Расчетно-графическая работа № 4 на тему: «Анализ режимов работы электропривода»

 

Задача. Для привода центробежного насоса с номинальными значениями производительности , напора , частоты вращения , коэффициента полезного действия , предназначенного для перекачки жидкости, рассчитать мощность и выбрать по каталогу трехфазный асинхронный двигатель серии 4А общепромышленного применения защищенного исполнения. Для питания двигателя необходимо выбрать сечение кабеля, предохранитель с соответствующей плавкой вставкой.   

Составить схему подключения асинхронного двигателя к трехфазной четырех проводной сети (с нейтральным проводом) с учетом выбранных предохранителей и возможностью отключения его от электрической сети.

Номинальное напряжение трехфазной электрической сети 380/220В. Тип и номинальные данные насосов приведены в таблице 2. Длительно допустимые токовые нагрузки на изолированные провода приведены в таблице 4.

Тип и номинальные данные предохранителей приведены в таблице 4.3.

Плотности жидкостей определяются вариантом или выдаются преподавателем и приведены в таблице 3.

  Методические указания к решению задачи:

1. Определить расчетную мощность( ) двигателя насоса по формуле      ,

где  - расчетная мощность двигателя, кВт;

 - плотность жидкости, /;

Q - производительность насоса, ;

Н - напор насоса, м;

 - номинальныйКПД насоса;

 - КПД передачи от двигателя к насосу, равный 1.

2. Построить нагрузочную диаграмму привода , с учетом варианта и данных, приведенных в таблице 6.

3. Определить эквивалентную мощность двигателя( ) по формуле

,

 

где Р₁ = Р_Р·β₁; Р₂ = Р_Р ּβ₂; …… Р_n = Р_Р β_n,

где  Р_экв – расчетная мощность электродвигателя насоса, кВт;

β₁, β₂.. β_n – коэффициент загрузки электродвигателя насоса (таблица 4.4);

Р₁, Р₂…Р_n – фактическая загрузка электродвигателя насоса в заданном интервале времени;

t_{1 …….}t_n – интервалы времени работы двигателя, заданные в таблице 4.4.

4.Выбрать двигатель по справочнику [6 ], исходя из условий .

5.  Проверить выбранный двигатель на перегрузочную способность по следующей методике:

5.1 Определить номинальный момент выбранного двигателя по формуле

,

 где   – номинальная частота вращения двигателя, об/мин

        – номинальный момент двигателя, Нм;

5.2 Определить максимальный момент, соответствующий максимальной мощности нагрузочной диаграммы (табл. 4.4) по подобной формуле

                            ,

 где  -максимальное значение мощности по нагрузочной диаграмме, кВт;

5.3 Проверить выбранный двигатель на перегрузку по условию

,

где  - максимальный статический момент на валу двигателя, создаваемый нагрузкой;

    - максимальный допустимый момент двигателя, определяемый паспортными данными двигателя, определяемый по формуле  (  – перегрузочная способность двигателя, заданная в паспортных данных двигателя как отношение максимальной мощности к номинальной);

       К - коэффициент, учитывающий возможное снижение питающего напряжения (К = 0,9).

6. Если выбранный двигатель не удовлетворяет перегрузочной способности, тогда необходимо повторить расчет по п.п. 4,5, для следующего по справочнику значения мощности двигателя.

7.  Для выбранного асинхронного электродвигателя выбрать провода (или кабель) необходимого сечения с учетом допустимого тока (табл. 5) из условия: I_доп ≥ I_ном, где I_ном – номинальный ток выбранного двигателя, который определяется по формуле

, А.

8. Выбранное сечение кабеля проверить на допустимое падение напряжения по формуле

,

где P_1ном - номинальная мощность двигателя на входе, равная отношению номинальной мощности выбранного двигателя к его КПД, (кВт);

   - длина линии (м);

   - удельная проводимость материала, ;

   - сечение линейного провода в ;

 - для меди и алюминия соответственно.

 

Если потеря напряжения составляет более 5 %, то необходимо выбрать кабель другого сечения.

9. Для защиты проводов от короткого замыкания выбрать предохранители с соответствующей плавкой вставкой (табл. 6). Для того, чтобы плавкая вставка не расплавилась во время пуска двигателя, необходимо выполнить условие

.

10. Проверить, защищает ли выбранная плавкая вставка провода выбранного сечения от действия токов короткого замыкания, используя неравенство

.

                                         

Если неравенство не соблюдается, необходимо увеличить сечение провода.

11. Определить режим работы электропривода (продолжительный S1 режим или повторно кратковременный ПВ режим) по формуле

, %,

где  - время работы электродвигателя за цикл ();

    - время цикла, включая время паузы().

 

Таблица 3 – n=Номинальные данные насосов

              

Вари-ант	Тип насоса	Q,	Н ,  м	n2, об/мин	Длина кабеля,  м
1	1,5К-8/19	8	19	2900	70
2	1,5К-8/19а	9,5	14,4	2900	120
3	1,5К-8/19б	9	11,4	2900	180
4	2К-20/30	20	30	2900	260
5	2К-20/30а	20	25,2	2900	320
6	2К-20/30б	20	18,8	2900	500
7	2К-20/18	20	18	2900	620
8	2К-20/18а	17	15	2900	720
9	2К-20/18б	15	12	2900	780
10	3К-6И	43,2	50	2900	430
11	3К-45/90	45	90	2900	150
12	3К-45/90а	40	72	2900	220
13	3К-45/55	45	55	2900	750
14	3К-45/55а	40	41	2900	560
15	3К-6	45	54	2900	660
16	3К-6а	40	41	2900	380
17	3КМ-6(моноблочный)	45	54	2900	290
18	3КМ-6а (моноблочный)	40	41,5	2900	360
19	3К-45/30	45	30	2900	460
20	3К-45/30а	35	22	2900	90
21	4К-90/85	90	85	2900	800
22	4К-90/85а	85	76	2900	530
23	4К-6	90	87	2900	700
24	4К-6а	85	76	2900	590
25	4К-90/55	90	55	2900	200
26	4К-90/55а	90	43	2900	240
27	4К-8	90	55	2900	340

Окончание таблицы 3

28	4К-8а	90	43	2900	400
29	4К-8	90	55	2900	420
30	4К-8а	90	43	2900	640
31	4К-90/35	90	35	2900	480
32	4К-90/35а	85	28,6	2900	50
33	4К-12а	85	29	2900	740
34	4К-12	90	34	2900	580
35	4КМ-12(моноблочный)	90	36	2900	100
36	4КМ-12а (моноблочный)	85	28	2900	330
37	4К-90/20	80	20	2900	650
38	4К-90/20а	70	18	2900	510
39	6К-160/30	160	30	1450	270
40	6К-160/30а	140	28	1450	770
41	6К-8	162	32	1450	440
42	6К-8а	140	28	1450	140
43	6К-8б	140	22	1450	690
44	6К-160/20	160	20	1450	210
45	6К-160/20а	150	15	1450	390
46	6К-12	162	21	1450	610
47	6К-12а	150	15	1450	550
48	6КМ-12(моноблочный)	162	20	1450	300
49	6КМ12а (моноблочный)	150	15	1450	520
50	8К-290/30	290	30	1450	170
51	8К290/30а	250	24	1450	470
52	8К-12	298	29	1450	60
53	8К-12а	250	24	1450	730
54	8К-290/18	290	18	1450	80
55	8К-290/18а	260	15	1450	600
56	8К-18	288	17	1450	350
57	8К-18а	260	15	1450	450
58	2К-20/30	20	18	2900	250
59	4К-12	90	29	2900	680
60	8К-18а	260	17	1450	110

 

Таблица 5 – Длительно допустимые нагрузки на изолированные провода с медными жилами при прокладке сети в помещениях (температура окружающего воздуха 25 С)

 

Сечение жилы,	Токовая нагрузка, А
	Провода медные с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией, проложенные открыто		Провода алюминиевые с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией, проложенные открыто
	двухжильные	трехжильные	двухжильные	трехжильные
1,5	19	19	-	-
2,5	27	25	91	19

 

4,0	38	35	29	27
6,0	50	42	38	32
10,0	70	55	55	42
16,0	90	75	70	60
25,0	115	95	90	75
35,0	140	120	105	90
50,0	175	145	135	40
70,0	215	180	165	140
90,8	260	220	200	170

Таблица 6 – Предохранители до 500 В переменного и постоянного токов

 

Тип предохр.	Номинал. ток патрона, А	Номинал. ток плавкой вставки, А	Тип предохранителя	Номинал. ток патрона, А	Номинал. ток плавкой вставки, А
ПР	15	6,10,15	ПНБ-2	150	100,125,150
	60	15,20,25, 35,45,60		200	150,200
			КП	25	6,10,15,20,25
	100	60,80,100		60	15,20,25,35, 45,60
	200	100,125,160, 200		100	30,40,50,60, 30,100
ПНБ -2	40 60 100	15,25,40, 40,60, 60,80,100	КП	200	80,100,120, 150,200

 

 

Таблица 7 -  Плотности жидкостей

 

Жидкость	Плотность,	Жидкость	Плотность,
Керосин	760	Дизельное топливо	850
Мазут	950	Машинное масло	900
Бензин	700	Морская вода	1020
Ртуть	13550	Нефть	800
Глицерин	1260	Вода	1000

Таблица 8 – График нагрузки электродвигателя

 

	Номер вар.	Интервал времени, ч							- коэффициент загрузки двигателя, в % от РР
	1	2							3
	1	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	25	60	93	60	50	95	40
	2	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	26	61	94	61	51	96	41
	3	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	27	62	95	62	52	97	42
	4	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	28	63	96	63	53	98	43
	5	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	29	64	97	64	54	99	44
	6	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	30	65	98	65	55	100	45
	7	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	31	66	99	66	56	95	46
	8	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	32	67	100	67	57	96	47
	9	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	33	68	93	68	58	97	48
	10	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	25	69	94	69	59	98	49
	11	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	26	70	95	70	60	99	50
	12	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	27	71	96	60	61	100	51
	13	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	28	72	97	61	62	95	52
	14	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	29	73	98	62	63	96	53
	15	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	30	74	99	63	64	97	54
	16	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	31	75	100	64	65	98	55
	17	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	32	76	93	65	66	99	40
	18	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	33	77	94	66	67	100	41
	19	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	25	78	95	67	68	95	42
	20	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	26	79	96	68	69	96	43
	21	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	27	80	97	69	70	97	44
	22	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	28	60	98	70	71	98	45
	23	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	29	61	99	60	72	99	46
	24	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	30	62	100	61	73	100	47
	25	0-6	6-8	8-11	11-16	16-18	18-22	22-0	31	63	93	62	74	95	48

Окончание таблицы 8

---

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 426; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!