МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ  по выполнению КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ И ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Требуется выбрать магнитный пускатель (контактор) для управления и защиты асинхронного двигателя типа 4АР13284, работающего в продолжительном режиме. Схема прямого пуска и защиты приведена на рис. 1.

По типу двигателя из справочной литературы определим его технические параметры:

- номинальная мощность, P _ном – 7,5 кВт;

- коэффициент полезного действия, η _ном  – 87,5 %;

- коэффициент мощности, cos φ – 0,86;

- номинальное линейное напряжение на обмотке статора,U _ном – 380 В;

- коэффициент кратности пускового тока, К_I  –  6,5;

- время пуска двигателя, t _n  – 5 с. 

Определим параметры, по которым производится выбор магнитного пускателя:

а) род тока – переменный, частота – 50 Гц;

б) номинальное напряжение – 380В, номинальный ток не должен быть меньше номинального тока двигателя;

в) согласно схеме включения двигателя (рис. 1) аппарат должен иметь не менее трех замыкающихся силовых контактов и одного замыкающегося вспомогательного контакта;

г) категория применения, аппарат должен работать в одной из категорий применения: АС – 3 или АС – 4 (приложение 1);

д) режим работы аппарата – продолжительный с частыми прямыми пусками двигателя.

Для выбора аппарата по основным техническим параметрам необходимо произвести предварительные расчеты номинального и пускового токов двигателя. Определим номинальный ток (действующее значение):

Пусковой ток (действующее значение): 

Ударный пусковой ток (амплитудное значение):

 принимаем

Произведем выбор аппарата по основным техническим параметрам.

Выбираем магнитный пускатель со встроенным тепловым реле по основным техническим параметрам, приведенным в приложении 2 табл. 1, для заданного схемного решения (рис. 1) – типа ПМЛ 221002.

Проверим возможность работы выбранного аппарата в категориях применения АС – 3 и АС – 4.

Согласно данным из табл. 1 приложения 1 в категории применения АС – 3 магнитный пускатель должен включать в нормальном режиме коммутации ток:  

 ,

а в режиме редких коммутаций:

.

Оба условия пускателя ПМЛ 221002 выполняются, так как:

В категории применения АС – 4 магнитный пускатель ПМЛ 221002 с номинальным рабочем током 10 А (табл. 1, приложение 2) должен отключать в номинальном режиме коммутации ток:

,

который меньше пускового тока двигателя. В режиме редких коммутаций ток:

,

который также ниже ударного пускового тока двигателя. Поэтому пускатель ПМЛ 221002 с номинальным током 10 А, предназначен для работы в категории АС – 4, для данной схемы (рис. 1) не пригоден.

Тепловые реле серии РТЛ, встроены в магнитные пускатели (табл. 1, приложение 2) имеют регулируемое время срабатывания t _СР = (4,5 - 9) с, что приемлемо для заданных условий пуска двигателя: 1,5t _П <  t _СР <  t _П.

Для реализации схем пуска двигателя (рис. 1) можно использовать контактор и дополнительное тепловое реле.

Выбор контактора аналогичен вышерассмотренному выбору магнитного пускателя. Основное технические данные контактора приведены в приложении 2, табл. 3.

Пример I.2. Выбор автоматических выключателей и предохранителей для защиты двигателей  (схема представлена на рис. 2 а, б).

Определим по мощности двигателей их номинальные и пусковые токи так же, как в примере I.1. Рассчитаем по выражению (1) номинальные токи вставок предохранителей, защищающие двигатели (рис.2б). Подберем по справочным данным ближайшие к расчетным номинальные токи вставок для предохранителей разных типов: ПР. – 2, ПН. – 2, НПР, НПН и занесем все вышеуказанные расчетные и справочные величины в табл. I.1.

Для предохранителя, защищающего кабель, питающий сборку, номинальный ток рассчитаем по выражению (2):

.

Таблица I.1

Выбираем по ближайшему большему значению номинального тока предохранитель типа ПР-2 (I _Н  = 125 А).

Проверяем правильность выбора по условию пуска двух самых крупных двигателей в нормальном режиме (3):

.

Предохранитель типа ПР-2 условию (3) удовлетворяет.

Выберем для защиты той же группы двигателей автоматические выключатели (рис.2а). Расчеты производятся по формулам (4) – (7). Расчетные и справочные данные заносим в таблицу I.2.

Таблица I.2

Мощность двигателя, кВт	Ток двигателя, А		Расчетные токи срабатывания расцепителей, А		Принятые токи срабатывания расцепителей, А
	номинальный	пусковой	зависимые	мгновенные	зависимые	мгновенные
1,7 2,8 4,5 14	3,7 5,8 9,4 27,5	22,2 31,9 56,5 193	6,3 10,2 30,0	48 65 290	4 6,4 10 40	40 64 100 400

Все двигатели имеют номинальные токи менее 50 А, поэтому для их защиты выбираем автомат АП50 – 3МТС I _Н = 50 А.

Номинальный ток теплового расцепителя принимается ближайший больший номинального тока двигателя с поправкой на окружающую температуру: помещение, где установлены двигатели и автоматы обычное, отапливаемое, с температурой t = 20 °С; завод калибрует автоматы АП50 при температуре +35 °С, поэтому номинальные токи зависимых расцепителей выбираются по уравнению (6):

.

  Ток срабатывания мгновенного расцепителя автомата принимается равным десятикратному току срабатывания теплового расцепителя.

Для защиты группы двигателей ток срабатывания независимого расцепителя автомата должен быть отстроен от тока самозапуска всех двигателей:

.

По справочным данным выбираем автомат А4100 с I _Н = 80 А

Ток срабатывания зависимого расцепителя автомата А4100:

,

что удовлетворяет требованию (7):

, так как 112А > 46,4 А.

Выдержку времени независимого расцепителя автомата А4100 приняли по справочным данным 0,15 с, что обеспечивает его селективность с мгновенными автоматами.

Ток срабатывания независимого расцепителя по справочным данным автомата А4100 равен:

или с учетом разброса минимальный ток срабатывания независимого расцепителя: , что удовлетворяет условию отстройки от токов самозапуска группы двигателей (455-550 А).

Мы поможем в написании ваших работ!