Электропривод транспортера кормов КРС-15 (стр. 3 из 4)
| Точка | Момент | Скорость |
| 1 | M1 = 0 | w1 = w0 = 157рад/с |
| 2 | M2 = Mн = 10,27Н.м | w2 = wн = 146,01рад/с |
| 3 | M3 = Mк =22,59Н.м | w3 = wк = 108,6рад/с |
| 4 | M4 = Mmin =16,43Н.м | w4 = wmin = 23рад/с |
| 5 | M5 = Mп = 22,59Н.м | w5 = wп = 0рад/с |
Кривую избыточного момента заменяют ступенчатым графиком. В пределах каждой ступени избыточный момент не меняется и время разгона на i-том участке ti будет равно:
(3.7)Таким образом, для первого участка получаем:
. (3.8)Аналогично рассчитываем для остальных участков. Результаты расчетов заносим в таблицу 7.2.
Таблица 5. Построение кривой разбега.
| w, рад/с | 20 | 40 | 60 | 80 | 90 | 105 |
| М, Н×м | 23 | 28 | 35 | 38 | 34 | 0 |
| Dt, с | 0,1 | 0,16 | 0,197 | 0,242 | 0,3 | 0,4 |
Расчеты по определению превышения температуры электродвигателя за время пуска.
Повышение температуры обмоток асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором во время пуска можно определить упрощенным методом, считая, что все потери идут на нагрев:
(3.9)где DW – потери энергии во время пуска, Дж;
C1 – теплоемкость обмоток.
,где с1 – удельная теплоемкость меди, с1 = 385Дж/кг×К;
т1 – масса обмоток, примем т1 =2,1кг.
Имеем:
4 Заключение о правильности предварительного выбранного электродвигателя по всем критериям
Заключение о правильности выбора электродвигателя делаем с учетом тепловых и механических переходных режимов, колебаний напряжений в сети.
Максимальная температура двигателя не превышает допускаемой для данного класса изоляции.
Электродвигатель обеспечивает разгон агрегата за время менее 10с.
1)Проверка по условиям пуска:
Номинальный момент электродвигателя по условиям пуска:
Условие выполняется – 10,96Н∙м >8,7Н∙м.
2)Проверка на устойчивость работы электродвигателя выполняется по перегрузочной способности:
а) по условию статической устойчивости:
,где Рмакс – максимальная мощность рабочей машины, кВт;
u – относительное рабочее напряжение, u = 0.9.
Условие выполняется – 1,5кВт > 1,03 кВт.
б) по условию динамической устойчивости:
,где Ммакс – максимальный момент рабочей машины (из ее механической характеристики) , Н∙м.
Условие выполняется – 8,7Н∙м > 6,3Н∙м.
Так как все условия соблюдаются, то можно считать, что данный электродвигатель подобран правильно.
5 Разработка принципиальной электрической схемы управления
Пояснение по составлению схемы.
Принципиальная схема должна полностью удовлетворять требованиям ГОСТа и поддерживать требуемый технологический процесс. Схема также должна работать в ручном и автоматическом режиме иметь защитную аппаратуру ,предохраняющую от к.з. ,нагрузки и т.д..
5.2.Выбор аппаратов защиты электрических цепей и аппаратов защиты электродвигателя по критерию эффективности.
Критерий эффективности срабатывания защит рассчитывается по формуле:
,(5.1)где Рij – вероятность отказа установки по i-той причине,
qki – вероятность срабатывания k-той защиты по i-той причине.
Таблица 6 Значения вероятностей отказа транспортёров по различным причинам.
| Неполнофазный режим | Заторможенный ротор | Перегрузка | Увлажненная изоляция | Нарушение охлаждения |
| 0,23 | 0,71 | 0 | 0,06 | 0 |
Таблица 7 Значения вероятностей срабатывания защит по различным причинам.
| Тип аппарата защиты | Неполнофаз-ного режима | Заторможенного ротора | Перегрузки | Увлажненная изоляция | Нарушение охлаждения |
| Автоматический выключатель с тепловым расцепителем | 0,5 | 0,4 | 0,7 | 0 | 0 |
| УВТЗ-1М | 0,76 | 0,67 | 0,91 | 0 | 0,91 |
| ФУЗ-М | 0,95 | 0,85 | 0,66 | 0 | 0 |
| ЕЛ-8, ЕЛ-10 и т.п. | 0,7 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| РУД-05, ЗОУП-25 и т.п. | - | - | - | 0,95 | - |
Таблица 8 Результаты расчета критерия эффективности.
| Тип аппарата защиты | Автоматический выключатель с тепловым расцепителем | УВТЗ-1М | ФУЗ-М | ЕЛ-8, ЕЛ-10 и т.п. | РУД-05, ЗОУП-25 и т.п. |
| Э | 0,399 | 0,65 | 0,822 | 0,161 | 0 |
Как показывает расчет, наиболее подходящей защитой является ФУЗ-М.
Выбор других элементов схемы.
Основным параметром защитно-коммутационной аппаратуры является электрический ток, пропорциональный нагрузке.
Для защиты электродвигателя от действия токов короткого замыкания и от перегрузки используем автоматический выключатель, тогда расчет параметров коммутационных аппаратов выполняется в следующей последовательности.
Находим расчетный ток электродвигателя (в нашем случае при полной загрузке он будет равен номинальному):
(5.2)Имеем:
Далее находим максимальный ток электродвигателя (в нашем случае он равен пусковому):
(5.3)Получаем:
В связи с новыми стандартами республики Беларусь на электроснабжение и электробезопасность зданий и сооружений требуется повсеместно применение защиты оттоков к.з. и от чрезмерной утечки на землю.
Исходя из этих значений, выбираем автоматический выключатель АЕ2023 У3 на номинальный ток 10А с возможностью регулирования номинального тока теплового расцепителя, с уставкой по типу несимметричной утечки на землю 0,03 и 0,1
Тип магнитного пускателя и его номинальный ток выбираем исходя из условия:
(5.4)Выбираем пускатель– ПМ12-010211 УХЛ3 на ток 10А.
В качестве коммутационного аппарата выбираем автоматический выключатель по условию:
,где Iрасч.общ. – расчетный ток на всю электрическую схему нашей установки, А.
Выбираем рубильник ВА51Г31- 44000Р IP54 УХЛ на ток 100А.
Для ручного управления установкой выбираем кнопочные выключатели серии КМЕ предназначенных для вторичных цепей контакторов, электромагнитных пускателей и других аппаратов управления.
Кнопки имеют электрически не связанные замыкающие и размыкающие контакты с двойным разрывом. Номинальное напряжение – до 500 В, 50 и 60 Гц переменного и до 220 В постоянного тока. Номинальный ток контактов10А.
В качестве сигнальной арматуры выбираем АЛСУ-12У2 на напряжение 220 В.
Описание работы схемы
На основании описания технологического процесса [2] можно сформулировать следующие требования к схеме управления кормораздатчиком:
- защита электродвигателей от коротких замыканий и перегрузок;
- пуск и отключение кормораздатчика в ручном режиме;
- обеспечение сигнализации работы привода;
Управление транспортёром - кормораздатчиками КРС - 15 (см. графическую часть) может быть осуществлено в ручном режиме. Питание на схему управления подаётся автоматическим выключателем SF. Управление приводом транспортёра осуществляется с помощью кнопок SB1 («Стоп») и SB2 («Пуск»). Сигнализация работы привода осуществляется лампой HL1.
Принципиальная электрическая схема и схема соединений щита управления представлены в графической части.
6 Разработка ящика управления электроприводом
Пояснение о компоновке аппаратов в ящике управления.
Приборы и аппаратуру размещают как внутри, так и на лицевой панели щитов (или на стенке шкафного щита). Их группируют по объектам управления пли по управляемому параметру. В центре щита устанавливают приборы для управления наиболее важным параметром или приборы большего габарита.
На лицевой панели приборы и аппаратуру размещают так, чтобы расстояния от них до основания щита (или площадки обслуживания) находились в пределах:
— для регулирующих и регистрирующих приборов: 1000......1800 мм;
— для показывающих приборов и сигнальной арматуры: 800......2100 мм;
-— для аппаратуры оперативного управления: 700......1600 мм;
— для мнемосхем: 1000......2100 мм.
Источники питания, аппаратура защиты и другие безшкальные приборы и устройства устанавливают с внутренней стороны щита на определенной высоте от его основания:
— источники питания, трансформаторы и стабилизаторы: 1700.....2000 мм;
— предохранители: 1000.....1700 мм;
— реле: 600.....1700мм;
— наборные рейки: не менее 200 мм.
Арматура для освещения щита с газоразрядными источниками света или светильниками типа бра устанавливается в его верхней части таким образом, чтобы хорошо освещалась лицевая панель.
При размещении средств контроля, сигнализации и управления в щитах и пультах, позволяет не только сконцентрировать средства автоматики, но и предохранить их от вредных механических, температурных и других воздействий.