Вытяжная вентиляция птичника (стр. 2 из 4)

6 Расчет механической характеристики и продолжительности пуска электропривода вытяжной вентиляции

Определяем моменты двигателя:

Пусковой момент Мп в Н*м

Мп=Мн*Кп (13)

где Кп=2 – кратность пускового момента;

Мн=5,6 – номинальный момент, Н*м;

Мп=5,6*2=11,2 Н*м

Рассчитываем максимальный момент, Н*м;

Мmax=Kmax*Mн (14)

где Kmax=2,2 – кратность максимального момента;

Mн – номинальный момент;

Мmax=2,2*5,6=12,32 Н*м

Рассчитываем минимальный момент, Н*м

Мmin=Kmin*Мн (15)

где Kmin=1,8 – кратность минимального момента;

Мн – номинальный момент, Н*м;

Мmin=1,8*5,6=10,08 Н*м

Определяем номинальное скольжение Sн по формуле [2. 89]

Sн=(n0-nн)/n0 (16)

где n0 – начальная частота вращения ротора, об/мин;

nн=930 – номинальная частота вращения ротора, об/мин;

n0=60f/p (17)

где f=50 – частота сети, Гц;

р – число пар полюсов;

n0=60*50/3=1000 об/мин

Sн=(1000-930)/930=0,075

Определяем критическое скольжение по формуле [2. 90]

Sк=Sн(Кк+

) (18)

где Кк=2,2 – кратность максимального момента;

Sк=0,075(2,2+

)=0,31

Определяем поправочный коэффициент

ε=(1/Sk+Sk-2M1)/2(M1-1) (19)

где Sk – критическое скольжение, Н*м;

М1=Kmax/Ki=1,1 – приведенный момент;

ε=(1/0,31+0,31-2*1,1)/2(1,1-1)=6,6

Рассчитываем моменты при снижении напряжения в сети на 10% ;

Мi|=0,81*Мi (20)

Мн|=0,81*5,6=4,53 Н*м

Мп|=0,81*11,2=9,07 Н*м

Мmax|=0,81*12,32=9,97 Н*м

Мmin|=0,81*10,08=8,16 Н*м

По упрощенной формуле Клосса определяем рабочий участок механической характеристики

М=2Мmax/(S/Sk+Sk/S) (21)

где S – скольжение;

Sk – критическое скольжение;

Мmax=12,32 – максимальный момент, Н*м;

Таблица 2 – Расчетные данные для построения механической характеристики двигателя

Расчетные данные	Значение скольжения
	Sн	Sk	0,1	0,15	0,18	0,22	0,28	0,42	0,48
S/Sк	0,24	1	0,32	0,48	0,58	0,7	0,9	1,3	1,5
Sк/S	4,13	1	3,1	2	1,7	1,4	1,1	0,7	0,6
S/Sк+Sк/S+2* ε	17,57	15,2	16,6	15,68	15,48	15,3	15,2	15,2	15,3
М, Н*м	5,6	12,32	7,2	9,9	11	11,7	12,32	12,32	11,7
1-S	0,925	0,69	0,9	0,85	0,82	0,78	0,72	0,58	0,52
ω=ω0(1-S)	96,125	72,45	94,5	89,25	86,1	81,9	75,6	60,9	54,6
М|, Н*м	4,5	9,9	5,8	8	8,91	9,4	9,9	9,9	9,4

Расчет моментов двигателя в Н*м

S=0,1

S/Sк=0,1/0,31=0,32

Sк/S=0,31/0,1=3,1

S/Sк+Sк/S+2* ε =0,31/0,1+0,1/0,31+2*6,6=16,6

М=2Мmax/(S/Sk+Sk/S)=2*12,32/(0,1/0,31+0,31/0,1)=7,2 Н*м

Мi|=0,81*Мi=0,81*7,2=5,8 Н*м

ω=ω0(1-S)=105*(1-0,1)=94,5 рад/с-1

5.1 Расчет механических характеристик рабочей машины

Рассчитывают статический момент, Н*м

Мс=М0+(Мс.н-М0)*(ω/ωн)х (22)

где Мс – момент сопротивления механизма при скорости ωм , Н*м;

М0 –начальный момент сопротивления на приводном валу, Н*м;

Мс.н, – момент сопротивления при номинальной угловой скорости, Н*м;

Х=2 – показатель степени, характеризующий изменение момента сопротивления при изменении угловой скорости.

М0=0,3*Мс.н (23)

М0=0,3*5,6=1,68 Н*м

Таблица 3 – расчетные данные для построения механической характеристики рабочей машины.

Расчетная величина	Значение скольжения
	Sн	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
ω=ω0(1-S)	97,125	94,5	84	73,5	63	52,5	42	31,5	21	10,5	0
Мс , Н*м	3,5	3,4	3,2	3	2,8	2,6	2,4	2,2	2	1,8	1,6

5.2 Построение механических характеристик и определение продолжительности пуска электродвигателя

Рассчитываем момент инерции J, кг*м2;

J=FJJдв (24)

где FJ=3,1 – коэффициент инерции производственного механизма, кг*м2;

Jдв=0,00203 – момент инерции двигателя, кг*м2;

J=0,00203*3,1=0,00629 кг*м2

Рассчитывают время разгона для каждого участка,

t [2 , с 121]

ti=J ωi/Мдинi (25)

где

ωi – угловая скорость на участке, рад/с;

Мдин – момент динамический на участке, Н*м;

t1=0,00629 *13,1/6,6=0,012 с

t2=0,00629 *10,5/8,5=0,0077 с

t3=0,00629 *10,5/9,3=0,0071 с

t4=0,00629 *10,5/9=0,0073 с

t5=0,00629 *10,5/7,6=0,0086 с

t6=0,00629 *10,5/7,2=0,0091 с

t7=0,00629 *10,5/6,5=0,010 с

t8=0,00629 *10,5/5,9=0,011 с

t9=0,00629 *10,5/5,4=0,012с

Находим время разгона электродвигателя с, по формуле

t=∑ ti (26)

t=0,012+0,0077+0,0071+0,0073+0,0086+0,0091+0,010+0,011+0,012=0,0848с

6. Разработка схемы подключения. Выбор аппаратуры управления и защиты, проводов и кабелей силовой сети

Рисунок 7.1 – схема подключения силовой сети

6.1 Выбираем пускозащитную аппаратуру

6.1.1 Выбираем магнитный пускатель по условию [4, 25]

Uн.п.≥Uн.дв. (27)

Iн.п.≥Iн.дв.

Iн.п.≥Iпуск/6

где Uн.п – номинальное напряжение магнитного пускателя, В;

Uн.дв. – номинальное напряжение электродвигателя, в;

Iн.п. – номинальный ток магнитного пускателя, А;

Iн.дв. – номинальный ток электродвигателя, А;

Iпуск – пусковой ток электродвигателя, А;

Выбор магнитного пускателя КМ1

380=380

10А ≥ 8,4А

10А ≥ 5,6А

Условия выполняются выбираем магнитный пускатель первой величины типа ПМЛ-1110У3 с номинальным током 10А

Выбор магнитного пускателя КМ2, КМ3

380=380

10А ≥ 6,3А

10А ≥ 4,2А

Условия выполняются выбираем магнитный пускатель первой величины типа ПМЛ-1110У3 с номинальным током 10А

7.1.2 Выбираем автоматические выключатели по условию [4, 33]

Uн.а.≥Uн. дв. (28)

Iн.а.≥Iн.дв.

Iн.э.≥Кн.э.∑Iн

Iн.тр.≥Кн.т.∑Iн.дв.

где Uн.а – номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

Iн.а – номинальный ток автоматического выключателя, А;

∑Iн.дв. – номинальные токи электродвигателей, А;

Iн.тр – номинальный ток теплового расцепителя, А;

Кн.т – коэффициент надежности теплового расцепителя;

Iн.э – номинальный ток электромагнитного расцепителя, А;

Выбираем автоматический выключатель QF3, QF4

380В = 380В

25А ≥ 6,3А

Iн.э = 6,93

8А ≥ 6,93А

k=0,9

Условия соблюдаются, выбираем автоматический выключатель типа АЕ-2036РУ3 с номинальным током теплового расцепителя Iн.тр=8А и устанавливаем регулятор на 0,9

Выбираем автоматический выключатель QF2

380В = 380В

25А ≥ 8,4А

Iн.э = 9,24А

10А ≥ 9,24А

k=0,9

Условия соблюдаются, выбираем автоматический выключатель типа АЕ-2036РУ3 с номинальным током теплового расцепителя Iн.тр=10А и устанавливаем регулятор на 0,9. Выбираю автоматический выключатель QF1

380В = 380В

25А ≥ 21А

Iн.э = 23,1А

25А ≥ 23,1А

k=0,9

Условия соблюдаются, выбираем автоматический выключатель типа АЕ-2036РУ3 с номинальным током теплового расцепителя Iн.тр=25А и устанавливаем регулятор на 0,9

6.1.3 Выбираем фазочувствительную защиту по условию

Iр.ф ≥Iн.дв. (29)

где Iр.ф – рабочий ток фазочувствительной защиты, А;

Iн.дв. – номинальный ток электродвигателя

16А ≥ 8,4А (А1)

8А ≥ 6,3А (А2, А3)

Условия выполняются, выбираем фазочувствительнуюю защиту типа ФУЗ-4М с рабочим диапазоном тока от 8 до 16А и фазочувствительнуюю защиту типа ФУЗ-3М с рабочим диапазоном тока от 4 до 8А

6.1.4 Выбираем кнопочный пост в цепь управления

По конструктивным особенностям, количеству органов управления, климатическому исполнению и категории размещения выбираем кнопочный пост типа ПКЕ 212-У3.

6.1.5 Выбираем рубильник на ввод щита СПА.

6.1.5.1 Определяем суммарную мощность на вводе щита СПА кВт, по формуле

Рспа = ∑Рн.дв.+∑Рк.б. (30)

где ∑Рн.дв – сумма номинальных мощностей электроприводов вентиляционной установки;

∑Рк.б. – мощность электроприводов клеточных батарей КБН-1

Рспа=6,6+30=36,6 кВт

6.1.5.2 Определяем ток на вводе щита СПА, А, по формуле

Iспа= Рспа/

Ucos (31)

Где Рспа - суммарная мощность на вводе щита СПА, Вт

U – напряжение питающей сети, В;

Cos

=0,71 – коэффициент мощности;

Iспа=36600/

*380*0,71=78,4

6.1.5.3 выбираем рубильник на вводе щита СПА по условии

Iн ≥ Iспа (32)

где Iн – номинальный ток рубильника, А;

Iспа – ток на вводе щита, А;

100А ≥ 78,4А

Условия выполняются, выбираем рубильник типа РБ-31 с номинальным током 100А

6.2 Выбираем провода и кабели силовой сети

Провода и кабели выбираются в зависимости от категории размещения, условий окружающей среды, вида проводки и способа прокладки. Площадь сечения проводов и кабелей определяют по условиям допустимого нагрева.

6.2.1 Выбираем марку провода на участках от СПА до ШАП и от ШАП до двигателя по условию [4, 121]

Iдоп ≥ Iн.р. (33)

где Iдоп - допустимый ток провода, А;

Iн.р. – номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя, А;

Выбираем марку провода на участках от ШАП до двигателей

16А ≥ 10А

Условия выполняются, выбираем кабель типа АВРГ 5*2,5, с допустимым током 16А, которому соответствует сечение 2,5мм2

Выбираем марку кабеля на участке от СПА до ШАП

26А ≥ 25А

Условия выполняется, выбираем кабель типа АВРГ 5*6 , с допустимым током Iдоп=26А, которому соответствует сечение 6 мм2