Электродвигатель марки АИР71А2

Курганский Государственный Университет Контрольная работа Технические средства автоматизации

" Электродвигатель марки АИР71А2″

Выполнил: Студент группы ТЗ 4138 с Семак Е.В.

Проверил: Сбродов Н.Б.

Курган 2011

1. Номер варианта и задание

2. Электрическая принципиальная схема

3. Перечень элементов электрической принципиальной схемы

4. Описание работы схемы

5. Обоснование выбора устройства Список использованных источников привод электродвигатель замыкание асинхронный

1. Номер варианта и задание

1. Задание: Разработать схему управления нерегулируемого привода с асинхронным электродвигателем марки АИР71А2 с устройством защиты от: 1. токов КЗ на базе автомата питания.

2. токов перегрузки на базе автоматического выключателя.

Исходные данные электродвигателя:

Р- 0,75 кВт.

U-ном.- 380 в.

n- 3000 об./мин.

КПД-79%

Кратность пускового тока 1,8

Cos -0, 8

2. Электрическая принципиальная схема

3. Перечень элементов электрической принципиальной схемы

F 1 — Выключатель автоматический

SВ 1 — Кнопка «Пуск»

SВ 2 — Кнопка «Стоп»

КМ 1- Магнитный пускатель М 1 — Электродвигатель

4. Описание работы схемы Данная схема предназначена для запуска и отключения асинхронного двигателя типа АИР71А2 — мощностью 0,75кВт с частотой 3000 об/мин.

В схеме выполнены устройства защиты двигателя:

1. От токов КЗ на базе автоматического выключателя.

2. От токов перегруза на базе автоматического выключателя.

Силовая цепь электродвигателя коммутируется магнитным пускателем с контактами КМ1.1.

Схема работает следующим образом.

При включении автоматического выключателя запуск двигателя не происходит, так как силовые контакты пускателя находятся в нормально разомкнутом состоянии. При нажатии кнопки «ПУСК» (СВ1) катушка пускателя подтягивается через цепь СВ1, СВ2, КМ1. При срабатывании магнитного пускателя происходит запуск электродвигателя, при этом магнитный пускатель становится на самоподхват через свой нормальноразомкнутый контакт КМ1.2. При отжатии кнопки «ПУСК» схема остается в работе. Для останова двигателя необходимо нажать кнопку «СТОП» (СВ2), при этом происходит разрыв схемы питания катушки магнитного пускателя, и пускатель отключается. Устройство защиты от токов короткого замыкания выполнено на базе автомата питания. Автомат служит для отключения электрической цепи в ненормальных и аварийных режимах — перегрузках, коротких замыканиях, чрезмерном понижении напряжения питания. Автомат можно также использовать для редких включений и отключений номинальных токов нагрузки.

К автоматам предъявляются следующие требования:

1. Токоведущая цепь автомата должна пропускать номинальный ток в течение сколь угодно длительного времени.

2. Автомат должен обеспечивать многократные отключения предельных токов короткого замыкания. После отключения этих токов автомат должен быть пригоден для длительного пропускания номинального тока.

3. Для повышения электродинамической и термической устойчивости энергоустановок, уменьшения разрушений, вызываемых токами короткого замыкания, автомат должен иметь малое время отключения.

Рассмотрим работу автомата при коротком замыкании.

В рассечку главной цепи включен электромагнит, якорь которого действует на механизм отключения. При протекании тока короткого замыкания якорь, перемещаясь, освобождает рычаг, и автомат отключается под действием пружины. При необходимости создания выдержки времени между началом короткого замыкания и моментом отключения якорь воздействует на механизм отключения через замедляющий элемент.

Работа защиты от токов перегрузки основана на использовании биметаллической пластины. Ее времятоковая характеристика может быть достаточно хорошо согласована защищаемым объектом. Однако эти расцепители имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение.

5. Обоснование выбора устройства Эл. двигательАИР71А2

Номинальный ток электродвигателя вычисляется по формуле:

где I_ном — номинальный ток электродвигателя, А;

Р_ном — номинальная мощность электродвигателя, Вт;

U_ном — номинальное напряжение электродвигателя, В;

_ном — КПД двигателя.

Подставив численные значения, получим:

Пусковой ток электродвигателя определяется по формуле:

I_пуск=К*I_ном=1,8*1,45=2,61А где Ккратность пускового тока к номинальному.

Выбор магнитного пускателя.

Магнитным пускателем называется электрический аппарат, предназначенный для пуска и отключения короткозамкнутых асинхронных электродвигателей. Как правило, в пускатель помимо контактора встроены тепловые реле для защиты двигателя от токовых перегрузок и «потери фазы». Они совмещают в себе функции пуска, остановки.

Контакторы предназначены для коммутации силовых цепей электродвигателей и других мощных потребителей. В зависимости от рода коммутируемого тока главной цепи различают контакторы постоянного и переменного тока. Как правило, род тока в цепи управления, которая питает электромагнитный привод совпадает с родом тока главной цепи.

Выбор контакторов и пускателей осуществляется по наибольшей мощности управляемого электродвигателя переменного тока.

Для управления установкой применим контактор малогабаритный серии КМИ Малогабаритные контакторы переменного тока общепромышленного применения КМИ на ток нагрузки от 9 до 95А предназначены для пуска, остановки и реверсирования асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором на напряжение до 660 В (категория примененияАС-3), а также для дистанционного управления цепями освещения, нагревательными цепями и различными индуктивными нагрузками (категория применения АС-1). Все исполнения на ток нагрузки до 40А имеют одну группу замыкающих или размыкающих дополнительных контактов. Исполнение на ток нагрузки свыше 40А-две группы (замыкающую и размыкающую). Область применения малогабаритных контакторов серии КМИ — управление вентиляторами, насосами, тепловыми завесами, печами, кран-балками, станками, освещением, в системах автоматического ввода резерва (АВР).

Устройство контактора.

Расчет магнитного пускателя осуществляется по формулам:

1) U_{ном пуск} U_{ном дв}

2) I_{ном пуск} I_{тока дв}

Подставив численные значения, получим:

380В380 В и 1,45А2,61А КМИ-11 210 1,45А 400В/АС-3 1НО ИЭК Масса не более, кг=8,6 кг Номинальное рабочее напряжение переменного тока Uе, 400

Номинальное напряжение изоляции Ui, В 220 — 660

Номинальное импульсное напряжение Uimp, кВ 8

Номинальный рабочий ток Iе, категория применения АС-3 (Uе?440 В),

А — 1,45

Номинальная мощность по АС-3, кВт 0,75

Максимальная кратковременная нагрузка (t?1с), А 216

Условный ток короткого замыкания Inc, А 3000

Защита от сверхтоков — предохранитель gG, А 20

Мощность рассеяния при Iе, Вт/полюс АС-3 0,36

Выбор автомата питания с токовым расцепителем Автоматические воздушные выключатели (автоматы) служат для автоматического отключения электрической цепи при перегрузках, КЗ, чрезмерном понижении напряжения питания, изменении направления мощности и т. п., а также для редких включений и отключений вручную номинальных токов нагрузки.

К автоматам предъявляются следующие требования.

1. Токоведущая цепь автомата должна пропускать номинальный ток в течение сколь угодно длительного времени. Режим продолжительного включения для автомата является нормальным. Токоведущая система автомата может подвергаться воздействию больших токов КЗ как при замкнутых контактах, так и при включении на существующее КЗ.

2. Автомат должен обеспечивать многократное отключение предельных токов КЗ, которые могут достигать сотен килоампер. После отключения этих токов автомат должен быть пригоден для длительного пропускания номинального тока.

3. Для обеспечения электродинамической и термической стойкости энергоустановок, уменьшения разрушений и других последствий, вызываемых токами КЗ, автоматы должны иметь малое время отключения. С целью уменьшения габаритных размеров распределительного устройства и повышения безопасности обслуживания необходима минимальная зона выхлопа нагретых и ионизированных газов в процессе гашения дуги.

Всем требованиям соответствует автоматический выключатель типа ВА47−29.

Автоматические выключатели ВА 47−29 предназначены для защиты распределительных и групповых цепей, имеющих различную нагрузку: — электроприборы, освещение — выключатели с характеристикой В, — двигатели с небольшими пусковыми токами (компрессор, вентилятор) — выключатели с характеристикой C, — двигатели с большими пусковыми токами (подъемные механизмы, насосы) — выключатели с характеристикой D. Автоматические выключатели ВА47−29 рекомендуются к применению в вводно-распределительных устройствах для жилых и общественных зданий. 200 типоисполнений на 18 номинальных токов от 0,5 до 63 А.

Автомат должен соответствовать следующим требованиям:

1)U_{ном.авт} U_ном.дв

2)I_{уставки отсечки авт} 1,5…1,8 I_{пуск.тока дв.}

3)I_ном.р I_ном.д

Данным условиям удовлетворяет автоматический выключатель марки ВА47−29 3Р 13А характеристика D

Технические характеристики соответствуют стандартамГОСТ Р 50 345−99, ТУ 2000 АГИЕ.641.235.003

Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В230/400

Номинальный ток In, А 13

Номинальная отключающая способность, А4 500

Напряжение постоянного тока, В/полюс 48

Характеристики срабатывания электромагнитного расцепителя D

Число полюсов 3

Условия эксплуатацииУХЛ 4

Степень защиты выключателяIP 20

Электрическая износостойкость, циклов В-О, не менее6 000

Механическая износостойкость, циклов В-О, не менее20 000

Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм225

Наличие драгоценных металлов (серебро), г/полюс0,3?0,5

Масса 1 полюса, кг0,1

Диапазон рабочих температур, °С-40? +50

Итог:

1) Электродвигатель — АИР71А2

2) Автоматический выключатель ВА47−29 3Р 13А характеристика D

3) Магнитный пускатель КМИ-11 210 1,45А 440В/АС-3 1НО ИЭК

Список использованных источников

1. Михайлов О. П., Стоколов В. Е. Электрические аппараты с средства автоматизации. — М.: Машиностроение, 1982. — 183 с.

2. Родштейн Л. А. Электрические аппараты. — Энергоатомиздат, 1989. — 304 с.

3. Таев И. С. Электрические аппараты автоматики и управления. — М.: Высшая школа, 1975.-224 с.

4. http://www.maskom.ru/catalog/info/6262

5. http://armavent.ru/elektrodvigateli_obschepromyshlenny