Расчёт и выбор автоматического выключателя силовой части схемы

Основные сведения

Автоматические выключатели предназначены:

1. для автоматического отключения электрических цепей в аварийных случаях;

2. для нечастых включений и отключений электрических цепей при нормальних

условиях работы.

 

К аварийным случаям относят:

1.короткое замыкание в электрической цепи;

2. перегрузку (по току) электрической цепи.

В зависимости от времени срабатывания при коротком замыкании, автоматические выключатели делят на два вида:

1. неселективные, срабатывающие без видержки времени;

2. селективные, срабатывающие с выдержкой времени.

 

Неселективные автоматические выключатели применяют для защиты приёмников

электроэнергии – электродвигателей, нагревательных и осветительных приборов.

Неселективные автоматические выключатели в пластмассовом защитном корпусе

называют установочными.

Селективные автоматические выключатели применяют для защиты генераторов постоянного и переменного тока. Задержка отключения выключателя генератора (не бо-

лее 1 с) необходима для того, чтобы генератор не отключался пусковыми токами мощ-

ных электродвигателей.

 

Одной из основных частей автомата является так называемый расцепитель.

Расцепитель – часть автомата, воздействующая непосредственно на механизм его отключения при критических значениях тока или другой физической величины, напри-

мер, напряжения.

 

Автоматические выключатели имеют три вида токовых расцепителей:

1. электромагнитные, срабатывающие мгновенно при токах короткого замыкания в 2...20 раз больше номинального;

2. тепловые, срабатывающие с выдержкой 2...4 мин при токах перегрузки в 1,25...1,8 раз больше номинального;

3. комбинированные, имеющие в одном корпусе оба вида расцепителей.

 

Электромагнитный расцепитель представляет собой миниатюрное реле максималь-

ного тока, смонтированное непосредственно в корпусе автомата. При коротком замыка-

нии подвижная часть расцепителя – якорь, мгновенно втягивается в катушку реле, воздей-

ствуя на механиз свободного расцепления, автомат отключается.

Тепловой расцепитель представляет собой миниатюрное тепловое реле с биметалличе-

ской пластиной. При перегрузке по току пластина изгибается и воздействует на механизм свободного расцепления, автомат отключается.

 

Условия выбора автомата такие:

1. номинальное напряжение аппарата и напряжение питающей сети должны быть одинаковыми;

 

 

2. номинальный ток главных контактов апарата должен быть равным или большим расчётного тока;

3. ток срабатывания электромагнитного расцепителя должен быть равен расчётно

му току срабатывания расцепителя.

Значения последнего рассчитываются по-разному, в зависимости от вида приёмника электроэнергии.

При расчёте автоматическрго выключателя для защиты 3-фазных асинхрон

ных двигателей ток срабатывания электромагнитного расцепителя

I = (1,25…1,8 I ),

где: I - пусковой ток двигателя.

Такое превышение, в 1,25…1,8 раза, тока срабатывания автомата по сравне-

нию с пусковым током двигателя, необходимо для того, чтобы автомат не отключался пусковым током двигателя.

4. ток срабатывания теплового расцепителя должен быть равен номинальному

току двигателя;

5. число и тип главных и вспомогательных контактов автомата должно соответст-

вовать схеме управления электроприводом.

Примечание. В данном курсовом проекте для защиты двигателя от токов перегрузки служат отдельные тепловые реле, по два на каждую из 3-х обмоток статора.

Поэтому выбор автоматанадо выполнить в соответствии с требованиями пп.. 1, 2, 3 и 5.

 

8.3.2. Расчёт автоматического выключателя силовой части схемы

1. двигатели типа МАП имеют на статоре три обмотки разной мощности, причём наибольшую мощность имеет обмотка третьей скорости. Поэтому расчёт автомати

ческого выключателя выполняют, исходя из параметров обмотки третьей скорости.

Если выполнить расчёт автоматического выключателя, исходя из парамет-

ров обмотки второй или первой скорости, то такой выключатель при включении обмотки третьей скорости будет отключаться;

2. напряжение судовой сети – 380 В, потому номинальное напряжение автомати-

ческого выключателя должно быть не менее 380 В;

3. номинальный ток обмотки третьей скорости

I = Р *10 / 3* U * η * cos φ = 70 А

4. пусковой ток обмотки третьей скорости

I = Кί * I = 340 А

5. ток срабатывания электромагнитного расцепителя

I = (1,25…1,8) I = 425…612 А

6. число главных контактов, в соответствии со схемой управления - 3..

 

8.3.3. Выбор автоматического выключателя

1. выбираю автоматический выключатель типа А3712 с такими данными:

.1. номинальное напряжение выключателя U = 500 В переменного тока частотой Гц (напряжение судовой сети 380 В, т.е. выполняется условие 1 правил выбора автомата);

.2. номинальный ток главных контактов выключателя I = 80 А (номиналь

ный ток обмотки третьей скорости двигателя I = 70 А,, т.е. выполняется условие 2 правил выбора автомата);

.3. ток срабатывания электромагнитного расцепителя I = 560 А,

что находится в пределах расчётного значения тока срабатывния

I = 425...612 А;

.4. число главных контактов - 3 (т.е. выполняется условие 6 правил выбора автомата).