Расчет и выбор аппаратуры для управления АД

В качестве примера произведем выбор пускозащитной аппаратуры для реверсивного пуска асинхронного короткозамкнутого двигателя типа 4А225М2У3 со следующими номинальными параметрами: P_н = 55 кВт, η= 0,91, cosφ= 0,92, I_{пуск.дв}/I_ном.дв = 7,5. Двигатель питается от сети с номинальным напряжением U_{ном.сети}=380 В и частотой ƒ= 50 Гц.

Прежде чем приступить к непосредственному выбору пускозащитной аппаратуры, необходимо по данным номинальным параметрам двигателя и сети рассчитать номинальный ток двигателя и его пусковой ток.

Номинальный ток двигателя можно определить по следующей формуле:

,

где m – число фаз статора.

По известной кратности пускового тока можно определить его значение:

.

После определения значений номинального и пускового тока можно приступить к выбору требуемой аппаратуры.

Выбор рубильника

В соответствии с условиями выбора рубильников, описанными в подразд. 2.2.1, выбираем по табл. 2.4 переключатель-разъединитель с центральным рычажным приводом серии ППЦ-36 со следующими номинальными параметрами: U_ном = 380 В, I_ном = 600 А.

Выбор максимальных токовых реле

1. Выбираем ток уставки реле в зависимости от типа двигателя.

Так как в данной схеме используется асинхронный короткозамкнутый двигатель, то ток уставки реле выбираем по следующему выражению:

.

2. Выбираем номинальный ток реле.

Исходя из условий выбора максимальных токовых реле по номинальному току I_ном.р, нужно выбирать такие реле, чтобы выполнялось условие

I_ном.р ≥57,63 А.

Указанным двум условиям удовлетворяет реле серии РЭО-401 со следующими номинальными параметрами: I_ном=160 А, I_сраб.р=210–640 А.

Выбор магнитного пускателя

Для пуска, реверса и аварийного отключения в схеме электропривода используется реверсивный магнитный пускатель. Для выбора требуемого магнитного пускателя обратимся к подразд. 2.2.3. Параметры выбираемых магнитных пускателей должны удовлетворять следующим условиям:

– U_ном ≥ 380 В;

– I_ном ≥ I_ном.дв ≥ 57,63 А;

– I_пред ≥ I_{пуск.дв} ≥ 432,2 А.

Указанным условиям удовлетворяет магнитный пускатель типа ПАЕ-400 со следующими номинальными параметрами: U_ном = 380 В; I_ном = 63 А; I_пред = 630 А; пусковая мощность, потребляемая обмоткой P_в = 465 В×А; номинальная мощность обмотки P_р = 20 В×А.

Выбор тепловых реле

При выборе теплового реле будем придерживаться порядка, указанного в подразд. 2.2.4 настоящих методических указаний:

1. Выбираем предварительное значение номинального тока нагревателя I_{ном.нагр} номинального тока реле I_ном.р:

Iном.р ≥ Iном.нагр≈ 57,63 А

т.е. Iном.нагр = 57,63 А. В соответствии с этим значением предварительно выбираем серию реле. Таким образом, можно взять тепловое реле серии ТРП, для которого значение коэффициента δ = 5%.

2. Приводим Iном.нагр к действительной температуре окружающей среды, т.е. к t_окр (считаем, что t_окр = 75°С):

.

3. Выбираем номинальное значение тока уставки I_{ном.уст}.

Так как двигатель работает при температуре, отличной от номинальной, то ток уставки выбирается исходя из следующего выражения:

.

4. Окончательно выбираем номинальный ток нагревателя Iном.нагр:

51,6 A < Iном.нагр < 82,6 A.

Таким образом, выбираем тепловое реле серии ТРП-60 со следующими номинальными параметрами: I_ном.р= 60 А, диапазон изменения тока уставки I_уст = 45–75 А, максимальный ток продолжительного режима при tокр = 40°С, Iмакс40º = 75 А.

Выбор предохранителей

В данной схеме электропривода переменного тока предохранители установлены для защиты цепи управления. Выбирая предохранители для защиты цепи управления, будем ориентироваться на значения пусковой мощности, потребляемой обмоткой магнитного пускателя, и ее номинальной мощности в режиме удержания. При этом следует отметить, что в каждый момент времени (пуск, торможение, реверс) работает только одна контактная группа.

В соответствии с методикой выбора значений номинального тока плавкой вставки предохранителя для защиты цепей управления можно записать, что

.

Таким образом, выбираем слаботочные предохранители на номинальное напряжение 600 В серии ПН-55, рассчитанные на номинальный ток I_ном = 0,25 А.

Таким образом, был произведен расчет и выбор всех необходимых, подходящих по условиям работы аппаратов для пуска, реверса и защиты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.