Методические указания и задания для курсовой работы Нижнекамск 2009 (стр. 2 из 3)
(номинальное напряжение выключателя должно быть не менее номинального напряжения нагрузки);
в) числу главных контактов;
г) типу расцепителя
(в зависимости от схемы управления выбирается выключатель с электромагнитным (ЭМ) расцепителем или с ЭМ и тепловым (Т) расцепителями);
д) номинальному току расцепителя
(ток расцепителя должен удовлетворять условию Iн.расц < Iном.нагр < 2´Iн.расц);
е) току Iсраб.о уставки срабатывания ЭМ расцепителя
(ток уставки ЭМ расцепителя должен удовлетворять условию (1,1 … 1,2)Iуд.п £ Iуст < I(1)кз);
ж) предельной коммутационной способности (ПКС)
(для ПКС должно удовлетворяться условию I(3)кз < ПКС);
и) времени tсраб срабатывания теплового расцепителя (для нормального пуска двигателя должно выполняться неравенство tп £ tсраб £ 1,5´tп);
Выбираются выключатели без дополнительных расцепителей, свободных контактов и дополнительных механизмов, стационарного исполнения, с передним присоединением.
Проверить селективность работы выбранных автоматов и графически подтвердить соблюдение условий селективной работы. Для этого привести на одном графике времятоковые характеристики автоматов и пусковую характеристику двигателя.
2.2. Выбор магнитного пускателя или контактора.
Выбор магнитного пускателя или контактора проводится по следующим параметрам:
а) роду тока силовой цепи;
б) номинальному напряжению пускателя
(номинальное напряжение пускателя должно быть не менее номинального напряжения нагрузки);
в) числу главных контактов;
г) категория применения пускателя
(категория применения определяется схемой управления двигателя (см. приложение 2.));
д) номинальному рабочему току
(для правильно выбранного пускателя Iп < Iо);
е) реверсивный или нет
(определяется схемой управления двигателя);
ж) наличию теплового реле
(определяется схемой управления двигателя);
з) степени защиты.
2.3. Выбор максимально-токовых реле.
Выбор максимально-токовых реле производится по следующим условиям:
а) номинальному напряжению реле
(номинальное напряжение реле должно быть не менее номинального напряжения нагрузки);
б) числу полюсов;
в) номинальному току реле
(номинальный ток реле не должен быть ниже номинального тока двигателя);
г) времени срабатывания реле
(время срабатывания tсраб реле должно удовлетворять условию tп £ tсраб £ 1,5´tп).
Способ соединения обмоток реле выбирается из условия реализации заданных номинального тока и тока уставки реле.
Если выбран пускатель со встроенным тепловым реле, то по рекомендованному в каталоге на пускатель типу реле уточняется номинальный ток нагревательного элемента Iном.нагр и по характеристикам проверяется время срабатывания tсраб теплового реле (tп £ tсраб £ 1,5´tп).
2.4. Выбор предохранителей
Предохранитель для защиты двигателя выбирается по следующим условиям:
а) номинальному напряжению
(номинальное напряжение предохранителей должно быть не менее номинального напряжения нагрузки);
б) номинальному току плавкой вставки Iном.вст
(Iном.вст меньше или равен номинальному току предохранителя и зависит от условий пуска двигателя);
Для короткозамкнутых асинхронных двигателей:
- при небольшой частоте включения и легких условиях пуска двигателя в течение tп = (2...10)c
Iном.вст £ 0,4 ´ Iп ;
- при тяжелых условиях пуска в течение tп > 10 с и при повторно-кратковременном режиме с ПВ% , 40%
Iном.вст £ (0,5...0,6) ´ Iп.
Для надежного перегорания плавких вставок требуется, чтобы при КЗ на зажимах двигателя соблюдалось условие [8]:
Iкз(3)/Iном.вст £ 3...4.
Для защиты цепей управления аппаратов предохранитель выбирается из условия:
Iном.вст £ 1,25 ´ Iном,
где Iном - наибольший номинальный ток в цепи управления.
2.5. Провести проверку всех выбранных аппаратов по термической и динамической стойкости.
2.6. Расчет токоведущего контура
2.6.1. Определений размеров
Расчет токоведущих частей контактора в номинальном режиме работы проводим с учетом эквивалентного длительного тока.
А, где ПВ% - продолжительность включения; Z - допустимое число циклов включения; 
- номинальный ток главной цепи.Сравнивая
и 
, дальнейший расчет токоведущего контура проводим по большему из этих значений.2.6.2. Расчет размеров токоведущих частей
Оценим размеры токоведущих частей прямоугольного сечения по эквивалентному току.
м, где 
- удельное электрическое сопротивление; 
- температурный коэффициент металла контактов; 
- допустимая температура; 
- температура окружающей среды; 
=10 Вт/(м2*град) - коэффициент теплопередачи; 
=3 - коэффициент геометрии, 
Для дальнейших расчетов принимаются стандартные размеры шины, с учетом расчетного тока.
6.2.3. Расчет температуры нагрева токоведущих частей в номинальном режиме
с, где p =2*(a + b) м - периметр;q = а * b м2 - площадь поперечного сечения;
Правильность расчета определяется при соблюдении условия
< 
6.2.4. Расчет термической стойкости
В режиме короткого замыкания рассчитаем термическую стойкость токоведущих частей. Допустимую температуру нагрева в режиме короткого замыкания примем равной
=250 с 
, где 
- плотность материала контакта,
С =390Дж/кг*
с – теплоемкость.1.4 Определение переходного сопротивления
1.4.1 Расчет силы контактного нажатия
Н, где 
0,7 кг/мм2 - удельное давление в контактирующих частях; 
мм2.1.4.2 Переходное сопротивление контактирующих поверхностей
Ом, где 
- коэффициент, зависящий от материала и состояния поверхности контактирующих поверхностей;1.4.3 Омическое сопротивление контакта
Ом, где 
мм - длина контактного соединения.1.4.4 Переходное сопротивление контакта
Ом.1.5 Расчет превышения температуры контактного соединения.
При номинальном режиме температуры контактного соединения не должна превышать температуру нагрева примыкающих к нему шин больше чем на 10 градусов и быть больше допустимой.
с, где SK =2*(а+b)*l , м2 - полная наружная поверхность контактного соединения.2. Расчет коммутирующих контактов
2.1 Расчет сил контактного нажатия
Для одноточечных контактов сила контактного нажатия
Н, где n =2 число контактных площадок, характеризующее форму контактной поверхности, при точечном контакте; 
К - температура точки касания;
, К температура контактной площадки; 
= 390 Вт/(мк) - удельная усредненная теплопроводность токоведущего проводника, применяемая здесь;В=2,4
10-8 (В/мк)2 - число Лоренца;