Курсовой проект по мдк 04. 02. Теоретические основы разработки и моделирования отдельных несложных модулей и мехатронных систем
 Скачать 3.9 Mb.
|
Таблица 3- Технические характеристики двигателя
 Рисунок 2 - Общий вид двигателя 2.3. Выбор аппаратов коммутации, управления и защиты двигателей и обоснование выбора Основой для выбора аппаратов для коммутации, управления и защиты ЭП являются номинальные (паспортные) данные двигателя, режимы и условия его работы. Применяемые в ЭП устройства и аппараты должны в наилучшей степени обеспечивать все возлагаемые на них функции и полностью соответствовать условиям работы ЭП. Автоматические выключатели. Эти аппараты выбирают по номинальному току и напряжению, роду тока, предельной коммутационной способности, термической и электродинамической стойкости, собственному времени отключения. Все параметры автоматов должны соответствовать работе ЭП как в обычном, так и в аварийном режимах, а конструктивное исполнение - условиями его размещения. При наличии в автоматах тепловой и максимальной защит, обеспечиваемых с помощью различного рода расцепителей, их установка должна соответствовать уровням соответствующих токов двигателя. Максимальная токовая защита не должна срабатывать при пуске двигателя, для чего её установка IУ.М выбирается по соотношению IУ.М . ≥ kHIПУСК где IПУСК - пусковой ток двигателя; kH =1,5 - 2,2 - коэффициент, учитывающий вид расцепителя и возможный разброс тока его срабатывания относительно установки. Защита от перегрузок (тепловая защита) считается эффективной при следующем соотношении её тока установки IУ.Т и номинального тока двигателя IУ.Т = (1,2... 1,4) IНОМ Предельной коммутационной способностью автомата называется максимальное значение тока короткого замыкания, которое он способен включить и отключить несколько раз, оставаясь исправным. Электродинамическая стойкость характеризуется амплитудой ударного тока короткого замыкания, который способен пропустить автомат без своего повреждения. Термическая стойкость характеризуется допустимым количеством тепла, которое может быть выделено в автомате за время действия тока короткого замыкания. Для определения соответствия этих параметров автоматов условиям работы ЭП должны быть предварительно определены токи короткого замыкания. Электромагнитные аппараты (контакторы, реле, магнитные пускатели). К числу показателей, по которым они выбираются, относятся характер и величина напряжений главной цепи и цепи управления (включающих катушек); коммутационная способность контактов и их количество; допустимая частота включений; режимы работы; категория размещения; степень защиты от воздействия окружающей среды. Дополнительно к этому реле, выполняющие функции управления и защиты, выбирают по роду входной воздействующей величины (ток, напряжение, мощность), выдержки времени (реле времени), коэффициенту возврата, времени срабатывания и отпускания. Включатели и переключатели. Эти аппараты выбираются по роду и величине напряжения, току нагрузки, количеству переключений, которое они допускают по условиям механической и электрической износостойкости. Кнопки и ключи управления. Они выбираются по роду и уровню напряжения, величине коммутируемого тока, количеству коммутируемых цепей, степеней защиты и кинематическому исполнению, электрической и механической износостойкости Предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя производится по отношению к пусковому току двигателя с тем, чтобы она не перегорала при его пуске. Для АД с короткозамкнутым ротором ток плавкой вставки при времени пуска до 5 с. IПВ = IПУСК/2,5, а при времени пуска, большем 5 с. IП.В = IПУСК/(1…1,25) Для АД с фазным ротором и ДПТ обычного исполнения ток плавкой вставки рассчитывается по отношению к номинальному току IПВ ≥ (1... 1,25) IНОМ Для зашиты цепей управления, ток плавкой вставки выбирается из условия IПВ = 2,51I∑. где I∑ - суммарный ток катушек максимального количества одновременно включённых аппаратов в схеме управления. Реле максимального тока. Установка тока при защите АД с короткозамкнутым ротором выбирается из соотношения IУ.Т = (1,2... 1,3) IПУСК ,а для АД с фазным ротором и ДПТ IУ.Т = (2...2,5)IНОМ Определяем номинальный ток двигателя: Iн=Рн×1000/(380нcosφ); (10) Iн=5,5×1000/(380×0,83×0.74)=1,28А Определяем пусковой ток: Iп=Iн(Iпуск/Iном); ( 11) Iп=1,28×5,5=0,23А Определяем ток максимальной уставки: Iум=2×Iп (12) Iум=2×0,23=0,46А Определяем ток уставки тепловой: Iут=1.2×Iн; (13) Iут=1.2×1,28=1,53А Определяем ток плавкой ставки: Inв= Iп/2.5 (14) Inв=0,23/2,5=0,09А Выбираем автоматический выключатель для двигателя АИР132М8: PL4-B6/3 Высокая селективность между автоматическим выключателем и добавочным предохранителем, высокое ограничение протекшей энергии Двойная функция зажимов - болтовые / хомутные, сверху и снизу Возможность выбора вводных / выводных зажимов Воздушное расстояние между контактами 4 мм соответствует требованиям на гальваническое отделение с учетом предписанного номинального импульсного напряжения выдержки Расстояние контактов свыше 4 мм для безопасного электрического разъединения Пригодный для применений до 48 В DC Таблица 4-Технические характеристики автоматического выключателя
Выбираем магнитный пускатель: Z-SCH230/1/25-20 Например: • Коммутация освещения • Коммутация электрического отопления (обогрева) • Коммутация вентиляции • Коммутация кондиционирования, вентиляторов • Коммутация тепловых насосов • Коммутация электрически управляемых (управляемых двигателем) ворот и жалюзи • И т.д. Преимущества и безопасность: • Индикация коммутационного положения на лицевой стороне • Компактный размер • Большое сечение подключаемого провода • Низкий уровень шума при коммутации • Низкий уровень шума при работе • Высокое усилие прижатия контактов для высокой коммутационной способности • Простой монтаж на DIN рейку шириной 35 мм • Защита от касания пальцем или ладонью согласно VGB 4 • Материал корпуса не распространяющий горение без галогенов и хлоридов • Z-SCH инновационная магнитная система для переменного тока • СMUC инновационная магнитная система для переменного и постоянного тока Выбираем предохранитель Z-C10/SE-1A/GG для двигателя АИР132М8 Таблица 5 - Технические характеристики Z-C10/SE-1A/GG
Выбираем промежуточное реле МРП-4. Служит для усиления, гальванической развязки или увеличения количества контактов используемого оборудования Выходные контакты: Яркий светодиод указывает состояние выхода Встроенная защита коммутирующего элемента от индуктивных выбросов возникающих при размыкании реле Бесшумная работа Размер 1 стандартный модуль с креплением на DIN рейку или на ровную стену. Выбираем реле времени: RE9 RA51MW7 Таблица 6- Технические характеристики реле времени: RE9 RA51MW7
2.4. Выбор проводов и кабелей и обоснование выбора Iн = Рн*103/1.73*Uн*cosφ*ηн; (15) Iн = 5.5*103/1.73*220*0.74*0.83=23.5А Выбор монтажных проводов Монтажные провода применяют для монтажа электрических аппаратов и приборов (обмотки реле и обмотки контакторов и магнитных пускателей, размыкающие и замыкающие контакты в цепи управления, кнопки, и т д), причем крепление этих проводов делают неподвижным. При выполнении указанной работы провода приходится нередко изгибать, поэтому монтажные провода в отличие от установочных обладают повышенной гибкостью. Это свойство обусловлено тем, что жилы монтажных проводов изготавливают из мягкой медной проволоки (многопроволочные жилы - из тонких медных проволок, свитых друг с другом). Жилы монтажных проводов луженые, благодаря этому они легко соединяются пайкой. Марку монтажных проводов определяют по выбранному сечению по таблице №27 дср №3 и расшифровывают. Монтажный провод: МГШДОЛ-К; 1,5 мм2 – сечение. Многопроволочный, изолированный двойной обмоткой из искусственного шёлка капрон, в оплётке из шёлка капрон, проклеенный лаком. Выбор установочных проводов Установочные провода используют для соединения электроустановок и их частей ( установок и пультов, установок и щитов, пультов и щитов управления), неподвижной прокладке внутри помещений, на открытом воздухе, в трубах, под штукатуркой и т.д. Изоляция проводов рассчитана на напряжение 380, 660 и 3000 В переменного тока и может быть резиновой либо пластмассовой. Для силовых устройств (обмоток двигателей, трансформаторов и т.д.) Установочный провод: ПВ; 1.5 мм2 – сечение. П- полиэтиленовая изоляция В – изоляция поливинилхлоридная Прокладка в трубах и каналах несгораемых строительных конструкций при напряжении до 660В переменного тока. Выбор силовых кабелей С и л о в ы е к а б е л и предназначены для соединения установок, щитов управления в силовых цепях и выпускаются с медными и алюминиевыми токопроводящими жилами с изоляцией из бумаги, пластиката, полиэтилена, резины и других изоляционных материалов. Кабели имеют свинцовые, алюминиевые, резиновые или пластмассовые защитные оболочки и выпускаются на напряжения до 500 кВ.Токи силовых кабелей рассчитывают: Силовой кабель: СБ – число жил 3, номинальное сечение жил при номинальном напряжении кабелей до 2.5мм2, С - свинцовая, Б – броня из стальных лент Выбор контрольные кабели К о н т р о л ь н ы е к а б е л и используются для питания приборов, аппаратов и других устройств, при этом электроэнергия подается от распределительных щитов к щитам управления. Они могут иметь от 4 до 37 медных или алюминиевых жил сечением от 0,75 до 10  .Выбираются если сечения жил более 10 , то вместо контрольных кабелей берут силовые.Марку контрольных кабелей определяют по выбранному сечению и по количеству жил по таблице 3.21 с 58 справочника В.В.Москаленко « Справочник электромонтера» Контрольные кабели: КРСБ; 2,5 мм2 – сечение, М – маслонаполненный К – броня из круглых оцинкованных стальных проволок, Р – резиновая изоляция, С – свинцовая оболочка, Б – броня из стальных лент. 3. Разработка принципиальной схемы Принципиальной схемой называется чертеж, на котором условными обозначениями изображены: все электрические элементы, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, электрические элементы — разъемы, зажимы и т.п., которыми заканчиваются входные и выходные цепи. На принципиальных схемах отдельные элементы принято изображать следующим образом: выключатели — в выключенном положении; переключатели — в выключенном или наиболее характерном для них рабочем положении; реле, контакторы— в положении при отсутствии напряжения; контактные приспособления — в нейтральном положении; контакты, замыкаемые или размыкаемые механически — в положении при отсутствии механических воздействий; реостаты, потенциометры — в наиболее характерных положениях при нормальных условиях работы. Принципиальная схема показывает с помощью условных обозначений полный состав элементов изделия и связи между ними, а также дает детальное представление о принципах работы изделия. Принципиальные схемы служат основанием для разработки другой технической документации: схем соединений и электромонтажных чертежей. Принципиальными схемами пользуются для изучения принципов работы изделия, а также при их наладке, регулировке, контроле и ремонте.  Рисунок 3- разработка принципиальной схемы 3.1. Описание работы схемы Ручной режим: При нажатии на SB2 включается магнитный пускатель КМ1, двигатель работает , лифт едет вверх, до SQ5. При нажатии на SB3 включается магнитный пускатель КМ2, двигатель работает , лифт едет вниз, до SQ8. Автоматический режим: Нажимаем SB4 включается реле К1, замыкается блок-контакт К1, кнопка SB4 ставится на самопитание. Замыкается контакт К1, включается магнитный пускатель КМ3. Ток идёт на обмотку контактора К2 (лифт двигается вверх на второй этаж со скоростью V1 до SQ6). SQ6 включает КТ1 (остановка на 3 минуты). По истечению времени на КТ1 замыкается контакт КТ1 и ток идёт на обмотку контактора К3 (лифт двигается вниз на первый этаж со скоростью V2 до SQ7). SQ7 включает КТ2 (остановка на 5 минут). По истечению времени на КТ2 замыкается контакт КТ2 и цикл повторяется заново. 3.2. Создание базы данных элементов силовой схемы, схемы управления и схемы сигнализации в системе КОМПАС-Электрик Рисунок 4 - Вид из библиотеки асинхронного двигателя.  Рисунок 5 - Вид асинхронного двигателя из Компас-Электрик.  Рисунок 6 - Чертёж общего вида автоматического выключателя.  Рисунок 7 - Чертёж монтажного вида реле.  Рисунок 8 - Чертеж общего вида магнитного пускателя.  Рисунок 9 - Чертеж общего вида предохранителя.  Рисунок 10- Чертеж общего вида промежуточного реле. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||