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 | U н, В | ||||
| I н, А | |||||
| Постоянный ток | U н, В | ||||
| I н, 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 =0,8p D 2/4=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 /60 F =12×3,5/60×0,265=2,64 м/с.
Частота вращения мешалки (об/мин) определяется по формуле
n=60v/ p Da, (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= аD 5 n 3r×10-8= 0,108×0,655×7193×180×10-8=8,38 кВт.
Необходимая мощность двигателя с учетом коэффициента запаса (kз =1,15) и КПД передачи
Р = kзP 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 ηн=75%, КПД передачи ηп=95%. Линейное напряжение питающей сети U л=380 В.
Решение. Мощность двигателя для привода насоса (кВт) определяется по формуле
Р = k з QH rg×10-3/(3600×hнhп), (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, ηн−КПД насоса, ηп−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.
