Подбор пускателя по мощности двигателя: Онлайн расчет пускателя (контактора) для электродвигателя – Подбор пускателя по мощности двигателя

Содержание

Как выбрать контактор для электродвигателя с частыми пусками

Выбор контактора для электродвигателей с частыми пусками отличается от выбора для обычных силовых соединений. Прежде всего необходимо обратить внимание на категории применения, допустимую частоту включения, механическую и коммутационную износостойкость.

В связи с тем, что у каждого электродвигателя собственный характер работы, данные параметры подбираются индивидуально для каждой модели.

Категории применения

 

Первое, на что нужно обратить внимание при выборе, это категории применения — режимы срабатывания расцепителя. Электродвигатель — сложный механизм с пусковым током и повторно-кратковременными включениями, при которых он работает не в штатном режиме. При этом нагрузка на сеть также отличается от номинальной, и механизм расцепления должен нормально срабатывать в нестандартных условиях.

 

Для переменного тока категории применения обозначаются маркировкой AC. Отличаются характером срабатывания:

 

  • AC-1 — для электрических моторов с активной или малоиндуктивной нагрузкой;
  • AC-2 — старт с фазным ротором, реверсивное торможение;
  • AC-3 — прямой пуск короткозамкнутого ротора, отключение вращающихся двигателей;
  • AC-4 — пуск и остановка электромоторов с короткозамкнутым ротором посредством противовключения. Для такого режима применяются спаренные (реверсивные) контакторы с механической блокировкой, не допускающей одновременного запуска нескольких потребителей. При этом уменьшается In и базовое количество циклов.
  •  

Для постоянного существуют собственные категории — DC:

 

  • DC-1 (аналог AC-1) — активная или малоиндуктивная нагрузка;
  • DC-2 — пуск электродвигателей с параллельным возбуждением, отключение при номинальной частоте вращения;
  • DC-3 — запуск моторов с параллельным возбуждением, отключение при медленном вращении ротора или в неподвижном состоянии;
  • DC-4 — пуск электродвигателей с последовательным возбуждением и остановка при номинальных оборотах;
  • DC-5 — старт двигателей с последовательным возбуждением и остановка с неподвижным или медленно вращающимся ротором, торможение противотоком.

Промышленные электромоторы с частыми пусками должны поддерживать категорию AC-3, AC-4 — для переменного электротока, и DC-3, DC-4, DC-5 для постоянного.

 

Номинальный ток и напряжение питания катушки управления

 

Номинальный ток — наиболее значимый параметр, подбираемый по мощности потребителя. Главный вопрос: как правильно считать? Любой электродвигатель при запуске кратковременно выдает мощность, часто в 5-7 раз превышающую номинальную. Тем не менее такая нагрузка сохраняется долю секунды и на работу расцепителя не влияет. Исходя из этого,

берем во внимание только номинальную мощность.

Для определения номинала необходимо рассчитать In . В этом нам поможет формула из учебника по физике: In = P/(U √3xcosφ), где P — мощность (Вт), U — напряжение (В), а cosφ- коэффициент мощности двигателя.

Для наглядности рассмотрим конкретный пример: предположим, что у Вас трехфазный станок на 5,5 кВт c cosφ= 0,8 (данное значение записано в паспорте электрооборудования). При включении, по сети будет протекать:

5500Вт / (380Вx√3×30,8)= 10,6А.

К полученному значению еще необходимо прибавить 30% запаса, в итоге оптимальным номиналом будет 13А.

Например, если In будет равен 11,8А, ни в коем случае нельзя брать модель на 12А, иначе при увеличении мощности она сгорит.

Электропитание катушки управления подбирается по двум критериям: тип электротока (переменный или постоянный) и напряжение (от 12В до 440В — постоянный, от 12В до 660В — переменный при частоте 50 Гц и от 24В до 660В — переменный при 60 Гц). Существуют также универсальные модели с катушкой работающей и от переменного, и от постоянного тока.

 

Механическая и коммутационная износостойкость

 

Данная характеристика показывает предельное количество циклов включения-выключения — срабатываний расцепителя. Чем их больше, тем дольше будет срок службы. Это значение особенно важно для двигателей с частыми пусками.

Механическая износостойкость показывает количество включений-выключений при отсутствии напряжения. Как правило, средний механизм выдерживает около 10-20 млн. операций.

Коммутационная износостойкость определяет допустимое количество циклов срабатывания и зависит от категории применения. Например, если контактор в режиме AC-3 может переносить 1,7 млн циклов, то в AC-4 — 200 тыс. Как правило, данную характеристику производитель всегда указывает в техническом паспорте.

Коммутационная износостойкость делится на три класса:

  • А — самый высокий, гарантирует от 1,5 млн. до 4 млн. операций срабатывания магнитного пускателя в рабочем режиме;
  • Б — средний, модели данного класса выдерживают от 630 тыс. до 1,5 млн. переключений;
  • В — самый низкий, количество циклов от 100 тыс. до 500 тыс.
  •  

Частота включений и время срабатывания

 

Для электродвигателей с частыми пусками важна частота включений, группируемая по собственным классам.

Допустимое количество циклов в час

30

120

300

1200

3600

Для нормальной работы важно, чтобы максимально возможная частота включения была близка соответствующему параметру механизма расцепления. В ином случае, механизм расцепления может выйти из строя. Например, для промышленного станка оптимальным будет класс 3, допускающий 300 включений в час (в среднем — 5 в минуту).

Скорость срабатывания электромагнитного расцепителя определяется временем:

  1. включения — промежутком с момента подачи сигнала и до замыкания главных контактов;
  2. отключения — периодом с момента обесточивания электромагнита до расцепления линии.

При постоянном токе время срабатывания магнитного расцепителя равно нескольким сотням миллисекунд, а при переменном нескольким десяткам миллисекунд.

 

Дополнительные критерии для правильного выбора

 

Представленные выше характеристики влияют на работоспособность контактора, тем не менее дополнительные критерии делают пользование более эффективным. Прежде всего это касается конструкционных особенностей электромоторов и условий их эксплуатации.

 

Коэффициент возврата

 

Данный параметр рассчитывается по формуле Kв=Uотп/Uср, где:

  • Uотп — это напряжение отпускания якоря,
  • Uср — напряжение срабатывания.

Для катушек запитанных постоянным током коэффициент возврата равен 0,2-0,3, из-за чего невозможно применить контактор для защиты нагрузки от падения напряжения

. Для переменного данное значение равно 0,6-0,7, что допускает такую защиту.

Наличие реверса

 

Для управления реверсивным двигателем лучше выбрать реверсивный контактор с двумя пускателями в корпусе, соединенными между собой. Между ними установлена механическая защита, блокирующая при коммутации одного контакта включение второго. Это обеспечивает максимально удобную эксплуатацию.

 

Степень пылевлагозащиты

Выбор данного параметра такой же, как и у любого другого электрооборудования. Если местом размещения будет защищенный шкаф, можно смело брать IP20. В случае размещения в условиях запыленности или влажности, лучше выбрать IP54. При высоком риске попадания воды или оседания конденсата на корпусе, лучше отдать предпочтение IP65.

 

Как защитить контактор от перегрузок?

 

Для защиты промышленных электромоторов совместно с контактором необходимо докупить и установить тепловое реле. Его главная функция заключается в размыкании главных контактов при нагревании до предельно высоких температур. Подобирать тепловые реле и дополнительные контакты советую у оффициального дистрибьютора — в интернет магазине АксиомПлюс.

Если надумаете покупать, то там же можно это и сделать. Но главное то что это САМЫЙ вменяемый (на мой взгляд) каталог со всеми характеристиками, которые при этом можно подбирать, а не листать печатные каталоги.

 

Обязательная защита

 

Исходя из того, что сверхвысокие температуры выведут из строя рабочий механизм, а силовые соединения при этом могут спаяться — такая

защита обязательна. В данной ситуации понадобится аварийная остановка двигателя посредством обесточивания цепи.

Кроме того, тепловое реле стоит от 150 грн, и такое приобретение полностью оправдано. По сути, это страховка на будущее — она увеличит срок эксплуатации электромагнитного расцепителя и защитит его от поломки.

 

Совмещенный и более дешевый вариант

 

У популярных производителей, например IEK, есть контакторы (серия КМИ) укомплектованные вмонтированными внутри корпуса тепловыми реле. Если приобрести один из таких аналогов, можно хорошо сэкономить, так как нивелируется необходимость приобретения дополнительных защитных устройств.

 

Альтернативное и универсальное решение

 

В качестве альтернативы можно установить один из таких вот универсальных блоков защиты (УБЗ). Он защищает сеть (и электродвигатель) от:

  • коротких замыканий;
  • скачков напряжения;
  • нарушений сопротивлений изоляции;
  • технологических перегрузок;
  • климатических условий — экстремальных температур, повышенной влажности.

Данная система автоматически измеряет и контролирует все рабочие параметры мотора и не допускает возникновения аварийной ситуации. УБЗ включает функции теплового реле и защищает от ряда других негативных факторов.

Тепловое реле и УБЗ подбираются по номинальному току и напряжению. По конструкционному исполнению монтируются в панель управления или DIN-рейку.

 

Каким должен быть контактор для электродвигателя с частыми пусками?

 

Проанализировав вышеизложенные характеристики, можно выделить оптимальные критерии выбора:

  • Поддержка категорий применения AC-3 и AC-4 для переменного тока, и DC-3, DC-4, DC-5 — для постоянного;
  • Класс коммутационной износостойкости не ниже Б;
  • Дополнительная защита тепловым реле или УБЗ;
  • Рекомендуемая частота включений не ниже 1200.

Тем не менее такие параметры как, например, напряжение питания катушки управления лучше подбирать исходя из частного случая, а именно марки электродвигателя и специфики его работы. С этим Вам всегда помогут опытные специалисты Аксиом-Плюс.

При написании использовались материалы AXIOMPLUS.COM.UA

Владислав Ромаха специально для METALSTANKI.COM.UA

Копирование для последующей публикации без разрешения автора ЗАПРЕЩЕНО

Как выбрать магнитный пускатель для двигателя

Магнитный пускатель

Магнитный пускатель

Магнитное пусковое устройство – это низковольтный коммутирующий аппарат, применяемый для дистанционного пуска и отключения различных электрических цепей.

Он находит широкое применение как в бытовых, так и в промышленных системах, именно поэтому его правильный выбор так важен. Как это сделать – рассмотрим в настоящей статье.

Функциональные возможности

Магнитные пускатели находят очень широкое применение в различных отраслях хозяйственной деятельности и промышленности.

Наиболее же распространенные сферы их использования следующие:

  • включение уличного освещения, внутризаводской и дворовой подсветки промышленных предприятий;
  • коммутация электрических термонагревательных элементов и приборов (ТЭН-ов и инфракрасных излучателей) в системах электроотопления;
  • управление электрическими асинхронными двигателями;
  • применение в качестве главных пускателей для сетей промышленной автоматики.

При установке пускателя под открытым небом, следует обязательно учитывать класс его климатической стойкости по IP.

Вопрос выбора магнитного пускателя встает еще при разработке той либо иной электрической схемы, требующей его применения, а также при выполнении планового либо экстренного ремонта, когда вместо вышедшего из строя элемента следует подобрать его аналог.

Выбор магнитного пускателяВыбор магнитного пускателя

Виды магнитных пускателей

Критерии выбора

Во время выбора пускателя следует руководствоваться его базовыми техническими характеристиками, а также некоторыми конструктивными особенностями, которые и рассмотрим ниже.

Напряжение (номинальное) в коммутируемой цепи

Подавляющее большинство магнитных пусковых устройств используется для запуска асинхронных электродвигателей, имеющих коротко замкнутый ротор и рассчитанных на внутризаводское напряжение 220 В/380 В. В случае, если используются электромоторы под вольтаж 380 В/660 В (что бывает значительно реже), то и пускатель надо выбирать соответствующий им по напряжению.

Для управления электродвигателями с возможностью реверса следует приобретать специальные реверсивные пусковые устройства.

Номинальная величина тока основных контактов

Соотношение величин тока коммутационного устройства и тока подключаемой нагрузки – один из важнейших параметров при выборе пускателя. Для ПУ, производство которых ведется в соответствии с ГОСТами, применяется условное деление на классы.

Для того, чтобы произвести выбор устройства по этому параметру, можно воспользоваться следующей таблицей:

Характеристики ПМЛХарактеристики ПМЛ

Характеристики ПМЛ

Износостойкость коммутационная

Ее величина равна гарантированному количеству срабатываний, заявленному фирмой-изготовителем. Все пусковые устройства в данном случае делятся на 3 класса износостойкости: А, Б, В. Первый из них – самый высокий. Он гарантирует, что пускатель выдержит не менее 1,5 млн циклов. Классу Б соответствует величина от 630.000 до 1,5 млн циклов. Класс В – самый низкий. Приборы, отнесенные к нему, выдерживают от 100.000 до 500.000 рабочих циклов.

Износостойкость механическая

Это не менее важная характеристика, которая показывает количество возможно допустимых включений/выключений аппарата без выхода из строя (при этом, все манипуляции в данном случае выполняются без нагрузки, а чисто механически). Величина этого параметра, в отличие от срабатывания под напряжением, значительно больше. В зависимости от типа ПУ она может составлять от 3 млн циклов до 20 млн циклов.

Количество полюсов

Для питания трехфазных электромоторов в большинстве случаев используются трехполюсные магнитные пускатели. Но, иногда возникают ситуации (например, когда источником нагрузки являются электронагревательные системы либо сети освещения), когда лучшим вариантом будет выбор многополюсного пускателя (среди таких устройств зарубежного производства встречаются аппараты с восемью и более полюсами).

Количество полюсовКоличество полюсов

Количество полюсов

Напряжение катушки (номинальное)

Большая часть пускателей, используемых при управлении электрооборудованием, имеют установленные в них катушки, рассчитанные на тоже напряжение, что и питающая сеть. При этом, иногда может возникнуть потребность в пускателе, имеющим катушку с напряжением, отличным от сетевого (к примеру, при обустройстве автоматических цепей). Производимые в настоящее время ПУ позволяют выбрать катушку под любое стандартное напряжение (9, 12,24,36…380 вольт, а некоторые и под более высокое).

Количество вспомогательных контактов и их параметры

Кроме главных контактов, служащих для коммутации основных электрических цепей, большинство магнитных пускателей также имеет и дополнительные (вспомогательные), срабатывание которых происходит одновременно со срабатыванием главных. Основное их предназначение – подключение сигнальных устройств, цепей блокировки, управления и других. Все эти дополнительные контакты делятся на два типа – нормально замкнутые и нормально разомкнутые. Первые замкнуты при выключенной главной катушке, и наоборот, а вторые синхронны с ней.

Возможность реверса

Для управления реверсивными электромоторами следует выбирать реверсивные ПУ, внутри которых находятся два отдельных пускателя, подсоединенных друг к другу.

Защита

В базовом исполнении магнитные пускатели, как правило, не имеют систем защиты электрооборудования. При необходимости этот блок можно приобрести дополнительно. Кроме этого, как и для всего электрооборудования, при выборе ПУ следует обратить внимание на величину его климатического параметра (IP) – чем хуже условия среды, в которых он будет работать, тем величина этого параметра должна быть выше.

Пускатель в корпусеПускатель в корпусе

Пускатель в корпусе

Полезное видео

С советами экспертов по выбору магнитного пускателя вы также можете ознакомиться на видео ниже:

Заключение

Таким образом, подходить к выбору магнитного пускателя стоит очень серьезно – ведь он имеет большое число характеристик, правильный выбор которых обеспечит надежную исправную работу как самого устройства, так и всей электрической цепи.

Выбор элементов электоравтоматики. Расчет силовой части. Двигатель.

Во время прохождения ознакомительной практики на асфальтобетонном заводе мной был изучен битумный насос (режим работы – длительный), который обеспечивает перекачку битума из битумовоза в хранилище и наоборот. Привод насоса обеспечивается двигателем серии А02-51-6У3. Это двигатель обдуваемого исполнения со станиной и подшипниковыми щитами из чугуна на напряжение 380 В.

Технические данные рассматриваемого двигателя приведены в таблице 1.

Обозначение двигателя А02-51-6У3 означает: Асинхронный закрытого обдуваемого исполнения с чугунной станиной и подшипниковыми щитами, 5 – габарита первой длины сердечника статора, 6-ти полюсный, климатического исполнения – У, категории размещения – 3.

Таблица 1. Технические характеристики двигателя серии А02-51-6У3

Параметр

Значение

Напряжение, U , В

380

Номинальная мощность, P , кВт

7,5

Частота вращения, n , об/мин

1500

КПД, %

88,5

Cos φ

0,87

Iп/Iном

4,5

Ммахном

2

Мпном

1,4

Вычислим пусковой и номинальный токи двигателя:

;

где

Iном – номинальный ток электродвигателя, А;

Рном – номинальная мощность двигателя, Вт;

Uном – номинальное напряжение двигателя, В:

n – КПД двигателя.

Подставив численные значения, получим:

;

Пусковой ток электродвигателя определим по формуле:

;

т.е. ;

Расчет и 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 (0 — защита). Реверсивный магнитный пускатель состоит из двух контакторов и тепловых реле, смонтированных на общем основании или общем кожухе. Реверсивный магнитный пускатель имеет механическую блокировку между контакторами, чем исключается их одновременное включение.

Для управления двигателем применен магнитный пускатель ПМЕ-200. На схеме электрической принципиальной он представлен в виде двух контакторов КМ1, КМ2 и двух тепловых реле КК1 и КК2. Пускатель предназначен для коммутации силовых цепей и оснащен тепловым реле ТРН-25 для защиты от перегрузок электродвигателей переменного тока. Технические данные ПМЕ-200 представлены в таблице 2.

Таблица 2. Технические характеристики магнитного пускателя ПМЕ-200

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

160

Номинальная мощность обмотки, ВА

18

Тип теплового реле

ТРН-25

Расчет магнитного пускателя осуществляется по следующим формулам:

;

где

— номинальный ток магнитного пускателя, А

— номинальный ток электродвигателя, А

Подставив значения, получим , т. е. условие выполняется.

;

где

— предельный включаемый ток, А

— пусковой ток электродвигателя, А

Подставив в данную формулу численные значения получим .

Условие выполняется, т. е. выбранный магнитный пускатель ПМЕ-200 удовлетворяет всем требованиям.

Как выбрать тепловое реле для двигателя по мощности и току

Продолжительная работа механизма на максимуме вызывает перегрев обмоток и порчу изоляции, в результате чего происходит межвитковое замыкание, перерастающее в обширное выгорание полюсов двигателя и дорогостоящий ремонт. Чтобы этого не происходило, в цепь питания устанавливается реле, которое называют тепловым или «теплушкой». По цепи питания данный аппарат контролирует величину тока и при длительном отклонении от номинала установки, размыкает контакты, лишая питания цепь управления, размыкая пусковое устройство. В этой статье мы расскажем, как выбрать тепловое реле для двигателя по мощности и току.

Методика выбора

Чтобы правильно выбрать номинал теплового реле нам необходимо узнать его In (рабочий, номинальный ток) и уже опираясь на эти данные можно подобрать правильный диапазон уставки аппарата.

Правилами технической эксплуатации ПУЭ оговорен этот момент и допускается устанавливать до 125% от номинального тока во взрывобезопасных помещениях, и 100%, т.е. не выше номинала двигателя во взрывоопасных.

Как узнать In? Эту величину можно посмотреть в паспорте электродвигателя, табличке на корпусе.

Характеристики АИР80

Как видно на табличке (для увеличения нажмите на картинку) указаны два номинала 4.9А/2.8А для 220В и 380В. Согласно нашей схеме включения нужно выбрать ампераж, ориентируясь на напряжение, и по таблице подобрать реле для защиты электродвигателя с нужным диапазоном.

Технические характеристики реле серии РТЛ

Для примера рассмотрим, как выбрать тепловую защиту для асинхронного двигателя АИР 80 мощностью 1.1 кВт, подключенного к трехфазной сети 380 вольт. В этом случае наш In будет 2.8А, а допустимый максимальный ток «теплушки» 3.5А (125% от In). Согласно каталогу нам подходит РТЛ 1008-2 с регулируемым диапазоном 2.5 до 4 А.

Что делать, если паспортные данные не известны?

Для этого случая рекомендуем использовать токовые клещи или мультиметр С266, конструкция которого также включает токоизмерительные клещи. С помощью данных приборов нужно определить ток мотора в работе, измерив его на фазах.

В том случае, когда на таблице частично читаются данные, размещаем таблицу с паспортными данными асинхронных двигателей широко распространенных в народном хозяйстве (тип АИР). С помощью нее возможно определить In.

Сводная таблица АИР

Кстати, недавно мы рассмотрели принцип действия и устройство тепловых реле, с чем настоятельно рекомендуем вам ознакомиться!

В зависимости от токовой нагрузки будет различаться и время срабатывания защиты, при 125% должно быть порядка 20 минут. В диаграмме ниже указана векторная кривая зависимости кратности тока от In и времени срабатывания.

Диаграмма

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Надеемся, прочитав нашу статью, вам стало понятно, как выбрать тепловое реле для двигателя по номинальному току, а также мощности самого электродвигателя. Как вы видите, условия выбора аппарата не сложные, т.к. можно без формул и сложных вычислений подобрать подходящий номинал, используя таблицу!

Советуем также прочитать:

Расчет и выбор электродвигателей

Расчет и выбор электродвигателей

Правильный выбор мощности двигателя в соответствии с нагрузкой на его валу обеспечивает надежную и экономичную работу электропривода, минимальную стоимость оборудования и наименьшие потери энергии при эксплуатации производственного механизма.

Недостаточная мощность двигателя приводит к его перегрузке, вызывает недопустимые превышения температуры отдельных частей, сокращающие срок службы изоляции обмоток, влечет собой быстрый выход двигателя из строя. Если мощность двигателя излишняя, повышаются первоначальные затраты, увеличиваются габариты, масса и стоимость двигателя, возрастают эксплуатационные расходы в связи со снижением таких энергетических, таких как КПД и коэффициент мощности двигателя.

При расчете мощности электродвигателя необходимо знать его номинальный вращающий момент Мн при номинальной скорости вращения nн. (2.1)

Рассчитаем мощность для электродвигателя шпинделя и перемещения бочки М2:

Мощность на валу главного двигателя в установившемся режиме определяется по формуле:

(2.2)

где η – коэффициент полезного действия станка при полной нагрузке (для станков сверлильной группы в среднем составляет 0,7÷0,8:

Выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А80В4У3 нормального, защищенного исполнения (IP44).

Рассчитаем мощность для электродвигателя зажим головки М3 по формуле 2.1:

Мощность на валу рассчитаем по формуле 2.2:

Выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А80В8У3 нормального, защищенного исполнения (IP44).

Рассчитаем мощность для электродвигателя насоса М1:

(2.3)

ρ – плотность жидкости, Н/м3;

Н – напор, м;

Q – подача насоса, м3/с.

 

Выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А90LВ8У3 нормального, защищенного исполнения (IP44).

Результаты выбора электродвигателей сводим в таблицу 2.1.

 

Таблица 2.1 — Результаты выбора электродвигателей

Тип n cos
М1 4А90LB8Y3 1,1 0,70 0,68 3,6
М2 4A80B4Y3 1,5 0,77 0,83 3,75
М3 4A80B8Y3 0,55 0,64 0,65 2,03

 

Расчет и выбор электрических аппаратов и элементов электрической схемы

Выбор магнитных пускателей

Электромагнитные пускатели выбирают по следующим условиям:

1) Серия электромагнитного пускателя

2) Величина электромагнитного пускателя (ток нагрузки, который способен включать и выключать пускатель своими главными контактами)

Электромагнитные пускатели бывают 1-й величины (ток главных контактов – 10 и 16А), 2-й величины (25А), 3-й величины (40А), 4-й величины (63А). Если нагрузки выше 63 А, то в цепях управления электродвигателями и другими силовыми элементами схемы находят применение электромагнитные контакторы. Ток главных контактов аппарата должен быть больше тока нагрузки.

3) Рабочее напряжение катушки

Должно соответствовать напряжению цепей управления – стандартные значения напряжения ~24 В, ~110 В, ~220 В, ~380 В, DC 24 В

4) Количество дополнительных контактов электромагнитного пускателя

Должно соответствовать необходимому числу контактов в схеме управления. Отдельно необходимо считать контакты замыкающие и размыкающие. В случае, если количество контактов оказывается аппарата оказывается меньше необходимого и в качестве аппарата была выбрана серия ПМЛ, то существует возможность использовать приставку с дополнительными контактами серии ПКЛ.

5) Степень защиты, IP

Электромагнитный пускатель должен соответствовать условиям окружающей среды в которой он работает. Необходимо учитывать то, что аппарат установленный в пыльном помещении, но находящийся в шкафу управления со степенью защиты IP44, может иметь степень защиты IP20.

6) Наличие теплового реле

Если электромагнитный пускатель включает и выключает электродвигатели, которые по своим технологическим режимам могут испытывать перегрузки, то необходимо выбирать аппарат с тепловыми реле.

7) Наличие реверса

Для управления реверсивным электродвигателем существует возможность использовать реверсивный магнитный пускатель, который содержит 2 электромагнитных катушки, 6 силовых контактов, механическую блокировку и может иметь 2 тепловых реле.

Магнитный пускатель КМ1 коммутирует цепь управления, поэтому возьмем магнитный пускатель 1-й величины серии ПМЛ с приставкой ПКЛ +2з. Тип магнитного пускателя и его основные параметры приведены в таблице 2.2.

Рассчитаем ток главных контактов пускателей КМ2 и КМ3, коммутирующих электродвигатель М2 по формуле:

(2.4)

где Рном- номинальная мощность электродвигателя, Вт;

U — напряжение, кВ;

cosj — коэффициент мощности;

η – КПД двигателя.

Выбираем пускатели 1-й величины серии ПМЛ 1100 с приставками ПКЛ +1р. Тип магнитного пускателя и его основные параметры приведены в таблице 2.2.

Рассчитаем ток главных контактов пускателей КМ4 и КМ5, коммутирующих электродвигатель М3 по формуле 2.4.:

Выбираем пускатели 1-й величины серии ПМЛ 1100 с приставками ПКЛ 2з.+2р. Результаты магнитных пускателей сводим в таблицу 2.2.

 

Таблица 2.2 — Результаты выбора магнитных пускателей

Позиционные обозначения и типы Напряже- ние главных контактов, В Ток главных контактов, А Число главных контактов зам/раз Число вспомога- тельных контактов зам/раз Напряже-ние катушки, В
КМ1 ПМЛ1100 с приставкой ПКЛ (+2з.) 3/0 2/0
КМ2; КМ3 ПМЛ1100 c приставкой ПКЛ (+1р.) 3,1 3/0 0/1
КМ4; КМ5 ПМЛ1100 c приставкой ПКЛ (2з.+2р.) 2,03 3/0 2/2

 

Выбор реле времени

Реле времени предназначены для передачи команд из одной электрической цепи в другую с определенными, предварительно установленными выдержками времени.

Все реле времени имеют катушку (или управляющий элемент) и набор контактов с выдержкой времени на размыкание (контакты размыкаются через определенный промежуток времени после подачи питания на управляющий элемент), на замыкание (контакты замыкаются с выдержкой времени) и контакты без выдержки времени (мгновенного действия).

Выбор реле производится по:

— числу контактов;

— времени выдержки срабатывания контактов;

— напряжению катушки;

— степени защиты IP.

Произведём выбор реле времени КT1. По схеме электрической принципиальной проведем подсчет контактов. Согласно схеме, реле должно иметь 1 размыкающий контакт c выдержкой времени на размыкание. Выдержка времени 2-3 секунды. Выбираем реле с минимальным количеством контактов — РВП72М с номинальным током контактов 20 А с одним размыкающим и одним замыкающимся контактами мгновенного действия с напряжением катушки – 110 В переменного тока. Аналогичное реле выбираем для КТ2. Результаты выбора реле времени сводим в таблицу 2.3.

 

Таблица 2.3 — Результаты выбора реле времени

Позиционные обозначения и типы Число контактов с выдержкой времени зам/разм Число контактов мгновенного действия зам/разм Напряжение питания, В Выдержка времени, сек Степень защиты  
КТ1; КТ2 РВП72М-3121-00УХЛ4 0/1 1/0 0,4 — 180

 

Выбор трансформатора

Для питания цепей управления и сигнализации сложных схем с целью повышения надежности работы электрических аппаратов и обеспечения более безопасного обслуживания электрооборудования применяют понижающий трансформаторы.

В схеме станка используется однофазный трансформатор с напряжением первичной обмотки 380В и вторичными обмотками с напряжениями:

110В — питание цепей управления;

24В — питание цепи освещения;

5В — цепи сигнализации.

При выборе номинальной мощности трансформатора управления следует исходить из следующих условия, что номинальная мощность Рном трансформатора должна быть равна или больше максимальной мощности, потребляемой включенными аппаратами одновременно.

Исходя из формул 2.5, 2.6, токи цепи управления равны:

Определим мощность трансформатора. Рассчитаем мощность, потребляемую обмоткой цепи управления по формуле:

(2.7)

= 1,2 (1,04 ∙ 24 + 0,02 ∙ 5 + 0,51 ∙ 110) = 74,1

В качестве понижающего трансформатора выбираем трансформатор типа ОСМ1-0,16-У3 380/110/36.

 

Выбор предохранителей

Выбор предохранителей осуществляется по следующим условиям:

Для освещения:

(2.8)

 

Для цепей управления:

(2.9)

Выберем предохранитель FU2 для цепи местного освещения по формуле 2.8:

Выбираем предохранитель ПРС-6,3, номинальный ток предохранителя 10, номинальный ток плавкой вставки 2А.

Выберем предохранитель FU1 для цепи сигнализации по формуле 2.8:

Выбираем предохранитель ПРС-6,3, номинальный ток предохранителя 10, номинальный ток плавкой вставки 1А.

Результаты предохранителей сводим в таблицу 2.6.

 

Таблица 2.6 — Результаты выбора предохранителей

Позиционное обозначение Тип предохранителя Напряжение, В Номинальный ток, А Номинальный ток плавкой ставки, А
FU1 ПРС-6,3 1,19
FU2 ПРС-6,3 0,23

 

Расчет и выбор электродвигателей

Правильный выбор мощности двигателя в соответствии с нагрузкой на его валу обеспечивает надежную и экономичную работу электропривода, минимальную стоимость оборудования и наименьшие потери энергии при эксплуатации производственного механизма.

Недостаточная мощность двигателя приводит к его перегрузке, вызывает недопустимые превышения температуры отдельных частей, сокращающие срок службы изоляции обмоток, влечет собой быстрый выход двигателя из строя. Если мощность двигателя излишняя, повышаются первоначальные затраты, увеличиваются габариты, масса и стоимость двигателя, возрастают эксплуатационные расходы в связи со снижением таких энергетических, таких как КПД и коэффициент мощности двигателя.

При расчете мощности электродвигателя необходимо знать его номинальный вращающий момент Мн при номинальной скорости вращения nн. (2.1)

Рассчитаем мощность для электродвигателя шпинделя и перемещения бочки М2:

Мощность на валу главного двигателя в установившемся режиме определяется по формуле:

(2.2)

где η – коэффициент полезного действия станка при полной нагрузке (для станков сверлильной группы в среднем составляет 0,7÷0,8:

Выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А80В4У3 нормального, защищенного исполнения (IP44).

Рассчитаем мощность для электродвигателя зажим головки М3 по формуле 2.1:

Мощность на валу рассчитаем по формуле 2.2:

Выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А80В8У3 нормального, защищенного исполнения (IP44).

Рассчитаем мощность для электродвигателя насоса М1:

(2.3)

ρ – плотность жидкости, Н/м3;

Н – напор, м;

Q – подача насоса, м3/с.

 

Выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А90LВ8У3 нормального, защищенного исполнения (IP44).

Результаты выбора электродвигателей сводим в таблицу 2.1.

 

Таблица 2.1 — Результаты выбора электродвигателей

Тип n cos
М1 4А90LB8Y3 1,1 0,70 0,68 3,6
М2 4A80B4Y3 1,5 0,77 0,83 3,75
М3 4A80B8Y3 0,55 0,64 0,65 2,03

 



Подключение двигателя прямого пуска, выбор всех компонентов

Практически в каждом объекте присутствуют двигатели, которые необходимо подключить. Основную массу электродвигательного оборудования составляют вентиляторы и насосы. Я думаю вы обратили внимание, что у меня в шапке блога показано как раз такое подключение. В этой заметке мы произведем подключение электрического двигателя.

1 Рассчитываем потребляемый ток двигателя.

Потребляемый ток зависит от мощности, напряжения, коэффициента мощности и коэффициента полезного действия. В некоторых каталогах, например насосы Wilo, кроме мощности в характеристиках можно найти и потребляемый ток.

Для расчета тока двигателя можно воспользоваться моей программкой. Там все очень просто. Подставляем данные и получаем расчетный ток двигателя. Скачать мою программу для расчета тока двигателя можно по ссылке.

2 Определяем каким образом у нас будет включаться двигатель.

Как правило, для управления двигателем используют электромагнитный пускатель. Электромагнитный пускатель позволяет управлять двигателем при необходимости с двух и более мест. Например, общая вентсистема на два этажа. Для этого можно поставить пост кнопочного управления (с кнопками ПУСК и СТОП) на каждом этаже, а пускатель разместить в силовом щите. Еще пускатель защищает двигатель от перегрузки. Дополнительные контакты электромагнитного пускателя позволяют сигнализировать о включении или отключении двигателя. Как выбрать электромагнитный пускатель, я посвящу отдельный пост.

Если не требуется предусматривать дистанционное управление и двигатель малой мощности (вентиляторы до 0,3кВт), то можно по месту поставить обычный выключатель освещения или выключатель кнопочный (ВКИ, ПРК).

3 Выбираем кабель от двигателя до пускового аппарата (пускателя, контактора). 

Если двигатель однофазный, то кабель будет трехжильный (1Р+N+PE), если трехфазный — четырехжильный(3Р+PE). До 16мм2 кабель может быть медным, от 16 мм2- алюминиевый. По согласованию с заказчиком кабели от 16мм2 можно также взять медными. Основное условие: допустимый длительный тока кабеля должен быть больше потребляемого тока двигателя.

4 Выбираем кабель от защитного аппарата до пускового аппарата (пускателя, контактора).

В случае с однофазным двигателем — трехжильный (1Р+N+PE). При трехфазном двигателе возможно 2 варианта, все зависит от напряжения катушки пускателя. Я применяю пускатели с катушками на 230В, поэтому кабель — пятижильный(3Р+N+PE). Если вы выбрали пускатель с катушкой на 400В, то кабель в вашем случае будет четырехжильный(3Р+PE).

5 Выбираем защитный аппарат.

Здесь для нас важны две характеристики: ток теплового расцепителя и характеристика электромагнитного расцепителя. От перегрузки двигатель наш будет защищать тепловое реле электромагнитного пускателя. Основное назначение автоматического выключателя – защита кабеля от перегрузки и короткого замыкания. Не стоит завышать уставку автоматического выключателя!

Уставка теплового расцепителя автоматического выключателя выбирается примерно на 10-20% выше, чем потребляемый ток двигателя. Приведу пример, пусть ток двигателя 40А. Подходит кабель 6мм2, но автомат должен быть на 50А. Как видим автомат не защитит наш кабель, поэтому сечение кабеля будет увеличено до 10мм2.

Характеристика электромагнитного расцепителя зависит от пускового тока двигателя. При не правильном  выборе автомат будет срабатывать при пуске двигателя. В случае, как у меня на картинке сверху, расчетный ток 10,8А, пусковой ток равен 10,8*7,5=81А. Автоматический выключатель выбран мною 16D, т.к. 16С может сработать при пуске двигателя (81/16=5,1). В большинстве случаев я применяю автоматические выключатели с характеристикой «С».

Советую почитать:

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о