Выбор электродвигателя установки и его назначение

Выбор электродвигателя установки и его назначение

8

40

СОДЕРЖАНИЕ

• 1. Перечень основного электрооборудования установки и его назначение
• 2. Выбор электродвигателя установки и его назначение
• 2.1. Выбор электродвигателя
• 2.2. Выбор магнитного пускателя
• 3. Принципиальная электрическая схема управления установкой и ее анализ (режим работы, виды защиты, наладка)
• 5. Особенности монтажа электропроводок установки
• 5.1. Прокладка электропроводок
• 5.2. Виды электропроводок
• 5.3. Инструменты для монтажа электропроводок
• 5.4. Соединение и оконцевание жил, проводов и кабелей
• 5.5. Способы прокладки проводов
• 6. Эксплуатация электрооборудования установки
• 6.1. Технический уход за электрооборудованием
• 6.2. Технический уход за асинхронными электродвигателями
• 6.3. Технический уход за низковольтной аппаратурой
• 6.4. Технический уход за нагревательными установками
• 6.5. Технический уход за внутренними электропроводками
• 6.6. Техника безопасности при проведении технического обслуживания электрооборудования
• Список литературы

1. Перечень основного электрооборудования установки и его назначение

На фермах и комплексах для получения горячей воды и пара применяют водогрейные и паровые котлы. Водогрейные котлы (электроводонагреватели) типа ЭПЗ-100И2 предназначены для нагрева воды в системах отопления, для скоростного нагрева воды в бойлерах и для аккумулирования горячей воды.

Электроводонагреватель ЭПЗ-100И2 представляет собой цилиндрический резервуар, внутри которого расположены три электродные группы из фазных и нулевых коаксиально расположенных цилиндрических электродов (рис. 85, а). Нулевые электроды (антиэлектроды) образуют общую точку электродной системы. Потребляемую котлом мощность можно регулировать от 300 до 10 % введением и выведением между электродами и антиэлектродами изоляционных цилиндров. Для этих целей на крышке котла имеется специальный маховичок.

2. Выбор электродвигателя установки и его назначение

Выбор электродвигателя производится о следующем порядке:

1,Определяется мощность электродвигателя;

2,Выбирается род тока и напряжения;

3,Выдирается тип привода;

5,Выбирается тип электродвигателя в соответствии с условием Работы;

6,Электродвигатели проверяются по условию нагрева и условия запуска при пониженном напряжении;

7,Электродвигатели проверяются на устойчивость работы при кратковременных снижениях напряжения;

Составляется принципиальная схема управления и выбирается аппаратура управления

Основным принципом при работе мощности электродвигателя является нагрузка. В зависимости от продолжительности действия нагрузки режим работы электродвигателя принято разделять на длинный, кратковременный и повторнократковременный.

Правильное определение мощности и Выбор двигателя для электропривода имеет большое значение, если установленная мощность электродвигателя завышена, то неоправданно возрастают размеры, масса и стоимость двигателя. Кроме того ухудшаются энергетические показатели коэффициент полезного действия. Работа такого электродвигателя будет не экономичной. При не достатке мощности неизбежен перегрев двигателя, что приводит к преждевременному выводу его из строя.

Правильно выбранный двигатель должен обеспечивать Выполнение заданной работы электропривода при соблюдении нормального теплового режима и допустимой механической нагрузки двигателя. В большинстве случаев выбор мощности двигателя происходит по нагребу с последующей проверкой по перегрузочной способности.

Вторым важным фактором определяющим мощность электродвигателя является величина развиваемого им момента, вторая ограничивает механической прочностью Вала, подшипников, ротора и электромеханическими свойствами самого двигателя. Наиболее часто применяются в промышленности асинхронные электродвигатели серии 4А, как наиболее экономичные. Зная мощность на валу рабочей машины Рв выбираем по каталогу Технические данные асинхронных эл. двигателей Зх фазного тока с короткозамкнутым и ротором серии 4А.

Выбираем эл. двигатель для насоса имеющего мощность на валу Рв=2,2 кВт

1. Зная мощность на валу двигателя Рв, определяем расчетную мощность Рр Рв 2,2 0,95= 2,31 кВт2.

2. Мощность электродвигателя выбирается по условию

Руст > Рр где: Руст -- мощность электродвигателя из каталога.

По каталогу «Технические данные трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором» выбираем электродвигатель нужной мощности, а затем проверяем его по условиям пуска

Проверяем электродвигатель 4А100S4УЗ Р=3 кВт, 1н=6,7А, п=1435 мин-1 ?=82% cos?=0,83; Ki=6 Kn=2 Ктах=2,4 КтЫ,6 3.

3. Определяем угловую скорость и номинальный момент выбранного электродвигателя

Предельное время для пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором равна 10-15 секунд. При этом происходит значительное увеличение тока и уменьшение напряжения на зажимах электродвигателя. Поэтому необходимо проверить электродвигатель по условию пуска. Проверим, обеспечивает ли Выбранный электродвигатель достаточно быстрый разгон агрегата под нагрузкой. Для этого определим требуемый номинальный момент двигателя при пуске, предполагая что минимальный пусковой момент двигателя был В 1,25раза больше статического момента рабочей машины при пуске.

Вывод; видно, что при пуске электродвигатель создает необходимый момент

2.2. Выбор магнитного пускателя

Пускатели выбирают по следующим условиям

Выбирают пускатель для электродвигателя типа

Рном=3кВт 1ном.дв=6,7А

Предварительно выбираем пускатель ПМЛ-121002 у которого 1н(пуск)>6,7А

1. Сила номинального тока пускателя должна быть больше или равно силе номинального тока двигателя. 1н(пуск)>1н дв.

2. Напряжение втягивающей катушки должно быть родным напряжению в сети.

Uкат=Uсети

220=220 В

3. Пускатель должен обеспечить нормальное условие коммутации.

Как видно условие на пуск соблюдаются. Окончательна принимаем магнитный пускатель

4. Выбираем тепловое реле с нагревательным элементом.

1нэ > 1дв.

6,8>6,7А

Выбираем тепловое реле типа РТЛ101204 с диапазоном регулирования силы тока 5,5….8А

3. Принципиальная электрическая схема управления установкой и ее анализ (режим работы, виды защиты, наладка)

Электрическая схема управления электроводонагревателем ЭПЗ-100И2 приведена на рисунке 1,б. Температура нагрева воды задается датчиком температуры ВК.1: максимальную уставку датчика устанавливают на 186 нагрев до 90...95°С, минимальную -- на 80...85°С. Датчик температуры ВК2 (аварийный) настраивают на 2... ...3°С выше максимальной уставки ВК1.

После заполнения водонагревателя водой закрывают дверь ограждения, то есть замыкают блокировочный контакт SQ. При замыкании автоматического выключателя QF подают питание на цепь управления. Включают в работу циркуляционный водяной насос -- контакт SP замыкается.

Так как температура воды в котле будет ниже 80... ...85°С, на которую настроен минимальный датчик, то его контакт будет замкнут и тогда питание через КМ2 и КМ4 будет подано на катушку реле КМЗ, которая замкнет все три своих контакта: один параллельный минимальной уставки, другой -- в цепи катушки КМ2 и третий-- в цепи катушки контактора КМ1. Контактор, включившись, подаст питание па электроды.

Нагрев воды до температуры, значение которой установлено на минимальном датчике--80°С, приведет к размыканию контактов минимального датчика. Питание реле КМЗ осуществляется через параллельный минимальному датчику контакт КМЗ. При этом нагрев воды будет продолжаться. По достижении водой верхнего предела нагрева (90...95°С) замкнется максимальный контакт, в результате чего будет подано питание на катушку реле КМ2, которое разомкнет свой контакт КМ2 в цепи катушки КМЗ, а следовательно, разомкнется контакт КМЗ в цепи катушки контактора КМ1. Контактор КМ1 разомкнется и отключит питание электродов.

Если же в силу каких-либо причин контакт КМ2 в цепи катушки КМЗ не разомкнется и температура воды будет повышаться, то в работу включится датчик аварийной температуры ВК2. По достижении водой температуры, на которую установлен КВ2, его контакты (авария) замкнутся, катушка КМ4 получит питание, реле сработает и разомкнет свои контакты КМ4 в цепи катушки КМЗ. Обесточивапие катушки КМЗ приведет к размыканию контактов КМЗ в цепи контактора КМ1.

Реле максимального тока КА срабатывает при увеличении тока нагрузки на 25 % выше номинального.

5. Особенности монтажа электропроводок установки

5.1. Прокладка электропроводок

Тип электропроводки и способ ее прокладки определяют номинальным напряжением сети, характером помещений, состоянием окружающей среды, в которой она будет находиться, условиями техники безопасности и пожарной безопасности. Окружающая среда характеризуется влажностью, температурой, наличием пыли, вредно действующих химически активных паров и газов.

Сельскохозяйственные помещения по характеру и условиям окружающей среды подразделяют на сухие, пыльные, влажные, сырые, особо сырые, особо сырые с химически активной средой, жаркие, пожароопасные и взрывоопасные.

Сухие помещения--это такие, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60 %. Если в этих помещениях в течение длительного времени температура не поднимается выше 30 °С, не выделяется большое количество технологической пыли и химически активных веществ, то такие сухие помещения называют нормальными. К сухим помещениям относятся конторы, клубы, красные уголки, помещения для обслуживающего персонала ферм, жилые комнаты, общежития, инкубаторий, отапливаемые склады, подсобные помещения в ремонтных мастерских и т. п.

Пыльные помещения--это такие, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать па проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п. К ним относятся помещения для дробления сухих концентрированных кормов, для дробления сена в муку, комбикормовые заводы, зерносклады, мельницы и т. п.

Влажные помещения -- это такие, в которых пары или конденсирующаяся влага выделяются лишь временно и притом в небольших количествах, а относительная влажность более 60, но не выше 75%. К помещениям этой категории относятся сени, кухни жилых помещений, лестничные клетки, залы общественных столовых, неотапливаемые склады и т. п.

Сырые помещения -- это такие, в которых относительная влажность в течение длительного времени превышает 75%. Это доильные залы, молочные, овощехранилища, кухни общественных столовых, санузлы и т. п. Кроме того, к ним можно отнести животноводческие помещения с установками для поддержания в них микроклимата (коровники, свинарники, телятники, птичники и другие).

Особо сырые помещения--это такие, в которых потолок, стены, пол и находящиеся в них предметы покрыты влагой, а относительная влажность воздуха приближается к 100 %. К таким помещениям относятся кормоцехи для приготовления влажных кормов, моечные на фермах, бани, прачечные, навесы, сараи и подсобные неотапливаемые помещения с температурой, влажностью и составом воздуха, практически не отличающимися от наружной среды.

Особо сырые с химически активной средой -- это помещения, где при относительной влажности воздуха, близкой к 100 %, постоянно или длительное время содержатся пары аммиака, сероводорода или других газов невзрывоопасной концентрации или же образуются отложения, разъедающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования. К помещениям такого типа относятся (при отсутствии в них установок по созданию микроклимата) коровники, свинарники, телятники, птичники и другие животноводческие помещения.

Жаркие помещения -- это такие, в которых температура в течение длительного времени превышает 30 °С.

Пожароопасные -- помещения или наружные установки, в которых хранят или применяют горючие вещества. Это зернохранилища, мельницы, коровники, свинарники, телятники и другие животноводческие помещения, на чердаках которых хранится сено или солома.

Взрывоопасные помещения--это такие, в которых по условиям технологического процесса могут образовываться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом или кислородом или с другими газами-окислителями (например, с хлором); горючие пыли или волокна с воздухом при переходе их во взвешенное состояние.

По степени опасности поражения людей электрическим током помещения подразделяют на помещения повышенной опасности, особо опасные и без повышенной опасности.

Помещения повышенной опасности характеризуются наличием одного из следующих условий: сырые, с относительной влажностью воздуха выше 75 % в течение длительного времени или с токопроводящей пылью; с токопроводящими полами -- земляными, сырыми деревянными, с железобетонными, металлическими и т. п.; жаркие с температурой выше 30 °С в течение длительного времени; когда человек может одновременно коснуться электрооборудования и металлических конструкций здания или механизмов, соединенных с землей.

Особо опасные помещения характеризуются одним из следующих условий, создающих особую опасность поражения человека током: влажность воздуха, близкая к 100 %, когда потолок, стены, пол, а также предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой; присутствие химически активной среды; наличие одновременно двух или более условий повышенной опасности.

Помещения без повышенной опасности характеризуются отсутствием условий, создающих повышенную или особую опасность поражения человека электрическим током.

В производственных помещениях, характеризующихся повышенной опасностью, и особо опасных для питания ламп переносных ручных светильников необходимо применять напряжение не выше 36 В. При очень неблагоприятных условиях (теснота; неудобное положение работающего -- лежа, сидя, прислонившись к металлическим частям; постоянное соприкосновение с металлическими заземленными конструкциями и аппаратами -- работа в силосной башне, навозохранилище, у транспортера для уборки навоза, в кормокухне, котельной) для ручных переносных ламп и электрифицированного ручного инструмента необходимо применять напряжение не выше 12 В.

В помещениях повышенной опасности или особо опасных при отсутствии названных неблагоприятных условий стационарные светильники, расположенные ниже 2,5 м от пола, должны быть снабжены арматурой, исключаю- щей доступ к лампам без приспособлений. В данных условиях необходимо применять напряжение не выше 36 В.

Изоляция проводов и кабелей должна соответствовать напряжению сети и условиям окружающей среды. Для сетей напряжением до 500 В провода должны иметь изоляцию, рассчитанную на напряжение не ниже 500 В.

По условиям механической прочности площадь поперечного сечения токоведущих жил проводов, шнуров и кабелей должна быть не меньше значений, приведенных в таблице 9, а точки крепления их должны располагаться одна от другой на расстояниях, не меньших, чем указаны в таблицах 10 и 11.

Провода электропроводок удаляют от печей и труб отопления во избежание перегрева и преждевременного старения изоляции.

Когда на фермах иная проводка недопустима или явно нецелесообразна, применяют проводки в стальных трубах.

Нулевой провод должен иметь отличительную расцветку или у места ответвления и при вводе в арматуру его метят бандажом из цветных ниток, а головки роликов или изоляторов нулевого провода окрашивают эмалевой краской. На прямых участках окрашенные ролики устанавливают с интервалом через два или три обычных ролика.

Все сельские сети должны быть защищены от перегрузок и токов короткого замыкания. Защиту выполняют автоматическими выключателями (автоматами) или плавкими предохранителями. Автоматы должны иметь электромагнитный расцепитель (для защиты от коротких замыканий) и тепловой -- для защиты от перегрузок.

Для надежного и быстрого отключения при коротком замыкании необходимо, чтобы ток короткого замыкания был не менее чем в 3 раза больше номинального тока предохранителя.

Таблица 1

Наименьшие площади поперечных сечений токопроводящих жил, мм2

Страницы: 1, 2