Выбор реле минимального тока

Посчитаем номинальный ток возбуждения двигателя: А. Для такого тока оптимальным выбором является минимальное токовое реле РЭВ-830 с втягивающей катушкой на 6 А, что с учетом 30–80% регулировки дает диапазон на ток втягивания 1,8–4,8 А.

Выбор командоаппарата

Для грубой оценки коммутируемого тока командоаппарата можно взять сумму токов, потребляемых катушками РН, 1РУ, 2РУ, Л, В, Н, П, 1У, 2У, которая уже была посчитана для реле напряжения РН ( А). Коммутируемое напряжение равно 220 В.

Командоаппарат КА-21-17 удовлетворяет всем требованиям.

Выбор автоматических выключателей

Для выбора автомата QF необходимо рассчитать максимальный ток защищаемой цепи. Для его вычисления необходимо сложить ток обмотки возбуждения с ранее вычисленным током контакта реле напряжения РН: А.

Очевидно, что выбрать по табл. 1.6 нужно автомат АЕ2042-10-Б с уставкой по току срабатывания электромагнитного расцепителя 10 А.

Выбор автоматического выключателя АВ2 на стороне постоянного тока осуществляется исходя из максимально допустимого тока силовой цепи, обмотки возбуждения и цепи управления: А. Выбираем автомат А3733Б с уставкой по току срабатывания 320 А и номинальным напряжением 220 В.

На первичной стороне трансформатора устанавливается автомат АВ2. Ток автомата можно посчитать по следующей формуле: А, где ( – ток вторичной обмотки трансформатора, – выпрямленный ток). Данному требованию удовлетворяет автомат А3714Б с номинальным током расцепителя 125 А.

Выбор предохранителей

Выбор предохранителей для цепи управления и обмотки возбуждения двигателя осуществляется по тому же току, что и выбор автомата QF: А. Этому значению тока удовлетворяет предохранитель НПН-2-15 с плавкой вставкой на 10 А.

Выбор предохранителей для защиты тиристоров осуществляется по номинальному току плавкой вставки:

А,

где к_зап. – коэффициент запаса по току, не менее 1,2.

Этому требованию удовлетворяет быстродействующий предохранитель ПП57-34 на номинальный ток плавкой вставки 250 А.

Контрольная работа №2

Задание контрольной работы №2

Задание к контрольной работе состоит из двух частей:

1. Произвести расчет и выбор аппаратуры в релейно-контакторной схеме управления электроприводом асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (рис. 2.1) в соответствии с техническими данными двигателя. Двигатель выбирается из табл. 2.1 в соответствии с номером варианта (выдается преподавателем).

Рис. 2.1. Принципиальная схема реверсивного пуска асинхронного
короткозамкнутого электродвигателя с реверсом скорости

Таблица 2.1

Технические данные асинхронных двигателей

Номер варианта	Типоразмер	Мощность, кВт	Скольжение s,%	КПД, %	cosφ	Ммакс/Мном	Мпуск/Мном	Iпуск/Iном
Синхронная скорость вращения 3000 об/мин
	4А160M2У3	18.5	2.3	88.5	0.92	2.2	1.4	7.5
	4А180S2У3			88.5	0.91	2.2	1.4	7.5
	4А160M2У3		1.9	90.5	0.9	2.2	1.4	7.5
	4А200M2У3		1.9		0.89	2.2	1.4	7.5
	4А200L2У3		1.8		0.9	2.2	1.4	7.5
	4А225M2У3		2.1		0.92	2.2	1.2	7.5
	4А250S2У3		1.4		0.89	2.2	1.2	7.5
	4А280M2У3		1.4		0.9	2.2	1.2	7.5
	4А250S2У3				0.98	2.2	1.2
Синхронная скорость вращения 1500 об/мин
	4А160M4У3	18.5	2.7		0.88	2.2	1.4
	4А180S4У3				0.9	2.2	1.4
	4А180M4У3				0.89	2.2	1.4
	4А200M4У3		1.7		0.9	2.2	1.4
	4А200L4У3		1.8		0.9	2.2	1.4
	4А225M4У3			92.5	0.9	2.2	1.2
	4А250S4У3		1.4		0.9	2.2	1.2
	4А250M4У3		1.3		0.91	2.2	1.2
	4А250S4У3		2.3	92.5	0.9		1.2
	4А280M4У3		2.3		0.9		1.2	6.5

Примечание.Питание двигателей осуществляется от трехфазной сети промышленной частоты f = 50Гц и номинальным напряжением Uном.сети = 380 В.

На рис. 2.1 представлена принципиальная схема управления асинхронным короткозамкнутым электродвигателем с реверсом скорости при помощи реверсивного магнитного пускателя. При включенном рубильнике Р схема подготовлена к работе.

Для пуска двигателя в нужном направлении, например вперед, необходимо нажать кнопку КнВ. При этом включается группа контактов КВ магнитного пускателя и присоединяет двигатель к сети. Одновременно замыкающий блок-контакт КВ блокирует кнопку КнВ. Для остановки двигателя необходимо нажать кнопку КнС, которая отключит контакты магнитного пускателя, и двигатель будет отсоединен от сети.

Для пуска двигателя в обратном направлении необходимо нажать кнопку КнН, которая включит группу контактов КН. Две фазы статора двигателя (А и В) поменяются местами, и он начнет вращаться в обратном направлении. Если нажать кнопку КнН при включенных контактах КВ, то размыкающий контакт этой кнопки отключит контакты КВ, после чего включатся контакты КН. В результате произойдет торможение противовключением с последующим реверсом двигателя.

Защита двигателя осуществляется с помощью максимальных токовых реле РМ1, РМ2, РМ3 и тепловых реле РТ1 и РТ2. При срабатывании любого из реле размыкается его контакт в цепи контакторов в схеме управления. Последние отключаются и отсоединяют двигатель от сети. В схеме используются кнопки с двумя контактами – замыкающим и размыкающим. Эти контакты включены в разные цепи, обеспечивая надежную электрическую блокировку.

2. Произвести расчет и выбор аппаратуры для защиты системы
ПЧ-АД (асинхронный двигатель выбирается в соответствии с первой частью задания).

Принципиальная схема защиты преобразователя частоты (ПЧ) с автономным инвертором напряжения (АИН) представлена на рис. 2.2.

Технические данные некоторых серий отечественных преобразователей частоты приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Технические данные электроприводов серии ТРИОЛ-АТ04

Тип	Полная мощность ПЧ Sн.печи, кВА	Номинальная мощность двигателя Pн, кВт	Питающая сеть. Выходное напряжение	Номинальный ток нагрузки, А	Выходная частота f2, Гц	Ток перегрузки Iмакс.пч, А
АТ04-5,5	7,5	5,5	3 × 380 (415, 440) 3×(0 … 380)		1-50 (1-100)	13,2
АТ04-7,4		7,5
АТ04-11		7,5/11		26,4
АТ04-15		11/15
АТ04-22		17/18,5/22
АТ04-37		30/37
АТ04-55		45/55
АТ04-75
АТ04-90
АТ04-110		90/110
АТ04-132		110/132		316,8
АТ04-160
АТ04-200		180/200
АТ04-250
АТ04-315

Рис. 2.2. Принципиальная схема системы ПЧ-АД

Примечание.Питание электроустановки осуществляется от трехфазной сети промышленной частоты f=50 Гц и номинальным напряжением Uном.сети=380 В.

Указанные частотно регулируемые электроприводы имеют следующие общие технические характеристики (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Общие технические характеристики ТРИОЛ-АТ04

Номинальное напряжение питающей сети Uном.сети, В	380, (415, 440)
Выходное напряжение U2, В	0–380
Выходная частота f2, Гц	1–50 (100)
Ток перегрузки Iмакс.пч в течение 120 с	120% от Iн.пч
Ток перегрузки Iмакс.пч в течение 150 с	150% от Iн.пч
КПД ηпч (без учета электродвигателя)	0,95
сosφ сети, не менее	0,95

Методика расчета

В промышленности в настоящее время применяются следующие виды защит:

· максимально- и минимально-токовая;

· тепловая;

· от исчезновения напряжения;

· нулевая и ряд других зашит.

К любой защите предъявляется ряд обязательных требований, без соответствия которым защита не может считаться надежной и безопасной. Речь идет о следующих требованиях:

· селективность – это способность защитных устройств отключать только поврежденные участки электрической цепи;

· максимальное быстродействие – позволяет резко снизить последствия аварии, сохранить устойчивость системы при аварийных режимах, обеспечить высокое качество электроэнергии;

· чувствительность – минимальное значение входного параметра, при котором происходит срабатывание защиты.

Кроме того, любая защита должна быть по возможности помехоустойчивой, простой в настройке и обслуживании.

Для реализации упомянутых выше защит используют предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле, максимальные и минимальные токовые реле, реле напряжения и другие аппараты.