх”, кОм БСТ-6Р/380-2 |
±10% 200 ± 10% |
| Напряжение внутреннего источника питания постоянного тока, В | 5 VDC |
| Максимальный ток нагрузки источника питания 24В, мА | 200 |
| Максимально допустимое напряжение на разомкнутых контактах выходных реле, В | 250 VDC/VAC |
| Диапазон коммутируемых токов контактов выходных реле для коэффициента нагрузки, мА, при cos ф=1 cos ф=0,3 | 0,1 - 100 0,1 - 20 |
| Сопротивление контактов выходных реле в открытом состоянии, Ом, не более | 40 |
| Прочность изоляции между силовыми цепями и корпусом, В эф., не менее | 2000 |
| Прочность изоляции между гальванически развязанными цепями управления, В, постоянного тока | 500 |
| Окончание таблицы 2.3 | |
| Норма средней наработки на отказ, час | 100 000 |
| Средний срок службы пускателя, лет | 10 |
| Габаритные размеры, ВхШхГ, мм | 200x121x107 |
| Рабочее положение | Вертикальное |
| Охлаждение | Естественное воздушное |
| Степень защиты оболочки | IP20 |
Функциональные возможности пускателя БСТ – 6Р/380 – 0:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
