Расчет мощности и выбор электродвигателей для вентиляционной установки

Вентиляционные установки промпредприятий выполняет обычно вентиляторами центробежного типа. Мощность приводного электродвигателя находится по формуле:

где - коэффициент запаса

Q - производительность вентиляционной установки

- Па – напор (давление) газа

- кпд вентилятора, м.б. принято

- кпд механической передачи ( )

Производительность вентиляционной установки определяется в зависимости от объема помещения V и требуемой кратности объема воздуха в час :

Вентиляторы создают перепад давления

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140448.13.00.ПЗ

В качестве приводных электродвигателей выбирают обычно асинхронные короткозамкнутые электродвигатели, т.к. регулирования скорости в большинстве случаев не требуется.

Выбираем электродвигатели вентиляционной установки для помещения 48м×32м×9м, которые должны обеспечить 1,5кратный обмен воздуха в час и создать напор .

Принимаем ; 0,95;

Выбираем для вентиляционной установки 4 приводных электродвигателя мощностью по 4кВт каждый. Технические данные двигателей заносим в табл.3.1

Табл.3.1 Технические данные двигателей

Тип двигателя	, кВт	, об/мин	сos	, %
4А100L4УЗ			0,84

1. Выбор и расчет грузоподъемного механизма

Грузоподъемные устройства служат для вертикального и горизонтального перемещения грузов на небольшие расстояния. Внутри цехов промышленных объектов могут применяться мостовые краны, кран-балки, тельферы и т.д.

Статическая мощность на валу двигателя в установившемся режиме при подъеме затрачивается на перемещение груза по вертикали и на преодоление потерь на трение:

где G – сила тяжести поднимаемого груза, Н

- сила тяжести грузозахватывающего устройства, Н

при расчете принять

η– кпд подъемного механизма, при подъеме полного груза η=0,8

- скорость подъема груза м/с

м/с

Произведем выбор электродвигателя для мостового крана грузоподъемностью 9 тонн

G=90000 H

Скорость подъема принимаем м/с

Выбираем крановой электродвигатель, технические характеристики которого заносим в табл.4.1

Табл.4.1 Технические характеристики кранового электродвигателя

Тип двигателя	кВт	ПВ %	об/мин	cos	%	А
МТF411-6				0,73	83,5	133,43

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140448.13.00.ПЗ

1. Изм.

   Лист

   № докум.

   Подпись

   Дата

   Лист

   КП 140448.13.00.ПЗ

   Разработка схемы управления электроприводами грузоподъемного механизма.

Рис.3Двигатель подъема мостового крана. Схема электрическая принципиальная

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140448.13.00.ПЗ

Состав схемы.

QS1 – разъединитель;

KA1 – токовое реле;

YB – электромагнитный тормоз;

M – электродвигатель;

FU1 ÷ FU3 – предохранители;

SA1 – контроллер;

Р1, Р2, Р3 – пусковые реостаты;

R1, R2 – резисторы;

KV1 – реле нулевой защиты;

SQ1, SQ2 – выключатели;

KK1 – тепловое реле;

KT1, КТ2 – реле времени последних двух ступеней;

KM1, КМ3 – контакторы направления;

КМ2 – контактор ножного выключателя;

КМ4, КМ5 – контакторы торможения;

КТ3 – реле времени торможения;

SQ3, SQ4 – ножные выключатели;

КМ6 – контактор форсировки включения тормоза;

КМ7 – контактор включения тормоза;

КМ8 ÷ КМ11 – контакторы ускорения.

Работа схемы.

Первое положение, на котором реализуется мини­мальный пусковой момент, служит для выбора слабины троса и подъема малых грузов на пониженной скорости Подъем с малой скоростью тяжелых грузов производится на втором положении. На третьем положении осуществляется первая ступень разгона электродвигателя, причем пусковой ток на этом положении меньше тока уставки максимальных реле. Последние две ступени пуска осуществляются автоматически под контролем реле времени КТ1, КТ2. На положениях спуска обеспечивается регулирование скорости двигателя в режимах; противовключения на первом и втором положениях, и однофазного торможения на третьем положении. На четвертом положении, на котором все ступени резисторов выведены, производится спуск грузов с наибольшей скоростью. Первое и второе положения используются в основном для получения малых скоростей спуска грузов, близких к номинальному.

Ступени резисторов в цепи ротора выводятся с помощью контакторов ускорения КМ8—КМ11 и контактора противовключения КМ2.

Режим однофазного торможения предназначен для получения малых скоростей при спуске легких грузов. Используя положения противовключения и однофазного торможения, можно регулировать скорость спуска различных грузов (путем переключения рукоятки командоконтроллера между третьим, вторым и первым положениями) в пределах диапазона 4:1—3:1. Спуск с малой скоростью грузов, не преодолевающих трение в механизме, осуществляется путем переключения между третьим и четвертым положениями. Во избежание подъема груза на положениях торможения противовключением двигатель при прямом ходе командоконтроллера включается только на третьем положении однофазного торможения, когда подъем груза исключен. Схема однофазного торможения собирается при включении контакторов КМ4, КМ5 в цепи статора и контактора ускорения КМ8 в цепи ротора. Для исключения одновременного включения контакторы однофазного торможения противовключеиия КМ2, направления КМ4 и КМ5, а также контакторы направления КМ1 и КМ3 соответственно попарно механически сблокированы. В контроллерах с цепью управления на переменном токе эти контакторы сблокированы еще и электрически. При установке заведомо тяжелых грузов с тем, чтобы не получилось недопустимо большойскорости на третьем положении, можно сразу обеспечить включение первого или второго положения спуска, нажав педаль спуска тяжелых грузов SQ3, SQ4.

Во всех схемах магнитных контроллеров предусмотрено (с помощью контактора КМ7) включение электромагнитного тормоза YB для обеспечения механического торможения до полной остановки. При этом в схемах магнитных контроллеров КС допускается применение тормозных магнитов переменного и постоянного тока. В последнем случае выполняется форсировка включения тормоза, осуществляемая контактором КМ6 и реле КК. Реле КК настраивается на срабатывание при токе, равном номинальному току холодной катушки электромагнита тормоза при ПВ = 25%. При переводе рукоятки командоконтроллера с положений спуска в нулевое по­ложение (при нажатой педали па первом и втором по­ложениях) или с четвертого (или третьего) положения спуска в нулевое, первое или второе положения (педаль SQ3, SQ4 — не нажата) обеспечивается наряду с механическим и электрическое торможение в течение времени, определяемого выдержкой времени реле КТ3. На это время собирается схема, соответствующая второму положению спуска.

Во избежание чрезмерных скоростей в аварийных режимах выдержка времени реле КТ3 должна быть не более 0,5 с. Для получения торможения (при не нажатой педали SQ3, SQ4), соответствующего второму положению спуска, в схемах контроллеров КС предусмотрено включение в цепь катушки контактора КП размыкающих контактов нож­ного выключателя SQ3, SQ4. Совмещение механического и электрического торможения повышает надежность и исключает просадку груза. В контроллерах на номинальный ток 400А для сни­жения нагрузки в контактах контакторов цепи ротора предусмотрено параллельное включение резисторов. Такое же включение предусматривается также и в контроллерах на 250 А в случае, если нагрузка превышает допустимую для контакторов ротора, которые во всех типах магнитных контроллеров используются на номинальный ток 160 А.

В схеме предусмотрена нулевая, максимальная и конечная защиты. Максимальная защита, выполняемая реле КА, настраивается на срабатывание при токе 250% номи­нального в контроллерах без однофазного торможения и при токе 270%—в контроллерах с однофазным торможением. Большее значение уставки вызвано повыше­нием тока, потребляемого двигателем при однофазном торможении.

Узел нулевой защиты выполнен на переменном токе (реле КV получает питание от си­ловой цепи). Для обеспечения нулевой защиты в случае исчезновения напряжения постоянного тока в цепи управления катушка реле KV получает питание через замыкающие контакты реле ускорения KT1 и KT2. Ко­нечная защита, осуществляемая выключателями SQ1 и SQ2, выполнена таким образом, что срабатывание конечного выключателя одного направления не пре­пятствует движению механизма в противоположном направлении.

Контакты аппаратов с выводами 101—103 (только в контроллерах с защитой) предназначены для цепей сигнализации.

Изм.Изм.

ЛистЛист

№ докум.№ докум.

ПодписьПодпись

ДатаДата

ЛистЛист

КП 140448.13.00.ПЗ КП 140448.13.00.ПЗ

1. Расчет мощности и выбор электродвигателя компрессорной установки.

Компрессорные установки применяются для получения сжатого воздуха или другого газа давлением свыше Па. Мощность привозного электродвигателя компрессора определяется по формуле:

где Q - производительность компрессора

A - Дж/ работа сжатия 1 атмосферного воздуха до требуемого давления , определяется по таблице

Требуемое давление Па
Работа сжатия A Дж/

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140448.13.00.ПЗ

- кпд компрессора ( = 0,6 0,8)

- кпд механической передачи ( = 0,9 0,95)

- коэффициент запаса ( = 1,05 1,15)

Компрессорные машины работаю в продолжительном режиме, не требуют регулировки скорости, поэтому в качестве приводного двигателя выбирают асинхронный короткозамкнутый электродвигатель, или синхронный электродвигатель при большой мощности.

Расчет

Выбрать приводной электродвигатель для компрессора производительностью Q = 8,14 , конечное давление = Па, = 0,6 , = 0,95, = 1,15

По заданному конечному давлению определяем из таблицы работу сжатия

A = 190 Дж/

52

Выбираем по каталогу двигатель ближайшей большей стандартной мощности и его технические характеристики записываем в табл. 6.1

Табл.6.1 Технические характеристики двигателя компрессора

Тип двигателя	кВт	об/мин	%	cos
СТД - 55			92,5	0,9	2,5	1,3		0,64 кг