Расчет и выбор электрических аппаратов для электроприводов и системы электроснабжения

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

нтактора КМ5.

 

2. Схема электроснабжения приёмников электрической энергии

 

Схема электроснабжения (рис. 3) составлена с учетом всех требований и норм в обеспечении приемников электроэнергией.

В схему включены два шкафа, предназначенные для приема и распределения электрической энергии к группам потребителей, коммутационные аппараты и защиты электроустановок от опасных режимов работы.

 

Рисунок 3. ? Схема электроснабжения приемников электрической энергии

 

В схеме используются следующие обозначения:

ШС - шкаф силовой;

ШР - шкаф распределительный;

QS - рубильник;

FU - предохранитель;

QF1 - выключатель автоматический, вводной;

QF2 - QF6 - выключатели автоматические, линейные;

КМ1 - КМ6 - магнитные пускатели;

HL - лампа накаливания;

R - нагревательные элементы;

КК1 - ККЗ - реле тепловые;

М1 - М3 - асинхронные двигатели.

 

3. Выбор типов электродвигателей, ламп накаливания и марки нагревательных элементов. Расчёт номинальных токов низковольтных потребителей электрической энергии

 

Расчет номинальных токов низковольтных потребителей электрической энергии необходим для выбора марок и сечений питающих проводов и кабелей, а также для выбора коммутационных аппаратов и аппаратов защиты.

По данным мощностям и числу оборотов двигателей из справочника выбираем марки двигателей серии 4А.

Двигатель М1: марка 4А200М6У3, параметры: скольжение 2,5%, КПД = 90%, .

Двигатель М2: марка 4А160S6У3, параметры: скольжение 3%, КПД = 86%, .

Двигатель М3: марка 4А355S12У3, параметры: скольжение 2%, КПД = 91,5%, .

Номинальный рабочий ток потребителя электрической энергии определяем по формуле:

 

,

 

где Р1 - потребляемая мощность электродвигателем, Вт;

Uл.ном - номинальное линейное напряжение сети, В;

cosYH - номинальный косинус угла сдвига фаз.

Потребляемая мощность Р1 определяется по выражению:

 

,

 

где ? - КПД электродвигателя.

Номинальное линейное напряжение сети принимаем равным 380В.

Определяем номинальный рабочий ток электродвигателя М1:

;

.

Определяем номинальный рабочий ток электродвигателя М2:

;

.

Определяем номинальный рабочий ток электродвигателя М3:

;

.

Определяем номинальный рабочий ток осветительной установки по формуле:

 

,

где POC - данная по условию мощность осветительной установки,

cosYHOC =1.

.

Определяем номинальный рабочий ток нагревательной установки:

,

где PН - данная по условию мощность нагревательной установки, cosYHНУ =1.

Определяем номинальный рабочий ток, который течет в силовом кабеле по формуле:

 

,

 

где - суммарная потребляемая мощность всех низковольтных потребителей электрической энергии, cosYCP - косинус угла сдвига средневзвешенный.

 

;

;

;

;

.

 

Таким образом, ток, который течет в силовом кабеле, равен 250,93 А.

4. Выбор марки и сечения питающих проводов и кабелей

 

.1 Выбор марки и сечения питающего кабеля

 

Выбираем марку и сечение силового питающего кабеля по токоведущим жилам, которого протекает ток, равный 250,93 А.

Магистральная линия силовой сети напряжением 380 В прокладывается в земле. Принимаем марку кабеля ААШВ: четырехжильный питающий кабель с алюминиевыми жилами, с бумажной изоляцией (пропитанной маслоканифольной и нестекающей массой), рассчитанный на напряжение до 1000 В, длительно допустимую токовую нагрузку 270 А, сечение жил 120 мм.

Условие выбора кабеля выполняются:

1) ; ,

) ; .

где Iнвп - номинальный ток плавких вставок предохранителей типа ПН2-400, устанавливаемых в силовом шкафу.

 

4.2 Выбор марок и сечений кабелей и проводов для питания электродвигателей

привод электродвигатель лампа кабель

Выбор провода для питания электродвигателя М1, М2, М3 необходимо проводить с учетом номинального тока, потребляемого этим двигателем.

Номинальный ток, потребляемый электродвигателем М1 равен 41,266 А. Исходя из этого принимаем четыре одножильных провода марки АПВ, проложенных в трубе. Провода марки АПВ с алюминиевой жилой и поливинилхлоридной изоляцией, сечение жилы 16 мм2, длительно допустимая токовая нагрузка 55 А, рабочее напряжение 380 В.

Условия выбора провода выполняются:

; .

Номинальный ток, потребляемый электродвигателем М2 равен 22,597А.

Принимаем четырехжильный кабель АПВ, проложенный в одной трубе.

Кабель марки АПВ с алюминиевыми жилами и поливинилхлоридной изоляцией, имеющий длительно допустимую токовую нагрузку 23А и сечение токоведущей жилы 4 мм2.

Номинальный ток, потребляемый электродвигателем М3 равен 163,86А.

Принимаем четырехжильный кабель АПВ, проложенный в одной трубе.

Кабель марки АПВ с алюминиевыми жилами и поливинилхлоридной изоляцией, имеющий длительно допустимую токовую нагрузку 175А и сечение токоведущей жилы 95 мм2.

 

4.3 Выбор проводов для питания осветительной и нагревательной установок

 

Выбор проводов для подсоединения осветительной и нагревательной установок к распределительному шкафу проводится из произведенных выше расчетов номинальных токов этих установок.

Номинальный ток осветительной установки равен 7,75 А. Выбираем для этой установки провод марки АПВ с длительно допустимой токовой нагрузкой 19 А и сечением токоведущей жилы 2,5 мм2.

Номинал