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: Pн = 55 кВт, η= 0,91, cosφ= 0,92, Iпуск.дв/Iном.дв = 7,5. Двигатель питается от сети с номинальным напряжением Uном.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: Uном = 380 В, Iном = 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 Iном.р, нужно выбирать такие реле, чтобы выполнялось условие
Iном.р ≥57,63 А.
Указанным двум условиям удовлетворяет реле серии РЭО-401 со следующими номинальными параметрами: Iном=160 А, Iсраб.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:
– Uном ≥ 380 В;
– Iном ≥ Iном.дв ≥ 57,63 А;
– Iпред ≥ Iпуск.дв ≥ 432,2 А.
Указанным условиям удовлетворяет магнитный пускатель типа ПАЕ-400 со следующими номинальными параметрами: Uном = 380 В; Iном = 63 А; Iпред = 630 А; пусковая мощность, потребляемая обмоткой Pв = 465 В×А; номинальная мощность обмотки Pр = 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 Iном.нагр номинального тока реле Iном.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 tокр (считаем, что tокр = 75°С):
.
3. Выбираем номинальное значение тока уставки Iном.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: Iном.р= 60 А, диапазон изменения тока уставки Iуст = 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 Iном = 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.
