151176 (594634), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Предварительно выбираем асинхронных двигатель с фазным ротором, типа МТНБ12-10У1, U_н =380 В, Р_н = 60 кВт, n_н = 575 об/мин, cos φ_н = =0,86, η_н = 85%, М_мах = 3200 н∙м, J = 4,25 кг∙м², Е_н = 248 В. Двигатель должен удовлетворять требованию М_Эк / М_н ≤ 1

М_н = (9,55 ∙ Р_н) / n_н = (9,55 ∙ 60000) / 575 = 996 н∙м

М_Э = ∑М_с / n_Мс = (1192 + 2224,6 + 2790 + 2630 + 1597,7 + 0 + 18,95 + 31,2 + +33,1 + 14,15 + 0) / 11 = 957 н∙м

М_Эк = М_Э ∙ √ε / ε_к = 957 √0,208 / 0,25 = 870,8 н∙м

Где, ε – фактическая относительная продолжительности работы

ε_к продолжительности работы

М_Эк / М_н = 870,8 / 996 = 0,87 < 1 следовательно, двигатель проходит

2.3 Выбор источника питания

Электропривод сталкивателя включает в себя двигатель с номинальным напряжением 380 В, следовательно питание силовой части электропривода должно осуществляться переменным напряжением 380 В, и частотой 50 Гц. Питание цепи управления должно осуществляться постоянным током, с напряжением 220 В. Следовательно питание сталкивателя осуществляется от трансформаторной подстанции с двумя трансформаторами ТМГ 630/0,4 , удаленной от распределительного пункта на 120 м.

2.4 Выбор элементов схемы управления электроприводом

2.4.1.Выбор резисторов

Расчет сопротивления ротора двигателя

R_р.н. = Е_н / (√3 ∙ I_н)

Где, Е_н – ЭДС двигателя

I_н – номинальный ток

Расчет номинального тока

I_н = I_р = Р_н / (√3 ∙ U_н ∙ cos φ_н ∙ η_н) = 60000/ (1,73 ∙ 380 ∙ 0,86 ∙ 0,85) = 125 А

R_р.н. = 248/ (1,73 ∙ 125) = 1,15 Ом

По таблице 5-4 [1,с355], считая сопротивление отнесенным к R_р.н. = 1,15 Ом и токи к I_р = 125 А производим расчет ящиков сопротивления производим в таблице 2.4.1 – выбор резисторов

Таблица 2.4.1 Выбор резисторов

Ступень	Относит. Соп-е	Расчет. Соп-е	Относит. ток	Iр	Тип ящика	Подобранное соп	Подобранный ток
rпост	0,05*1,15	0,06	1	1*125=125	50174	1*0,0575	128
r3	0,1*1,15	0,115	0,6	06*125=75	50173	3*0,04	152
r2	0,2*1,15	0,23	0,47	0,47*125=58,75	50161	3*0,077	107
r1	0,34*1,15	0,4	0,29	0,29*125=39,25	50162	4*0,102	91
rпр	1,26*1,15	1,5	0,22	0,22*125=27,5	50167	3*0,45 + +1*0,16	46

Проверка на погрешность

∆ = (∑R_рас – ∑R_под) / ∑R_рас ∙ 100% = ((0,06+0,115+0,23+,4+1,5) – (0,057+3∙0,04+3∙0,077+4∙0,102+3∙0,45+0,26) / (0,06+0,115+0,23+,4+1,5) ∙ 100% = (2,305 – 2,326) / 2,305 ∙ 100% = 0,9% < 10%

Резисторы подобраны верно

2.4.2 Выбор контакторов

Условие выбора I_н.к. ≥ I_н.; U_н.к ≥ U_н

КМ1: контактор в цепи динамического торможения

I_н = 125 А; U_н = 220 В

Выбираем контактор КТПБ022Б U_н.к. = 220 В = U_н

I_н.к. = 160 А > I_н

КМ6, КМ7: контакторы в цепи двигателя

I_н = 125 А; U_н = 380 В

Выбираем контактор КТПБ023Б U_н.к. = 380 В = U_н

I_н.к. = 160 А > I_н

2.5 Выбор аппаратов защиты

Выбор автоматических выключателей

Условие выбора I_н.а. ≥ I_н.; U_н.а. ≥ U_н; I_эл ≥К∙ I_кр

QF1: автоматический выключатель в силовой цепи привода

I_н = 125 А; U_н = 380 В

I_кр = I_пуск = I_н. ∙ α = 125 ∙ 2,5 = 312 А

Где α – коэффициент пуска для АД с ФР = 2,5

I_эл = К∙ I_кр = 1,25 ∙ 312 = 390 А

Где К – коэффициент запаса

Выбираем автоматический выключатель типа А3716 ФУЗ

U_н.а. = 380 В = U_н ;

I_н.а. = 160 А ≥ I_н ;

I_эл = 600 А ≥ К∙ I_кр = 390А

QF2: автоматический выключатель в цепи управления привода

I_н = 16 А; U_н = 220 В

Выбираем автоматический выключатель типа АП505 – 2МУЗ

U_н.а. = 220 В = U_н ;

I_н.а. = 63 А ≥ I_н ;

I_эл = 5 I_н.а

2.6 Выбор проводов, кабелей (троллеев) и проверка по потере напряжения

Кабели выбираются по длительно допустимому току.

Условие выбора кабелей: I_дл.доп. ≥ I_{дл.доп.рас}

Выбираем кабель от двигателя до автомата типа АВВГ 3*95 I_дл.доп = 170 А.

Длительно допустимый ток зависит от поправочных коэффициентов на температуру.

I_{дл.доп.рас} = I_н. / (К_н1 ∙ К_н2) = 125/ 1*0,87 = 143,7 А

∆U₁ = 0,46 ∙ I_р. ∙ l₁ ∙ (r₀ ∙ cos φ + x₀ ∙ sin φ) = 0,46 ∙ 125 ∙ 0,015 ∙ ( 0,32 ∙ 0,86 + 0,07∙ ∙0,51) = 0,27%

Где r₀ – активное сопротивление кабеля с , рассчитывается по формуле:

1000/(32 ∙ S) = 1000/(32 ∙ 95) = 0,32 Ом

x₀ – реактивное сопротивление кабеля = 0,07 Ом

l – длинна кабеля в км – 0,015 км

К_н1 и К_н2 – поправочные коэффициенты на температуру [2, c.370]

Выбираем кабель от автомата до РЩ типа АВВГ 3*95 I_дл.доп = 170 А

I_{дл.доп.рас} = I_н. / (К_н1 ∙ К_н2) = 125/ 1*0,87 = 143,7 А

∆U₂ = 0,46 ∙ I_р. ∙ l₂ ∙ (r₀ ∙ cos φ + x₀ ∙ sin φ) = 0,46 ∙ 125 ∙ 0,005 ∙ ( 0,32 ∙ 0,86 + 0,07 ∙ ∙ 0,51) = 0,09%

Где l₂ = 5 м

Выбираем кабель от РЩ до ШР типа АВВГ 3*120 I_дл.доп = 250 А

I_{дл.доп.рас} = I_н. / (К_н1 ∙ К_н2) = 200/ 1*0,87 = 230 А

∆U₃ = 0,46 ∙ I_р. ∙ l₃ ∙ (r₀ ∙ cos φ + x₀ ∙ sin φ) = 0,46 ∙ 200 ∙ 0,03 ∙ ( 0,26 ∙ 0,86 + 0,07 ∙ ∙ 0,51) = 0,7%

Где I_р = 200 А

l₃ = 30 м

r₀ = 0,26 Ом

Выбираем кабель от ШР до РУ типа АВВГ 2(3*95) I_дл.доп = 170 * 2 = 340 А

I_{дл.доп.рас} = I_н. / (К_н1 ∙ К_н2) = 300/ 1,2*0,87 = 287,4 А

∆U₄ = 0,46 ∙ I_р. ∙ l₄ ∙ (r₀ ∙ cos φ + x₀ ∙ sin φ) = 0,46 ∙ 300 ∙ 0,12 ∙ ( 0,32 ∙ 0,86 + 0,07 ∙ ∙ 0,51) = 5,8 / 2 = 2,9%, так как проложены 2 параллельных кабеля

Где I_р = 300 А

L₄ = 120 м

∆U = ∑∆U_n =∆U₁+∆U₂+∆U₃+∆U₄ = 0,27 + 0,09 + 0,7 +2,9 = 3,96% < 5%

Кабели выбраны верно.

2.7 Расчет токов КЗ, проверка аппаратов защиты на чувствительность

На рисунке 2.7.1 представлена расчетная схема тока короткого замыкания

Рисунок 2.7.1 Расчетная схема

Активное и индуктивное сопротивление трансформатора по таблице П.11 [3, с.368]. r_т = 5,7 мОм; х_т = 17,2 мОм

Сопротивление шин от трансформатора до РУ

r_ш = r₀ ∙ l = 0,142 ∙ 15 = 2,12 мОм;

х_ш = х₀ ∙ l = 0,2 ∙ 15 = 3 мОм

где, r₀ и х₀ по таблице П.11 [3, с.369].

Сопротивление обмоток расцепителя и контакторов автоматов по таблице П.13 [3, с.371].

На 400 А r_а = 0,2 мОм; х_а = 0,15 мОм

На 200 А r_а = 0,4 мОм; х_а = 0,3 мОм

На 160 А r_а = 0,8 мОм; х_а = 0,6 мОм

Сопротивление кабеля АВВГ 2(3*95); l = 120 м

r_к1 = (r₀ ∙ l_к1) / 2 = (0,12 ∙ 0,34) / 2 = 0,02 Ом = 20 мОм;

х_к1 = (х₀ ∙ l_к1) / 2 = (0,12 ∙ 0,07) / 2 = 0,004 Ом = 4 мОм

Где, r₀ =0,34 Ом/км и х₀ = 0,07 Ом/км по таблице П.1 и П.2 [3, с.361].

Сопротивление кабеля АВВГ 3*120; l = 30 м

r_к2 = r₀ ∙ l_к2= 0,26 ∙ 0,03= 0,008 Ом = 8 мОм;

х_к2 = х₀ ∙ l_к2= 0,07 ∙ 0,03= 0,0021 Ом = 2,1 мОм

Где, r₀ =0,26 Ом/км и х₀ = 0,07 Ом/км по таблице П.1 и П.2 [3, с.361].

Сопротивление кабеля АВВГ 3*95; l = 5 м и кабеля АВВГ 3*95; l = 15 м

r_к3 = r₀ ∙ l_к3= (0,015 + 0,005) ∙ 0,34= 0,007 Ом = 7 мОм;

х_к3 = х₀ ∙ l_к3= (0,015 + 0,005) ∙ 0,07= 0,0014 Ом = 1,4 мОм

Где, r₀ =0,34 Ом/км и х₀ = 0,07 Ом/км по таблице П.1 и П.2 [3, с.361].

Переходные сопротивления контактов по таблице П.12 [3, с.370].

r_п = 25 мОм

r_∑ = r_т + r_ш + r_а-400 + r_а-200 + r_а-160 + r_к1 + r_к2 + r_к3 + r_п = 5,7 + 2,12 + 0,2 + 0,4 + 0,8 + 20 + 8 + 7 + 25 = 69,22 мОм

х_∑ = х_т + х_ш + х_а-400 + х_а-200 + х_а-160 + х_к1 + ч_к2 + ч_к3 = 17,2 + 3 + 0,15 + 0,3 +

+ 0,6 + 4 + 2,1 + 1,4 = 28,3 мОм

Определяем ток трехфазного короткого замыкания на двигателе

I⁽³⁾ = U_ср / √3 (√r_∑² + х_∑²) = 2,93 кА

Определяем ток двухфазного короткого замыкания

I⁽²⁾ = I⁽³⁾ ∙ 0,865 = 2,93 ∙ 0,865 = 2,53 кА

Проверяем коэффициент чувствительности автоматического выключателя

К_ч = I⁽³⁾ / I_на = 2530/160 = 15,8 > 3

К_ч = I⁽³⁾ / I_эл = 2530/600 = 4,2 > 3

2.8 Описание работы схемы управления электроприводом

Пуск сталкивателя в полуавтоматическом режиме осуществляется через нажатие кнопки SB, при условии, что все контакты нулевой защиты находятся в замкнутом положении и сталкиватель находится в исходном положении (работает лампа HL1), в противном случае пуск не осуществится. После нажатия на кнопку пуска подается сигнал на промежуточное реле К2 и включается самоблокировка кнопки, за счет контакта реле К2. Также замыкаются вспомогательные контакты реле К2 в цепи реле времени КТ4 (работающей на выдержку времени динамического ускорения двигателя) и в цепи контактора КМ6 (включающего работу двигателя на движение "вперед"). В результате этого замыкаются контакты контактора КМ6 в силовой цепи и двигатель включается в сеть, но так как в этот момент замыкается контакт с выдержкой времени реле КТ4, сталкиватель стоит без движения.

Одновременно с этим на реле времени КТ1 подается напряжение и ее нормально замкнутый контакт с выдержкой времени КТ1 отпадает (одновременно к контактом КТ4), в результате чего сигнал поступает на контактор КМ2 и его контакты КМ2 выводят первый блок резисторов. Сталкиватель начал движение. По истечению времени срабатывают контакторы КМ3 и КМ4 через реле времени КТ2 и КТ3 и двигатель выходит на естественную характеристику. Останов привода осуществляется с помощью электромагнитного тормоза YB и контактора торможения КМ5.

Дойдя до конечного положения, у сталкивателя срабатывает конечный выключатель SQ, в результате чего срабатывают его контакты и прекращается подача сигнала на промежуточное реле К5 (движение вперед) и подается напряжение на К6. Его контакт К6 в цепи движение "назад" замыкается, в результате чего подается сигнал на реле К3, через нормально разомкнутый контакт которого сигнал идее на контактор "назад" КМ7. Сталкиватель начинает свое движение в исходное положение.

2.9 Решение по заземлению электрооборудования механизма

При обслуживании электроустановки опасность представляют не только неизолированные токоведущие части, находящиеся под напряжением, но и те конструктивные части электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции (корпуса электродвигателя, металлических каркасов щитов и т.п.)

Характеристики

Список файлов ВКР