Расчет и выбор электродвигателя методом эквивалентного тока

Введение

Современная автоматизация производства невозможна без использования электрических двигателей и средств управления ими или, точнее, без применения электрического привода. Использование автоматизированного и автоматического электропривода позволяет повышать производительность труда.

Практически все предприятия в своем производстве имеют хотя бы небольшие и незначительные электропривода, предназначенные для решения различных задач (начиная от подъема некоторого груза или системы вентиляции, заканчивая большим производством, в котором связаны множество компонентов).

Каждый из электроприводов требует тщательный подход для определения электродвигателя, который обеспечит требуемые особенности, аппаратуры защиты и управления. При этом необходимо рассчитать и выбрать электродвигатель, подобрать аппаратуру защиты и управления, рассчитать и выбрать провода и кабеля.

Расчет и выбор электродвигателя методом эквивалентного тока

Расчет эквивалентного тока

По нагрузочной диаграмме электропривода (рисунок 1) определим эквивалентный ток, графическим методом, предварительно отметив, что режим работы продолжительный (S1) (рисунок 3).

 

 

Рисунок 3 – Определение эквивалентного тока графическим методом

 

Результаты графических построений представим в виде таблицы (таблица 1).

 

Таблица 1 – Определение эквивалентного тока

 

участок
ti, мин	13.5	3.5	2.8	12.2		22.8	18.7
Ii, А	2.4	4.6	3.7	3.1	3.1	2.2	1.7	3.8	4.3

 

Эквивалентный ток рассчитывается по формуле:

 

, (1.1)

 

где t_i – время работы двигателя, мин;
I_i – значение тока в данный момент времени, А.

Подставив численные значения, получим:

 

_,

 

_.

 

Предварительный выбор электродвигателя

По найденному эквивалентному току необходимо подобрать двигатель из условия:

 

(1.5)

 

Находим соответствующее значение мощности двигателя P_экв:

 

, (1.3)

 

где U_H –номинальное напряжение (В),
_Н –номинальное значение кпд, сos _Н – номинальное значение коэффициента мощности.

 

.

 

По полученному значению выберем двигатель из серии 4А

Выбираем n=1500, об/мин типоразмер 4А80B4У3.

Характеристики двигателя сведены в таблицу 2.

 

Таблица 2 – Характеристики двигателя 4А80A2У3

Тип двигателя	P2н ­ кВт	Энергетические показатели	Пусковые характеристики
h %	cosj				Sном %	Sкр %	iп	n об/мин
4А80B4У3	1.5			2.0	1.6	2.2	5.8	34.5	5.0

 

 

Номинальный ток двигателя I_н рассчитаем согласно формуле:

 

, (1.6)

 

где ‑ номинальная мощность двигателя;
‑ КПД двигателя;
‑ коэффициент мощности.

 

Подставив численные значения, получим:

 

.

 

Условие (1.5) выполняется.

Можно сделать вывод, что нагрузочная характеристика и мощность двигателя соответствуют двигателю конвейерного аппарата.

а) синхронная частота вращения 1500 мин^-1, обусловлена тем, что ленточный конвейер является быстроходным промышленным механизмом.

б) в соответствие с технологическими требованиями и условиями эксплуатации электродвигателя выбрана степень защиты IP44 (защита от возможного соприкосновения инструмента, проволоки и других предметов, защита от брызг любого направления).

в) способ охлаждения IC0141. Охлаждение осуществляется установленным на валу центробежным вентилятором, обдувающим ребристую станину машины. Вентилятор защищён кожухом, который служит одновременно и для направления воздушного потока.

Окончательный выбор электродвигателя

Представим энергетические и пусковые характеристики выбранного электродвигателя в таблице 3.

 

Таблица 3 – Энергетические и пусковые характеристики двигателя

Тип двигателя	P2н ­ кВт	Энергетические показатели	Пусковые характеристики
h %	cosj				Sном %	Sкр %	iп	n об/мин
4А80B4У3	1.5			2.0	1.6	2.2	5.8	34.5	5.0

Выбор типов электроприводов производственной установки

Расчет и обоснование выбора аппаратуры

Расчет и обоснование выбора аппаратуры сигнализации

Выбор аппаратуры сигнализации

Аппаратура сигнализации АС 14 предназначена для световой сигнализации в цепях управления электроприводом стационарных установок общего назначения на номинальное напряжение: до 660 переменного частоты 50 и 60 Гц:

 

Таблица 6 – Сигнальные лампы, звонок

 

Тип	UН, В	IН, А	Добавочный резистор
Сопротивление, Ом	P, Вт
HL1	АС14-13-41Х331-54Х2	~220	0.03		7.5
HL2
HK1

 

Заключение

В данной курсовой работе был подобран электродвигатель по заданной нагрузочной диаграмме.

Согласно функциональным возможностям, была разработана схема управления гильотинными ножницами, подобрана аппаратура защиты и управления. Найдено сечение проводов обеспечивающих питание приводов и системы управления.

Введение

Современная автоматизация производства невозможна без использования электрических двигателей и средств управления ими или, точнее, без применения электрического привода. Использование автоматизированного и автоматического электропривода позволяет повышать производительность труда.

Практически все предприятия в своем производстве имеют хотя бы небольшие и незначительные электропривода, предназначенные для решения различных задач (начиная от подъема некоторого груза или системы вентиляции, заканчивая большим производством, в котором связаны множество компонентов).

Каждый из электроприводов требует тщательный подход для определения электродвигателя, который обеспечит требуемые особенности, аппаратуры защиты и управления. При этом необходимо рассчитать и выбрать электродвигатель, подобрать аппаратуру защиты и управления, рассчитать и выбрать провода и кабеля.

Расчет и выбор электродвигателя методом эквивалентного тока

Расчет эквивалентного тока

По нагрузочной диаграмме электропривода (рисунок 1) определим эквивалентный ток, графическим методом, предварительно отметив, что режим работы продолжительный (S1) (рисунок 3).

 

 

Рисунок 3 – Определение эквивалентного тока графическим методом

 

Результаты графических построений представим в виде таблицы (таблица 1).

 

Таблица 1 – Определение эквивалентного тока

 

участок
ti, мин	13.5	3.5	2.8	12.2		22.8	18.7
Ii, А	2.4	4.6	3.7	3.1	3.1	2.2	1.7	3.8	4.3

 

Эквивалентный ток рассчитывается по формуле:

 

, (1.1)

 

где t_i – время работы двигателя, мин;
I_i – значение тока в данный момент времени, А.

Подставив численные значения, получим:

 

_,

 

_.

 

Предварительный выбор электродвигателя

По найденному эквивалентному току необходимо подобрать двигатель из условия:

 

(1.5)

 

Находим соответствующее значение мощности двигателя P_экв:

 

, (1.3)

 

где U_H –номинальное напряжение (В),
_Н –номинальное значение кпд, сos _Н – номинальное значение коэффициента мощности.

 

.

 

По полученному значению выберем двигатель из серии 4А

Выбираем n=1500, об/мин типоразмер 4А80B4У3.

Характеристики двигателя сведены в таблицу 2.

 

Таблица 2 – Характеристики двигателя 4А80A2У3

Тип двигателя	P2н ­ кВт	Энергетические показатели	Пусковые характеристики
h %	cosj				Sном %	Sкр %	iп	n об/мин
4А80B4У3	1.5			2.0	1.6	2.2	5.8	34.5	5.0

 

 

Номинальный ток двигателя I_н рассчитаем согласно формуле:

 

, (1.6)

 

где ‑ номинальная мощность двигателя;
‑ КПД двигателя;
‑ коэффициент мощности.

 

Подставив численные значения, получим:

 

.

 

Условие (1.5) выполняется.

Можно сделать вывод, что нагрузочная характеристика и мощность двигателя соответствуют двигателю конвейерного аппарата.

а) синхронная частота вращения 1500 мин^-1, обусловлена тем, что ленточный конвейер является быстроходным промышленным механизмом.

б) в соответствие с технологическими требованиями и условиями эксплуатации электродвигателя выбрана степень защиты IP44 (защита от возможного соприкосновения инструмента, проволоки и других предметов, защита от брызг любого направления).

в) способ охлаждения IC0141. Охлаждение осуществляется установленным на валу центробежным вентилятором, обдувающим ребристую станину машины. Вентилятор защищён кожухом, который служит одновременно и для направления воздушного потока.