Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Расчетно-графическая работа №7 - файл n1.doc


Расчетно-графическая работа №7
скачать (28.5 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc133kb.20.04.2006 16:20скачать

Загрузка...

n1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра АТС
Пояснительная записка к расчетно-графической работе на тему:
«Разработка схемы электрической принципиальной подключения электропривода к промышленной сети»

Выполнил: студент гр.АТП-422
Проверил: Коуров Г.Н.

УФА – 2006

Содержание стр.




Введение………………………………………………………………………………….3

Принцип работы схемы…………………………………………………………….4

Выбор реверсивного магнитного двигателя………………………………………5

Выбор магнитного пускателя………………………………………………………6

Выбор тепловых реле……………………………………………………………….7

Выбор плавких предохранителей………………………………………………….8

Расчет автоматического выключателя……………………………………………..8

Расчет элементов сигнализации……………………………………………………9

Обоснование выбора элементов ЭА……………………………………………….9

Заключение……………………………………………………………………………...11

Введение
Электроавтоматика в настоящее время является неотъемлемой частью любого промышленного производства. Она предназначена для подключения для подключения силовых установок к электрической сети, для гальванической развязки электрических цепей управления и сигнализации от силовых цепей, а также от цеховой сети. Кроме этого она обеспечивает защиту от коротких замыканий, от обрыва фаз, защиту оператора в виде всевозможных блокировок, сигнализацию рабочих и аварийных режимов, включение и отключение установок, выбор рабочих режимов.

Электрический аппарат – это электромеханическое устройство, которое используется для включения и отключения электрических цепей, контроля, измерения, защиты, управления и регулирования установок, предназначенных для передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии.

Принцип работы схемы.

В данной работе описывается схема работы привода главного движения. Привод главного движения необходим для обеспечения скорости двигателя. В основном вращательного типа, т.е. обеспечивает скорость вращения шпинделя.

Подача силового питания на электропривод осуществляется включением автомата QF. Функции основного силового коммутационного аппарата выполняет пускатель.

Пускатель – аппарат, предназначенный для отключения двигателя. В него встраивается тепловое реле, осуществляющее тепловую защиту двигателя от перегрева токами перегрузок. На схеме это пускатели КМ1 и КМ2.

Для управления трехфазным реверсивным двигателем применяют реверсивные магнитные пускатели. При нажатии на кнопку SB1 (Вперед) ток проходит от одного линейного провода через контакты кнопки SB2 (Стоп), контакты только что нажатой кнопки SB1? Размыкающие контакты КМ2 (закрытые, поскольку контактор КМ2 не включен) и катушку КМ1 к другому линейному проводу. Контактор КМ1 включается и электродвигатель начинает вращаться, например, вправо. Если теперь нажать кнопку SB3 (Назад), то контактор КМ2 не включится, поскольку открыт размыкающий контакт КМ1 в цепи катушки КМ2. При нажатии кнопки SB2 цепь катушки любого из контакторов размыкается и контактор отключается. При нажатии на кнопки SB1 и SB3 одновременно включится тот из контакторов, быстродействие которого оказалось выше. Второй контактор после этого включится не сможет.

В цепи двигателя М установлена тепловое реле КК, которое срабатывает при прохождении по цепи тока перегрузки. Реле КК состоит из 3-х биметаллических однополюсных тепловых реле. При срабатывании каждого из этих реле размыкается общий контакт КК, включенный последовательно с катушкой контактора, отключение которого приводит к размыканию всех трех фаз электродвигателя. Реле включено последовательно с трехфазным автоматическим выключателем QF. Если по какой-либо причине аварии двигатель переходит на однофазную работу и ток одного из трех проводов становится равным нулю, то при неизменной нагрузке на валу ток в других проводах возрастает, превышает номинальное значение и вызывает срабатывание теплового реле, которое отключает электродвигатель от сети.

Автоматический выключатель QF можно включать и отключать в ручную. При возникновении недопустимо больших токов выключатель отключается автоматически посредством трех электромагнитных расцепителей максимальной силы тока. Их катушки включены последовательно с нагревателями тепловых реле.

Цепь управления присоединена к сети через трансформатор управления TV, который понижает напряжение цепей управления до 110 В. Это уменьшает опасность работы и, кроме того, увеличивает надежность работы установки.

Аппаратами, обеспечивающими защиту трансформатора, цепи сигнализации, цепи управления от перегрева, являются соответственно предохранители FU1, FU2, FU3/

Наличие напряжения в цепи управления отмечается сигнальной лампой HL. Наличие напряжения в цепи управления движением (Назад) отмечается сигнальной лампой EL.

Отключение, обеспечивающее безопасное ведение ремонтных и профилактических работ силовой цепи электродвигателя, осуществляется рубильником Р, предназначенным для ручного включения и отключения электрической цепи.

Защита сети от короткого замыкания внутри промышленной сети осуществляется автоматическим выключателем QF.

Защита электродвигателя от кратковременных и длительных перегрузок проводится с помощью теплового реле КК.

Защита от повторного включения или нуль-защита производится пускателями КМ1 и КМ2.

Система аварийного отключения оператором представляет собой грибовидный толкатель SA.

Схема пуск-стоп установки осуществляется кнопками SB1, SB2, SB3.

Выбор реверсивного магнитного двигателя.
Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, серии 4А основного исполнения (закрытый, обдуваемый).

Электродвигатели 4АА63В4У3 изготовляются на номинальные напряжения 380/660В и частоту сети 50Гц, по степени защиты изготовляются в 2-х исполнениях: IP-44 – закрытое исполнение и IP-23 – защищенное.

Структура условных обозначений электродвигателей: 4-порядковый номер серии; А – вид электродвигателя (асинхронный), исполнение электродвигателя по способу защиты от воздействия окружающей среды – закрытое, обдуваемое; У3 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-6У.

Технические данные асинхронных электродвигателей серии 4А основного исполнения при Uн = 380В.

Технические характеристики двигателя серии А4

Параметр

Значение

Напряжение, U , В

380

Номинальная мощность, P , кВт

0,37

Частота вращения, n , об/мин

1365

КПД, %

68,0

Cos ?

0,69

Iп/Iном

4,0

Ммахном

2,2

Мпном

2

Момент инерции, J, кг*м2

1,3*10-4


По формуле находим номинальный ток электродвигателя:

А

Находим пусковой ток по формуле

А


Выбор магнитного пускателя.
Магнитные пускатели – аппараты дистанционного управления трехфазными асинхронными электродвигателями. Они совмещают в себе функции пуска, остановки и защиты от перегрузки и понижения напряжения (нулевая защита). Реверсивные магнитные пускатели состоят из двух контакторов (вперед – назад) и тепловые реле, смонтированных в общем корпусе. Реверсивные магнитные пускатели имеют механическую блокировку между контакторами, чем исключается их одновременное включение. В соответствии с ГОСТ11206-77 пускатели выпускаются по III классу механической износостойкости по категории применения АС-3 характеризуется включением шестикратной пусковой силы тока при номинальном напряжении.

А

Выбираем пускатели типа ПМЕ-214 с реле, реверсивные.
Таблица 2. Технические характеристики магнитного пускателя ПМЕ-214

Параметр

Значение

Номинальный ток, А

25

Номинальное напряжение обмотки, В

110

Предельный включаемый и отключаемый ток при U=380В, А

250

Провал главных контактов, мм

3 ± 0,5

Начальное нажатие на контактный мостик, Н

4,5

Раствор главных контактов, мм

3

Пусковая мощность обмотки, ВА

200

Номинальная мощность обмотки, ВА

18

Тип теплового реле

ТРН-25

Время включения, сек

0,02

Время отключения, сек

0,02

Степень защиты по ГОСТ 14225-69

IPOO

Масса, кг

3.9



Выбор тепловых реле
Для защиты двигателя от длительных перегрузок (20 – 50 %) применяются тепловые реле, которые включают последовательно в контролируемую цепь.

В магнитных пускателях серии ПМЕ-214применяются реле типа ТРН-25. Технические характеристики ТРН-25:

Iн=25 А – номинальная сила тока;

m=0.35 кг – масса.

Пределы, регулирования номинального тока уставки от 0,75 до1,3, рекомендуемые сечения внешних изолированных проводов: медных 1-4 мм, алюминиевых 2,5-4 мм.

Мощность потребляемая одним полюсом реле при номинальном токе – 6 Вт.
Тепловые реле имеют амперсекундную характеристику гиперболического вида. Однако, независимо от вида этой характеристики все тепловые реле имеют граничный ток

Iгр=1,2 А и срабатывают при превышении Iгр за время 20 минут.

Находим Iгр=1,2*Iн=1,2*0,69=0,83 А
Расчет трансформатора.

Находим мощность трансформатора по формуле

S>cos?р*? Pд+cos?в?Рпуск

сos?р – (0.2ч0.4) – работающих аппаратов

cos?в - (0.6ч0.8) – включаемых аппаратов

S>0,3*30+0,7*200

S>149 ВА

Выбираем трансформатор серии ОСМ для питания цепей управления сигнализацией и местного освещения.

Тип

Номинальная мощность, кВА

Номинальное напряжение, В

Трансформатора

Вторичных обмоток

Обмоток управления

Освещения

Первичной

Управления 2

Освещения 3

ОСМ-0.16

0.16

0.10

0.06

110

24

380


Расчет плавких предохранителей.
Для выбора предохранителей необходимо рассчитать токи цепей по формуле

, где

cos ?= 1, i=1,2,3.

Ui=380,220,24 В.

Рассчитаем FU1 для защиты сети от перегрева в цепи TV

А

Выбираем по току I1 предохранитель ПРС-6-П.

Его технические данные:

Имеются вставки на токи 1,2,4,6 А;

Iн=6 А – номинальная сила тока продолжительного режима предохранителя.

Выбираем коэффициент, учитывающий условия пуска К=1, тогда Iн.в> Iн

Выбираем Iн.в=1 А - номинальный ток плавкой вставки.

Выбор предохранителя для цепи управления.

А

Устанавливаем Iн.в=1 А. Выбираем предохранитель ПРС-6-П.

Выбор предохранителя для цепи сигнализации

А

Выбираем предохранитель ПРС-6-П, у которого Iн.в=4 А.
Расчет автоматического выключателя.
Автоматические выключатели осуществляют защиту электродвигателей при коротких замыканиях и перегрузках. Они имеют механизм свободного расцепления, который обеспечивает автоматическое их отключение при аварийном режиме защищаемой цепи. Двухполюсные и трехполюсные автоматы снабжаются тепловыми и электромагнитными расцепителями в каждом полюсе и отключают одновременно все цепи при срабатывании любого из расцепителей.

Для автомата защиты двигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме, номинальный ток электромагнитного рацепителя принимаем равным току двигателя в режиме ПВ=25%.

Для автоматов защиты двигателей с короткозамкнутым ротором то уставки электромагнитного расцепителя находим по формуле






Выбираем электромагнитный расцепитель АСТ-2/3


Ном. ток, А

Ном. напряжение, В

Число полюсов

Время откл., с

Привод

25

380

3

0,08

Электромаг.


Расчет элементов сигнализации.
Для обеспечения нормальной работы любых устройств электроуправления необходимо своевременное и надежное оповещение обслуживающего персонала о состоянии, режимах работы и положениях отдельных механизмов, приводов, узлов. Зная номинальное напряжение в обмотке трансформатора для цепи сигнализации равное 24 В, находим аппаратуру сигнализации.

Выбираем светосигнальные аппараты серии АЕ и АМЕ.

Технические данные:

U=24 В

Р=2,5 Вт

m=0.057 кг

вид патрона – для коммутаторных ламп.


Обоснование выбора элементов ЭА.
Асинхронные двигатели являются наиболее удобными, дешевыми, надежными и простыми в эксплуатации. Трехфазный асинхронный электродвигатель (АД) с короткозамкнутым ротором имеет преимущественное применение в приводах современных станков.

В настоящее время полностью освоена серия ;А АД мощностью от 0,06 до 315 кВт. Технические данные приведены по ГОСТ 19523-74.

Магнитные пускатели ПМЕ-214 предназначены в основном для коммутации силовых цепей и оснащены тепловым реле для защиты от перегрузок электродвигателя. Надежность работы магнитных пускателей зависит от их качества и от режима работы.

Допустимое число включений в час при ПВ=40% равно 600. Вибростойкость при частоте до 25 Гц – не более 0,7д.

Для защиты электродвигателя от недопустимого перегрева при длительных перегрузках применяем тепловое реле. Тепловое токовое двухполюсное реле типа ТРН-25 выбираем для встраивания в магнитные пускатели ПМЕ-24.

Выбор трансформатора обоснован уменьшением опасности работ, так как контакты всех командных аппаратов оказываются под пониженным напряжением. Однофазный трансформатор типа ОСМ-0,16 понижающий, предназначен для питания цепей управления электропривода, цепи сигнализации. Трансформаторы изготавливают в соответствии с ГОСТ 16710-76.

Выбор плавких предохранителей производим по току цепи. Однополюсные предохранители типа ПРС-6-П предназначены для защиты промышленного электрооборудования от перегрузок и токов короткого замыкания в установках переменного тока напряжением до 380 В, частотой 50 и 60 Гц. Предохранители предназначены для работы при температуре окружающей среды от -400 С до +400 С и относительной влажности не более 90%.

Рубильник является самым простым аппаратом ручного управления в схемах электрооборудования станков.

В качестве кнопок управления выбираем кнопки серии КЕ, предназначенные для коммутации электрических цепей управления переменного тока напряжением до 500 В, частотой 50 Гц. Для аварийного стопа выбираем кнопку типа КЕ021У3 – грибовидный пускатель, массой равной 0,23 кг.

В качестве кнопок «Вперед», «Назад», «Стоп» выбираем цилиндрические толкатели типа КЕ091У2 массой 0,2 кг.

Для ведения ремонтных работ выбираем переключатель. Выбираем кулачковый универсальный переключатель серии ПКУ3. Так как он предназначен для установки в качестве коммутационных аппаратов в электрических цепях переменного тока до 10 А с номинальным рабочим напряжением 24-500 В. Выбираем тип ПКУ3-11ДУ3. Его установка находится за панелью, крепится передней скобой, переключение в положение через 900.

Заключение.
В данной работе разработана система управления привода главного движения. Проведен выбор элементов электроавтоматики, позволяющий получит оптимальный режим работы. Рассчитаны элементы для защиты сети от короткого замыкания внутри промышленной сети, защиты электродвигателя кратковременных и длительных перегрузок, защиты от повторного включения, аварийного отключения и т. д..





Скачать файл (28.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru