Kурсовое проектирование по электрооборудованию. 32 Литература 35 Приложение Форма титульного листа 36 Приложение Форма задания на курсовой проект
 Скачать 350.48 Kb.
|
|
Паспортные данные Автоматический выключатель Марка А [ 16 ] I ном. = 13 А < I ном. = 25 А Uцепи.упр. = 220 В < ном. = 220 В I уставки сраб. от 0.6 до 25 А < I уставки сраб. от 0.6 до 25 А Автоматический выключатель Марка АП-50 [ 16 ] I ном. = 40 А < I ном. = 63 А Uцепи.упр. = 380 В < ном. = 400 В I уставки сраб. = 134.3 А < I уставки сраб. = 50-140 А I расч. = 40 А < I н.р. = 63 А Токовое реле KA1-KA6 Марка РТ [ 16 ] цепи. = 5 А < ном. = 16 А Uцепи.упр. = 220 В < катушки = 220 В число р.к по схеме = 1 < число р.к по паспорту = 1 число з.к по схеме = 2 < число з.к по паспорту = 2 Диапазон уставки 4 А < Диапазон уставки 4 А РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ Правильный выбор трансформатора имеет большое значение. Сечение провода с одной стороны должно быть такое, чтобы провод не нагревался под действием прохождения по нему тока, с другой стороны при большом сечении увеличивается затрата на изготовления проводов с алюминия и меди, то есть с цветных металлов, которые дорого стоят. Применяя исходные данные можно произвести расчет трансформатора [ 5]. Напряжение первичной обмотки U 1 , В 220 Напряжение вторичной обмотки U 2 , В 127 U ′ 2 , В 6,3 Токи вторичных обмоток I 2 , A 0,6 I ′ 2 , A 2 Тип стержня магнитопровода Стержневой Частота питания цепи F, Гц 50 Расчет трансформаторов начинают с определения его вторичной мощности S 2 , ВА: S U I 2 2 2 = ⋅ , (28) где U 2 - вторичное напряжение, В I 2 - вторичный ток, А. S 2 127 0 6 76 2 = ⋅ = , , (ВА), ′ = ⋅ = S 2 6 3 2 12 6 , , (ВА). Найдем общую вторичную мощность S S S 2 2 2 76 2 12 6 88 8 = ′ + = + = , , , (ВА). Найдем его первичную мощность S 1 , ВА: S S 1 2 = η , (29) где S 2 - вторичная мощность, ВА; η - КПД трансформатора взятое из табл. 7 [5]: η =0,9. S 1 88 8 0 9 98 67 = = , , , (ВА). PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 20 Поперечное сечение сердечника трансформатора с можно определить последующей эмпирической (те. найденной опытным путем) формуле Q k S f c = 1 2 , (30) где f- частота тока в сети, Гц k- постоянная (4- 6 для масляных и 6- 8 для воздушных трансформаторов) Q c = ⋅ ⋅ = 7 98 67 2 50 6 95 , , (см. Сечение сердечника может быть выражено через его размеры Q c =ab, где а- ширина пластин, см b- толщина пакета пластин, см. Соотношение размеров сечения сердечника может находиться в пределах b/a=1,2 ÷ 1,8, где а см, а b=3,24 см. Рис. 2. Типы сердечников трансформаторов а — стержневой, б — броневой, в — трехфазный Я — ярмо, Ст — стержень Сечение стержня обычно имеет квадратную, прямоугольную или ступенчатую форму вписанную в окружность. Стержни прямоугольного се обычно применяют для трансформаторов до 700 ВА. Высоту H c , (см) прямоугольного стержня можно вычислить по формуле H a c = ÷ ⋅ ( , , ) 2 5 3 5 , (31) H c = ⋅ = 3 2 14 6 42 , , (см. Ширину окна сердечника принимают по формуле c H m c = , (32) где m- коэффициент, учитывающий наивыгоднейшие размеры окна сердечника (m=2,5 ÷ 3). c = = 6 42 2 8 2 3 , , , (см. Сечение ярма трансформатора с учетом изоляции между листами принимается я. Сечение проводов для первичной и вторичной обмоток определяют в зависимости оттока в обмотках и допустимой плотности тока. Ток первичной обмотки определяют следующим образом I S U 1 1 1 = , (33) где U 1 - входное напряжение, В S 1 - мощность трансформатора, ВА. I 1 98 67 220 0 45 = = , , (А. Сечение провода первичной и вторичной обмоток определяют по формулам S I = δ , (34) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 21 где S 1 и S 2 - сечение проводов первичной и вторичной обмоток, мм δ - плотность тока, А/мм 2 . Определяем сечение провода первичной и вторичной обмоток, исходя из плотности тока, равной δ =2,5 а/мм 2 18 , 0 5 , 2 45 , 0 1 = = S (мм 5 , 2 6 , 0 2 = = S ( мм 5 , 2 2 2 = = ′ S (мм 2 ). Число витков первичной и вторичной обмоток определяют по формулам ω = ⋅ ⋅ ⋅ U B Q c c 10 222 4 , (35) где В с - магнитная индукция в сердечнике В с =1,1 кгс (сталь Э) 3 , 1296 95 , 6 1 , 1 222 10 220 4 1 = ⋅ ⋅ ⋅ = ω ; 3 , 748 95 , 6 1 , 1 222 10 127 4 2 = ⋅ ⋅ ⋅ = ω ; 37 95 , 6 1 , 1 222 10 3 , 6 После расчета основных параметров трансформатора необходимо проверить, разместятся ли обмотки в окне выбранного магнитопровода. Из табл. 8 [5] или Приложения 4 мы можем найти диаметр провода с изоляцией. и мм d и мм d и мм. Пользуемся упрощенным способом проверки. Для этого по наружному диаметру провода и числу витков находим площадь, занимаемую каждой обмоткой в окне сердечника, затем складываем площади всех обмоток и полученную сумму сравниваем с площадью окна те. определяем коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой. k Q Q обм 0 0 = , (36) где Q обм =d и w- площадь, занимаемая обмоткой, см d и- диаметр провода с изоляцией, см w- число витков обмотки Нс С- площадь окна сердечника трансформатора, см 4 , 0 3 , 2 42 , 6 ) 37 08 , 0 ( ) 3 , 748 057 , 0 ( ) 3 , 1296 0505 , 0 ( 2 2 2 Коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой для маломощных трансформаторов принимают k 0 =0,2 ÷ 0,5. Отсюда видим, что подобранно сечение провода и катушка трансформатора правильно. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ Сечение проводов и жил кабелей цепей управления, сигнализации, измерения и т. п. выбирается также, как сечение проводников цепей питания, по допустимым токовым нагрузкам, потере напряжения и механической прочности. Расчетный ток, по которому производится выбор сечения проводов, должен приниматься как большее значение тока, определяемое двумя условиями нагревом проводников длительным током и соответствием выбранному аппарату защиты, те допустимым отношением (кратностью) номинального тока или тока срабатывания защитного аппарата к длительно допустимому току проводов и кабелей. Условия нагрева проводов длительным расчетным током имеет вид длит. доп. ≥ Iрасч., (37) а условие соответствия выбранному аппарату защиты длит. доп. ≥ КзIз, (38) где длит. доп. – допустимый длительный ток для провода или кабеля при нормальных условиях прокладки, определяемый по таблицам допустимых токовых нагрузок на провода и кабели [10]; Iрасч – длительный расчетный ток линии, з – номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата Кз – кратность допустимого длительного тока для провода или кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата. Значения коэффициентов Кз в зависимости от характера сети, типа изоляции проводов и кабелей и условий прокладки приведены в табл. 3.9. Таблица 3.9. Кратность допустимых длительных токов в сетях, для которых защита от перегрузки обязательна (ПУЭ, п. 3.1.11) [ 11 проводников с резиновой или аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией Ток защитного аппарата во взрыво- и пожароопасных зонах, жилых, торговых помещениях и т. п. невзрыво- и непожароопасных помещениях промышленных предприятий в сетях, защищаемых только от коротких замыканий (ПУЭ, п. 3.1.9) Номинальный ток плавкой вставки предохранителя 1,25 1,0 0,33 Ток срабатывания (уставки) автоматического выключателя, имеющего только электромагнитный расцепитель 1,25 1,0 0,22 Номинальный ток расцепителя теплового или комбинированного) автоматического выключателя с нерегулируемой обратнозависимой оттока характеристикой 1,0 1,0 1,0 Ток срабатывания (трогания) расцепителя автоматического выключателя без отсечки с регулируемой обратнозависимой оттока характеристикой 1,0 1,0 0,66 По условию механической прочности провода и кабели должны иметь сечения не менее минимально допустимых сечений проводов в электроустановках систем автоматизации. Наименьшие допустимые сечения жил проводов и кабелей принимаются 1) 0,35 мм – для многопроволочных (гибких) медных жил 2) 0,5 мм – для однопроволочных медных жил 3) 2 мм – для алюминиевых жил. Для прокладки в пластмассовых и стальных защитных трубах (в металлических рукавах) должны применяться провода с сечением медных жил не менее 1 мм, алюминиевых – 2 мм. Также необходимо, чтобы изоляция, защитные оболочки и наружные покровы роводов и кабелей отвечали условиям окружающей среды и принятому способу выполнения электропроводки. Провода и кабели с медными жилами допускается применять в следующих случаях PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 23 в цепях термопреобразователей (термометров сопротивления) и преобразователей термоэлектрических (термопар) в цепях измерения, управления, питания и сигнализации напряжением до 60 В при сечении жил проводов и кабелей до 0,75 мм во взрывоопасных зонах (в зонах классах В и В-1а); 4) в установках подверженных вибрации. При проверке проводов и кабелей на допустимые потери напряжения необходимо убедиться в том, что отклонение напряжения на зажимах электроприемников не превышает допустимых значений. Необходимо отметить, что в большинстве случаев сечения проводов системы электропитания, выбранные по условию нагрева электрическим током (когда длина сети сравнительно невелика, удовлетворяют и требованию допустимой потери напряжения. Но может оказаться, что при длинных малозагруженных линиях решающим условием привыборе сечений проводов будет допустимое значение потери напряжения. Расчет потерь напряжения в системе электропитания (если в нем возникает необходимость) может быть выполнен в соответствии с рекомендациями, приведенными в [5, 12, 19]. Сечения нулевых проводов выбираются следующим образом в однофазных двухпроводных сетях – равными фазному в трехфазных четырехпроводных сетях, питающих смешанную нагрузку (однофазные и трехфазные электроприемники), - не менее 50% сечения фазных проводов в трехфазных четырехпроводных сетях, питающих трехфазную нагрузку, - не менее 50% сечения фазных проводов РАЗМЕЩЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ Все оборудование служащие для управления, защиты, и контроля за двигателем, обычно располагается в шкафу управления. Размещается оно в нем следующим образом XA – клемник или клемниковая колодка. Внутри шкафа управления размещаются автоматические выключатели, магнитные пускатели, промежуточные реле, реле защиты. На передней панели или панели управления размещаются ключи управления, измерительные приборы, сигнальные лампочки. Электрические соединения между обмотками элементов внутри шкафа осуществляется обычно при помощи клемника, также через клемник подводится питание к шкафу. ВЫПОЛНЕНИЕ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ И ПОДКЛЮЧЕНИЯ Схемы соединений и подключения необходимы для выполнения монтажа электроустановок. Схемы соединений определяют все электрические соединения в электрических устройствах, входящих в состав монтируемой установки, а схемы подключения показывают внешние соединения между этими устройствами. На схемах соединений электрических устройств обязательно показывают выводы входящих в них аппаратов и приборов, отображая их расположение и нумерацию. Для большей наглядности выводы каждого аппарата или прибора заключают в общую рамку. Кроме того, если это необходимо, дают внутреннюю схему прибора или аппарата. Для изображения отдельных элементов резисторов, конденсаторов, электрических ламп, проводов, катушек аппаратов и др) на схемах соединений используют обозначения, приведенные в стандартах ЕСКД [2, 7, 18]. Пример выполнения схемы соединений и подключения, выполненной для установки нагрева воды в баке, приведены на рис. 3 – 5. На схемах соединений должны быть обозначены все контактные элементы, через которые осуществляются электрические соединения (выводы аппаратов и приборов, PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 24 клемники, зажимы) и отходящие от них проводники. На простых схемах полностью показывают все проводники, которыми соединяются аппараты, приборы и другие элементы, примерно отображая их примерное расположение. На сложных схемах для уплотнения монтажа используют жгуты проводов и группы проводов в лотках показывают одной линией. В непосредственной близости от контактных элементов каждый провод показывают отдельной линией. У каждого вывода и зажима показывают адреса (нумерацию) концов отходящих проводов. На схемах соединений сложных комплектных электрических устройств обязательно показывают перемычки. ТАБЛИЦЫ СОЕДИНЕНИЙ И ПОДКЛЮЧЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ Таблица соединений На первом листе таблицы соединений (подключения) сверху подзаголовком Технические требования приводят - ссылку на электрическую принципиальную схему (схему соединений и подключения, на основании которых выполнена таблица - при необходимости требования к выполнению электрических проводок. Далее начинают запись проводок. При заполнении таблицы соединений проводки записывают в пределах всего щита секции, учитывая расположение приборов и аппаратов по возростанию номиров маркировки цепей в принципиальной электрической схеме. Проводники от аппаратов, установленных на поворотной конструкции, либо вне щита, должны подключаться, как правило, к сборкам коммутационных зажимов. Порядок заполнения граф Таблицы соединений следующий в графе Проводник указывают маркировку проводки (провода) по электрической принципиальной схеме в графах Откуда идет и Куда поступает приводят адреса присоединения проводников, например К, К, где К – позиционные обозначения аппаратов, 4, 5 – номер вывода. Для общих цепей допускается не заполнять графу Откуда идет, кроме первого адреса. Номера выводов приборов и аппаратов проставляют в соответствии с технической документацией завода-изготовителя этих изделий (ТУ, инструкций по монтажу и эксплуатации. При отсутствии у аппаратов (например, реле) заводской нумерации выводов им присваивают условные номера, которые наносят на монтажном символе. Таблица подключения Таблицы подключения проводок следует выполнять в порядке, соответствующем расположению приборов, аппаратов и зажимов в щите, на виде с внутренней стороны слево направо, сверху вниз последовательно по стенкам (левая, передняя, правая) и поворотным конструкциям. В графе Вид контакта проставляется 1) позиция прибора по спецификации или позиционное обозначение аппарата, блока зажимов, рейки с наборными зажимами. 2) условные обозначения контактов и катушки для реле, кнопок, переключателей, блок- контактов магнитных пускателей. Принимаются следующие условные обозначения З – замыкающий контакт, Р – размыкающий контакт, К – катушка реле. Переключающий контакт записывается двумя строчками, как контакт размыкающий и замыкающий. При этом общий вывод записывается один разв строке, где записывается размыкающий контакт. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 25 Графы Выводи Вид контакта, как правило, заполняют только для занятых выводов. В графах Проводник против соответствующих номеров выводов указывают маркировку проводов, подключаемых к данному выводу. Если два проводника подводятся к одному выводу, то около обозначения проводника проставляется знак П. Размеры и пример таблицы соединений для щитка сигнализации (см. рис. 3) приведен в табл. 3.10, а таблицы подключения – в табл. 3.11. Там же приведены примеры последовательности записей электрических проводок, а также примеры записей заголовков. Таблица 3.10 Пример заполнения таблицы соединений для щитка сигнализации Проводник Откуда идет Куда поступает Данные провода Примечание Щиток сигнализации Таблица соединений выполнена на основании схем ХХХ-ХХХ-ХХХ и ХХХ-ХХХ-ХХХ 1 SB3:1 К ПВ1*0,5 1 К К -- // -- // -- 1 К К -- // -- // -- 1 К К -- // -- // -- П 1 К Х -- // -- // -- П 8 X K3:B -- // -- // -- 8 K2:B K2:6 -- // -- // -- П 9 K2:5 SB3:2 -- // -- // -- 9 SB3:2 K3:5 -- // -- // -- П 10 X K3:B -- // -- // -- 10 K3:B K3:6 -- // -- // -- 11 HL1:2 K2:2 -- // -- // -- 12 HL2:2 K3:2 -- // -- // -- 13 K2:4 S2:1 -- // -- // -- 13 S2:1 K3:4 -- // -- // -- П 13 K3:4 X -- // -- // -- П 14 HA1:1 X -- // -- // -- 14 X S2:3 -- // -- // -- 15 K3:4 K2:8 -- // -- // -- 16 K3:8 S2:3 -- // -- // -- PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 26 Продолжение табл. 3.10 Проводник Откуда идет Куда поступает Данные провода Примечание N X K2:A -- // -- // -- N HA1:2 K3:A -- // -- // -- П N K3:A X -- // -- // -- N HL1:1 HA1:2 -- // -- // -- Таблица 3.11 Пример заполнения таблицы подключения для щитка сигнализации Проводник Вывод Вид контакта Вывод Проводник Проводник Вывод Вид контакта Вывод Проводник Щиток сигнализации Таблица соединений выполнена на основании схем ХХХ-ХХХ-ХХХ и ХХХ-ХХХ-ХХХ SB3 K2 1 1 2 9 1 1 з 2 11 HL1 1 3 з 4 13 N 1 2 11 9 5 з 6 8 HL2 1 7 р 8 15 N 1 2 12 N A к B 8 HA1 14 1 2 N K3 S2 1 1 з 2 12 13 1 2 14 1 3 з 4 13 S2 9 5 з 6 10 16 3 4 14 15 7 р 8 16 N A к B 10 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 27 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Содержание раздела охрана труда и техники безопасности должно быть органически связано с темой курсового проекта, те. должны быть рассмотрены вопросы безопасной эксплуатации электрооборудования того станка или механизма, для которого проводились все предыдущие расчеты. Также должны быть разработаны технические и организационные мероприятия по безопасной эксплуатации проектируемого объекта. Кроме того, в этом разделе необходимо рассмотреть вопросы пожарной безопасности. При написании раздела необходимо руководствоваться требованиями системы безопасности труда (ССБТ) [2], других нормативных документов [10, 11], а также рекомендациями, приведенными в литературе [3, 5, 8]. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполненной работы, оценку полноты решений поставленных задач, разработку рекомендаций по конкретному использованию результатов работы. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com |