Кнопочные посты управления ПКЕ

Кнопочные посты управления ПКЕ предназначены для коммутации электрических цепей управления переменного напряжения до 660 В, частоты 50 и 60 Гц и постоянного напряжения до 440 В. Структура условного обозначения: ПКЕ АБВ/ДЕЖ. Здесь А – исполнение по эксплуатационному назначению (1 – для встройки в специальную нишу, 2 – для пристройки к ровной поверхности); Б – степень защиты со стороны управляющего элемента (1 – IP 40, 2− IP 54); В – исполнение по материалу корпусных деталей (2 – пластмасса); Д – количество управляющих элементов (толкателей); Е – климатическое исполнение (УХЛ); Ж – категория размещения (возможные варианты 2 или 3). Основные технические характеристики кнопочных постов ПКЕ приведены в таблицах 3.2, 3.3.

Таблица 4.2− Номинальные напряжения и токи кнопочных постов ПКЕ

Род тока	Параметры нагрузки
Переменный f=50 Гц	Uн, В
Iн, А
Постоянный ток	Uн, В
Iн, А	0,3	0,6	1,6	2,0

Таблица 4.3− Характеристики кнопочных постов ПКЕ

Тип поста	ПКЕ 112/1 212/1	ПКЕ 112/2 212/2	ПКЕ 112/3 212/3	ПКЕ 122/1 222/1	ПКЕ 122/2 222/2	ПКЕ 122/3 222/3
Количество толкателей
Степ. защиты толкателя	IР40	IР54

Пример 4.1.Выбрать асинхронный двигатель и элементы типовой схемы управления (рисунок 4.1) для привода пропеллерной мешалки. Мешалка установлена в емкости вместимостью V =3,5 м³, в которую загружена смесь плотностью ρ=180 кг/м³. Диаметр пропеллера мешалки D=0,65 м. При перемешивании жидкость должна перемещаться через диффузор k=12 раз в минуту. Угол подъема винтовой линии q=30⁰, КПД передачи h=0,85, линейное напряжение питающей сети U_л=380 В.

Решение. Для определения частоты вращения мешалки находимо знать ее рабочую площадь:

F=0,8pD²/4=0,8×3,14×0,65²/4=0,265 м².

Здесь с помощью коэффициента 0,8 учтено ограничение наружной части пропеллера.

Таблица 4.4 − Значения коэффициента а

q 0
а	0,068	0,108	0,156	0,204	0,254

Осевая скорость перемещения жидкости, необходимая для обеспечения кратности перемешивания k=12, равна

v=kV/60F=12×3,5/60×0,265=2,64 м/с.

Частота вращения мешалки (об/мин) определяется по формуле

n=60v/pDa, (4.1)

где а − коэффициент, зависящий от угла подъема винтовой линии q и определяемый по таблице 4.4.

По таблице 4.4 определяем, что при q=30⁰коэффициент а=0,108,тогда частота вращения мешалки равна

n=60×2,64/3,14×0,65×0,108=719 об/мин.

Мощность, потребляемая мешалкой, равна

P_п=аD⁵n³r×10^-8= 0,108×0,65⁵×719³×180×10^-8=8,38 кВт.

Необходимая мощность двигателя с учетом коэффициента запаса (k_з=1,15) и КПД передачи

Р= k_зP_п/h=1,15×8,38/0,85=11,34 кВт.

Выберем элементы типовой схемы управления двигателем, приведенной на рисунке 3.1. В соответствии с номинальной мощностью выбранного электродвигателя Р_н=11 кВт и напряжением сети U_н=380 В по таблице 4.5 определяем необходимую величину магнитного пускателя.

Таблица 4.5 −Выбор величины пускателя в зависимости от мощности двигателя

Напряжение сети, В	Мощность управляемых двигателей, кВт
		5,5		18,3
			18,5
	3,7
Величина пускателя

Необходим пускатель второй величины (2). С учетом того, что в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 4.1, напряжение питания катушки пускателя 220 В, по таблице 4.1 выбираем нереверсивный магнитный пускатель типоразмера ПМЛ2240О2 с тепловым реле. Этот пускатель имеет следующие характеристики: номинальный ток главной цепи 25 А, номинальное напряжение втягивающей катушки 220 В, мощность (пусковая), потребляемая катушкой, 87 В×А, исполнение по степени защиты IP40, число контактов вспомогательной цепи − 1 нормально замкнутый, 1 нормально разомкнутый.

Определим максимальный ток в цепи управления

I_S=Р_мк/U_ф=87/220=0,4 А,

где Р_мк − пусковая мощность катушки магнитного пускателя, U_ф –фазное напряжение питающей сети.

В соответствии с напряжением питания цепи управления U_ф=220В и максимальным током в этой цепи I_S=0,4 А по таблицам 4.2, 4.3 выберем кнопочный пост (кнопки SB1, SB2) типоразмера ПКЕ 212/2 со следующими характеристиками: номинальное напряжение U_н=220 В, номинальный ток I_н=5 А, количество толкателей 2 («Пуск», «Стоп»), степень защиты IP40.

Пример 4.2. Выбрать асинхронный двигатель и элементы типовой схемы управления для привода центробежного водяного насоса подачей Q=216 м³/ч при полном напоре Н=35 м, частоте вращения вала n=1450 об/мин, КПД насоса η_н=75%, КПД передачи η_п=95%. Линейное напряжение питающей сети U_л=380 В.

Решение. Мощность двигателя для привода насоса (кВт) определяется по формуле

Р=k_зQHrg×10^-3/(3600×h_нh_п), (4.2)

где k_з − коэффициент запаса (k_з=1,1−1,5, причем большие значения соответствуют меньшей мощности, до 5 кВт), Q−подача насоса, м³/ч, Н− полный напор, м, r−плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³, g=9,81 м/с² − ускорение свободного падения, η_н−КПД насоса, η_п−КПД передачи.

Примем коэффициент запаса k_з=1,3. С учетом того, что перекачиваемая жидкость − вода (r=1000 кг/м³), необходимая мощность двигателя равна

Р=1,3×216×35×1000×9,81×10^-3/(3600×0,75×0,85)=37,6 кВт.

Выберем элементы типовой схемы управления двигателем, приведенной на рисунке 4.1. В соответствии с номинальной мощностью выбранного электродвигателя Р_н=37 кВт и напряжением сети U_н=380 В по таблице 4.5 определяем необходимую величину магнитного пускателя. Необходим пускатель пятой величины (5). С учетом того, что в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 4.1, напряжение питания катушки пускателя 220 В по таблице 4.1 выбираем нереверсивный магнитный пускатель типоразмера ПМЛ5240О2 с тепловым реле. Этот пускатель имеет следующие характеристики: номинальный ток главной цепи 125 А, номинальное напряжение втягивающей катушки 220 В, мощность (пусковая), потребляемая катушкой, 500 В×А, исполнение по степени защиты IP40, число контактов вспомогательной цепи − 1 нормально замкнутый, 1 нормально разомкнутый.

Определим максимальный ток в цепи управления

I_S=Р_мк/U_ф=500/220=2,27 А,

где Р_мк − пусковая мощность катушки магнитного пускателя, U_ф –фазное напряжение питающей сети.

В соответствии с напряжением питания цепи управления U_ф=220В и максимальным током в этой цепи I_S=2,27 А по таблицам 4.2, 4.3 выберем кнопочный пост (кнопки SB1, SB2) типоразмера ПКЕ 212/2 со следующими характеристиками: номинальное напряжение U_н=220 В, номинальный ток I_н=5 А, количество толкателей 2 («Пуск», «Стоп»), степень защиты IP40.