2.1 Определение расчетного тока

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Определение расчетного тока

Определяем расчетный ток силовой цепи станка:

, (2.1)

где - сумма номинальных токов электродвигателей, А;

- сумма токов трансформаторов, А.

Определяем номинальный ток двигателя М1, выполняющего функцию вращения шпинделя:

,(2.2)

,

где P = 1100 Вт (пункт 1.2);

U_Н = 380 В (пункт 1.2);

η = 79,5% (пункт 1.2);

cosφ = 0,87 (пункт 1.2).

Определяем номинальный ток двигателя М2 электронасоса:

,

где P = 125 Вт (пункт 1.2);

U_Н = 380 В (пункт 1.2);

η = 66% (пункт 1.2);

cosφ = 0,76 (пункт 1.2).

Ток трансформатора TV1, выполняющего функцию питания цепей управления и освещения, определяется по формуле:

, (2.3)

где P = 160 Вт (п. 1.2);

U_Н = 380 В (п. 1.2);

η = 80% (п. 1.2).

Подставив полученные значения токов электродвигателей М1 и М2, и трансформатора TV1 в формулу 2.1, получим:

2.2 Выбор автоматического выключателя

Выберем автоматический выключатель QF1, предназначенный для защиты главной питающей цепи от токов КЗ и перегрузки.

Для автоматического выключателя, прежде всего, должны выполняться следующие условия:

, (2.4)

где U_Н – номинальное напряжение электромагнитного расцепителя, В;

U_УСТ – установленное напряжение сети, В.

, (2.5)

где I_Н – номинальный ток электромагнитного расцепителя, А;

I_Р – расчетный ток сети, А.

Согласно пункту 1.2 U_УСТ = 380 В, а I_Р = 3,33 А (пункт 2.1), тогда:

Рассчитаем ток теплового расцепителя.

Тепловой расцепитель защищает цепь питания электродвигателей М1 и М2, и трансформатора TV1, от токов длительной перегрузки.

Ток теплового расцепителя определяется по следующей формуле:

, (2.6)

где I_Р - расчетный ток цепи, А.

Согласно пункту 2.1 I_Р = 3,33 А, тогда:

Рассчитаем ток уставки электромагнитного расцепителя.

Так уставки теплового расцепителя должен удовлетворять следующему условию:

, (2.7)

где I_ПИК – пиковый ток ответвления, А.

Пиковый ток ответвления определяется по формуле:

, (2.8)

где I_Р – расчетный ток цепи, А;

I_НБ – номинальный ток наибольшего двигателя, А;

К – кратность пускового тока наибольшего двигателя, о.е.

Согласно пункту 2.1 I_Р = 3,33 А, I_НБ = 2,42 А, а К = 7. Тогда:

Наилучшим образом данным требованиям удовлетворяет автоматический выключатель марки ВМ63-3. Область применения данного выключателя: защита электрических цепей и потребителей электрической энергии от токов короткого замыкания и токов перегрузки, проведения тока в нормальном режиме, а также для нечастых (до 30 раз в сутки) оперативных включений и отключений. Технические характеристики автоматического выключателя ВМ63-3 приведены в таблице 2.1, а его габаритные и установочные размеры – на рисунке 2.1.

Таблица 2.1 – Технические характеристики ВМ63-3

Номинальное напряжение	400 В
Номинальный ток	4 А
Частота	50 Гц
Макс. коммутационная способность	6 кА
Уставка ЭМ расцепителя	до 100 А
Кратность

Рисунок 2.1 – Габаритные и установочные размеры ВМ63-3

2.3 Выбор предохранителя

Выберем плавкий предохранитель FU2, предназначенный для защиты цепи освещения от токов КЗ и чрезмерных токов нагрузки.

Предохранитель следует выбирать по следующим условиям:

, (2.9)

где U_{П НОМ} – номинальное напряжение предохранителя, В;

U_ЦЕПИ – напряжение цепи, В.

, (2.10)

где I_Н – номинальный ток плавкой вставки, А;

I_НАГР – максимальный ток нагрузки, А.

Согласно пункту 1.2 U_ЦЕПИ = 110 В. Тогда условие 2.9 примет вид:

Поскольку в цепи освещения основную нагрузку несет лампа местного освещения EL1, то ток нагрузки найдем, исходя из ее рабочих напряжения и мощности, которые, согласно пункту 1.2, соответственно равны 36 В и 40 Вт:

Тогда условие 2.10 примет вид:

Наилучшим образом данным требованиям удовлетворяет предохранитель марки ППН-35. Область применения данного предохранителя: защита электрооборудования промышленных установок и электрических сетей трехфазного переменного тока при перегрузках и коротких замыканиях. Технические характеристики плавкого предохранителя ППН-35 приведены в таблице 2.2, а его габаритные и установочные размеры – на рисунке 2.2.

Таблица 2.2 – Технические характеристики ППН-35

Номинальный ток плавкой вставки	2 А
Номинальное напряжение	220 В
Номинальная откл. способность	110 кА

Рисунок 2.2 - Габаритные и установочные размеры ППН-35

2.4 Выбор теплового реле

Выберем тепловое реле КК1, предназначенное для защиты электродвигателя М1от токов перегрузки, возникновение которых становится возможным при: перенапряжениях в сети, обрыве одной из фаз и других ненормальных режимах работы.

Тепловое реле выбирается из условия номинального тока нагревательного элемента:

, (2.11)

где I_{Н ДВ} – номинальный ток защищаемого двигателя.

Согласно пункту 2.1 номинальный ток двигателя М1 равен 2,42 А. Тогда:

Наилучшим образом данным требованиям удовлетворяет реле марки РТТ-1. Область применения данного реле: защита трехфазных электродвигателей с короткозамкнутым ротором от длительных перегрузок. Технические характеристики теплового реле РТТ-1 приведены в таблице 3.1, а его габаритные и установочные размеры – на рисунке 3.1.

Таблица 2.3 – Технические характеристики РТТ-1

Номинальный ток	3,2 А
Номинальное напряжение	380 В
Диапазон регулирования ном. тока	2,7-3,7 А

Рисунок 2.3 – Габаритные и установочные размеры РТТ-1

2.5 Выбор магнитного пускателя

Выберем магнитный пускатель КМ1, предназначенный для управления электродвигателем шпинделя М1.

Магнитный пускатель должен удовлетворять следующим условиям:

, (2.12)

где I_Н – номинальный ток главных контактов, А;

I_НН – номинальный ток нагрузки, А.

, (2.13)

где U_Н – номинальное напряжение главных контактов, В;

U_С – напряжение сети, В.

, (2.14)

где U_НК – номинальное напряжение катушки магнитного пускателя, В;

U_Ц – напряжение цепи в которую включена катушка, В.

Номинальный ток электродвигателя М1, согласно пункту 2.1, равен 2,42 А. Тогда условие 2.12 примет вид:

Номинальное напряжение сети, которую коммутирует магнитный пускатель, согласно пункту 1.2, равно 380 В. Тогда условие 2.13 примет вид:

Напряжение сети управления, в которую включена катушка магнитного пускателя, согласно пункту 1.2, равно 110 В. Тогда условие 2.14 примет вид:

Наилучшим образом данным требованиям удовлетворяет магнитный пускатель марки ПМЛ 1100. Область применения данного пускателя: коммутация цепей электроустановок. Технические характеристики магнитного пускателя ПМЛ 1100 приведены в таблице 2.4, а его габаритные и установочные размеры – на рисунке 2.4.

Таблица 2.4 – Технические характеристики ПМЛ 1100

Номинальный ток гл. контактов	10 А
Номинальный ток катушки МП	0,5 А
Номинальное напряжение гл.контактов	380 В
Напряжение катушки	110 В

Рисунок 2.4 – Габаритные и установочные размеры ПМЛ 1100

2.6 Выбор кнопочного выключателя

Выберем кнопочный выключатель SB1, выполняющий функцию остановки и торможения электродвигателя М1.

Кнопочный выключатель выбирается по следующим условиям:

, (2.15)

где I_Н – номинальный ток контактов, А;

I_НН – номинальный ток нагрузки, А.

, (2.16)

где U_Н – номинальное напряжение контактов, В;

U_С – напряжение сети, В.

Номинальный ток катушки магнитного пускателя КМ1, цепь которого коммутирует кнопочный выключатель SB1, согласно пункту 2.5, равен 0,5 А. Тогда условие 2.15 примет вид:

Номинальное напряжение цепи управления, в которую включен кнопочный выключатель SB1, согласно пункту 1.2, равно 110 В. Тогда условие 2.16 примет вид:

Наилучшим образом данным требованиям удовлетворяет кнопочный выключатель марки КЕ011. Область применения данного кнопочного выключателя: коммутация цепей управления. Технические характеристики кнопочного выключателя КЕ011 приведены в таблице 2.5, а его габаритные и установочные размеры – на рисунке 2.5.

Таблица 2.5 – Технические характеристики КЕ011

Номинальное напряжение	до 660 В
Номинальный ток	10 А
Частота тока	50-60 Гц
Количество полюсов	1 замыкающий, 1 размыкающий

Рисунок 2.5 – Габаритные и установочные размеры КЕ011

2.7 Выбор проводника

Выберем проводник, через который подается питание на электродвигатель шпинделя М1.

Провод выбираются по условию:

I_доп ≥ I_ном, (2.17)

где I_ДОП – длительно допустимый ток проводника;

I_НОМ – номинальный ток установки, к которой данным проводником подводится напряжение.

Согласно пункту 2.1 номинальный ток электродвигателя М1 равен 2,42 А. Тогда условие 2.17 примет вид:

Наилучшим образом данным требованиям удовлетворяет провод марки ПВКФ. Технические характеристики проводника марки ПВКФ приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6 – Технические характеристики проводника марки ПВКФ

Площадь поперечного сечения	0,75 мм^2
Допустимо длительный ток	8 А
Количество жил
Тип изоляции	кремнийорганическая резина

Дата добавления: 2015-09-30