- •Расчет и выбор электрической аппаратуры
- •Рецензенты:
- •Содержание
- •Введение
- •Контрольная работа №1
- •1.1. Задание к контрольной работе №1
- •1.1.1. Принцип работы схемы управления двигателем постоянного тока Подготовка схемы к работе
- •Работа схемы при пуске
- •Работа схемы при реверсе
- •1.2. Методика расчета
- •1.2.1. Выбор рубильников
- •1.2.2. Выбор плавких предохранителей
- •1.2.3. Выбор автоматических выключателей
- •1.2.4. Выбор командоаппарата
- •1.2.5. Выбор контакторов
- •1.2.6. Выбор реле максимального тока
- •1.2.7. Выбор реле минимального тока
- •1.2.8. Выбор реле напряжения
- •1.2.9. Выбор реле времени
- •1.3. Пример выполнения контрольной работы №1
- •Выбор рубильников
- •Выбор контакторов
- •Выбор реле времени
- •Выбор реле напряжения
- •Выбор реле максимального тока
- •Выбор реле минимального тока
- •Выбор командоаппарата
- •Выбор автоматических выключателей
- •Выбор предохранителей
- •Контрольная работа №2
- •2.1. Задание контрольной работы №2
- •2.2. Методика расчета
- •2.2.1. Выбор рубильников и автоматических выключателей
- •2.2.2. Выбор максимальных токовых реле
- •2.2.3. Выбор магнитных пускателей
- •2.2.4. Выбор тепловых реле
- •2.2.5. Выбор плавких предохранителей
- •2.3. Пример выполнения контрольной работы №2
- •2.3.1. Расчет и выбор аппаратуры для управления ад
- •Выбор рубильника
- •Выбор максимальных токовых реле
- •Выбор магнитного пускателя
- •Выбор тепловых реле
- •Выбор предохранителей
- •2.3.2. Расчет и выбор аппаратов защиты системы пч-ад
- •Выбор автоматического выключателя
- •Выбор плавких предохранителей
- •Выбор тиристорного преобразователя
- •Приложение 1 техническая характеристика реакторов серии фрос на токи 250-1000 а
- •Техническая характеристика реакторов серии фрос (фросз) на токи 800–10000 а
- •Техническая характеристика реакторов серии сросз
- •Техническая характеристика реакторов серии ртст
- •Основные технические данные
- •Условные обозначения аппаратов
- •Преобразователи частоты Типы преобразователей частоты
- •Электромеханические преобразователи частоты.
- •Статические преобразователи частоты
- •Особенности применения в электроприводе статических пч различных типов
- •Пример реализации частотно-управляемого эп с использованием пч с аин
- •Расчет преобразователя частоты общего назначения
- •Расчет инвертора
- •Расчет выпрямителя
- •Расчет параметров охладителя
- •Расчет фильтра
- •Расчет снаббера
- •Технические характеристики преобразователей частоты
- •Библиографический Список
- •Расчет и выбор электрической аппаратуры
- •455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38
1.2.7. Выбор реле минимального тока
В качестве минимального токового реле в цепях постоянного тока применяют реле контроля тока РЭВ-830.
Выбор производится по минимально допустимому току обмотки возбуждения двигателя. Втягивающие катушки реле изготавливаются на номинальные токи: 1,6; 2,5; 6; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 320; 400; 630 А. При этом реле могут быть отрегулированы на ток втягивания в пределах 30–80% от номинального тока катушки.
1.2.8. Выбор реле напряжения
Защита двигателя от снижения напряжения применяется для предотвращения перегрева двигателя при глубоких уменьшениях напряжения питающей сети.
При коротких замыканиях в сети происходит падение напряжения на двигателе, а ток в якорной цепи возрастет, что приводит к срабатыванию токовой защиты. При перерыве подачи напряжения более 0,5 с самозапуск двигателя станет невозможным благодаря срабатыванию реле напряжения.
В качестве нулевой защиты в двигателях постоянного тока применяются реле напряжения серий ЭРЭ-100, Р100Е, РЭ-500, РЭВ820 и современный отечественный аналог РЭ14.
Реле РЭ14 исполняются одностабильными и выпускаются с 2 контактами: 1 замыкающий и 1 размыкающий либо 2 замыкающих, или с 4 контактами: 2 замыкающих и 2 размыкающих либо 4 замыкающих. Втягивающие катушки исполняются на номинальные напряжения 24, 48, 110, 220 В. Реле РЭ14 допускают регулировку напряжения срабатывания в пределах 25–80% от номинального напряжения катушки. Коэффициент возврата реле не нормируется. Потребляемая мощность реле РЭ14 не более 30 Вт, а коммутируемое напряжение и ток 440 В и 16 А соответственно.
Выбор реле осуществляется по номинальному напряжению катушки, которое должно соответствовать номинальному напряжению питающей сети, и по напряжению и току коммутируемой цепи.
|
Рис. 1.4. Характеристики напряжения на РПВ и РПН
|
Сопротивление противовключения должно вводится при отрицательных скоростях для ограничения тока якоря двигателя. Как видно из рис. 1.4, при отрицательных скоростях двигателя напряжение на реле будет менее половины номинального, а при положительных – более половины номинального напряжения. Следовательно, необходимо, чтобы при отрицательных скоростях присутствовало сопротивлениеRп, а при положительных – отсутствовало. Такое возможно при срабатывании реле при напряжении, равном половине номинального, но для надежности работы напряжение втягивания реле выбирают из условия
. (1.1)
1.2.9. Выбор реле времени
Главной характеристикой реле времени является диапазон выдержки времени. Для схемы электропривода постоянного тока с запуском двигателя в две ступени время выдержки реле времени можно определить из основного уравнения движения:
, (1.2)
где М– момент двигателя, Н∙м;
Мс– статический момент, Н∙м;
J– момент инерции, Н∙м2.
Для эффективного и безопасного пуска двигателя при номинальной нагрузке задаются следующими токами переключения пускового реостата:
– максимальный ток ;
– ток переключения .
Из курса электрического привода известно, что . Для схемы ДПТ параллельного возбуждения (см. рис. 1.2) при номинальном напряжении питающей сети произведение, таким образом, выполняется соотношение.
Задавшись токами I1, I2, находят соответствующие им моменты М1 и М2.
Решив основное уравнение движения относительно времени t, получим
, (1.3)
где – скорость идеального холостого хода;
– момент короткого замыкания.
Скорость идеального холостого хода можно найти по формуле
. (1.4)
Для момента короткого замыкания справедливо равенство
, (1.5)
где – полное сопротивление якорной цепи двигателя.
Величины ступеней пусковых сопротивлений находят по любому методу, известному из курса электропривода. Пусковая диаграмма двигателя приведена на рис. 1.5.
Рис. 1.5. Пусковая диаграмма двигателя
На практике приблизительно можно считать, что на первой ступени двигатель разгоняется в течение 0,5–3 с; время разгона на второй ступени в 3 раза меньше (для двухступенчатого пуска). Причем, чем больше маховые массы механизма и чем меньше передаточное число от двигателя к механизму, тем больше будет время разбега.
Кроме того, выбор реле времени осуществляется по номинальному напряжению катушки и по коммутируемому току и напряжению.
Для схемы управления электроприводом, представленной на рис. 1.2, можно применить реле времени различного типа, например, представленные в табл. 1.11.
Таблица 1.11
Параметры реле времени
Тип реле |
Диапазон выдержек времени, с |
Диапазон питающих напряжений, В |
Диапазон коммутируемых напряжений, В |
Диапазон коммутируемых токов, А |
Число контактов замыкающих/ размыкающих/ переключающих |
Потребляемая мощность, Вт | ||||
постоянного тока |
переменного тока |
постоянного тока |
переменного тока |
постоянного тока |
переменного тока | |||||
РВ-01 |
0,1–30 |
24–220 |
100–380 |
24–220 |
100–380 |
0,01–2,5 |
–/–/2 |
10 | ||
РВ-03 |
0,15–20 |
– |
100–380 |
– |
100–380 |
0,01–2,5 |
–/2/1 |
30 | ||
РВ-100 |
0,1–20 |
24–220 |
– |
24–250 |
24–250 |
0,01–1 |
0,01–5 |
1/–/1 |
30 | |
РВ-200 |
0,1–20 |
– |
100–380 |
24–250 |
24–250 |
0,01–1 |
0,01–5 |
1/–/1 |
30 | |
РЭВ 811 |
0,25–1,5 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 811Т |
0,25–1,5 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 812 |
0,8–2,8 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 812Т |
0,8–2,8 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 813 |
2–3,8 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 813Т |
2–3,8 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 814 |
3–5,5 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 814Т |
3–5,5 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 815 |
0,25–0,9 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 816 |
0,5–1,7 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 817 |
1,2–2,7 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 818 |
2–3,8 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1-2/1-2/– |
30 | ||
РЭВ 881 |
4,5–9 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1/1/– |
40 | ||
РЭВ 882 |
7–13 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
1/1/– |
40 | ||
РЭВ 883 |
3–7 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
2/2/– |
40 | ||
РЭВ 884 |
5–11 |
24–220 |
– |
24–440 |
24–660 |
0,05–10 |
2/2/– |
40 |