3. Расчет номинальных токов электродвигателей

Для каждого электродвигателя указанного в задании необходимо вычислить величину номинального тока, протекающего через обмотки статоров I_ном.i по формуле (1 ):

I_ном.i = P_ном.i /( ·U_ном·η_i·сos φ _i) ..... (1),

где P_ном.i – номинальная мощность i-ого электродвигателя [ Вт],

U_ном – линейное напряжение в сети (380В),

сosφ_i – коэффициент мощности i-ого электродвигателя ,

η_i – коэффициент полезного действия i-ого электродвигателя.

Значения параметров P_ном.i , η_i; сos φ _i для каждого из двигателей берутся из «Приложения 1».

3.1. Расчет плавких вставок предохранителей

На ряду с автоматическими выключателями, которые. как правило , используются в настоящее время вместо рубильников и предохранителей допустимо применение ручных выключателей и плавких предохранителей.

Плавкие предохранители делятся на инерционные с большой тепловой инерцией и безинерционные с малой способностью к перегрузкам. При выборе плавких вставок предохранителей для электродвигателей с пусковыми токами, превышающими номинальные токи статоров, вводятся коэффициент ты снижающие допустимый по отношению к пусковому ,2,5 раза при легких пусках и 1,6 раза при тяжелых пусках.

Западными фирмами используются специальные модифицированные предохранители с увеличенным временем срабатывания при перегрузках, которые не срабатывают при токе нагрузки, равной 200% номинального в течение 120...360 секунд и срабатывают через 320-480 секунд. Время срабатывания вставки предохранителя в их паспортах не всегда оговаривается и его приходится определять в случае необходимости экспериментально.

При выполнении курсовой работы пусковой ток (I_пуск.i) для каждого двигателя определяется приближено после вычисления I_ном.i из приведенного для электродвигателя данной мощности усредненного значения I_пуск/I_ном ,приведенного в таблице « Приложения 1»_.

Максимальный допустимый ток плавкой вставки предохранителя I_пред определяется из условия I_пред.,>0.4^• I_пуск.. Затем выбирается номинальное значение тока вставки предохранителя Iном.i ( ближайшее большее значение тока из «Приложения 2»).

Результаты расчетов для всех 12 электродвигателей, перечисленных в задании, приводятся в таблице 4 в отдельной строчке. В первой строке таблицы 4 приведены для примера результаты расчетов для двигателя мощностью 5500Вт. В случае отсутствия электродвигателя такой мощности в варианте задания эта строка в курсовой работе не воспроизводится.

По рассчитанной величине номинального тока электродвигателя I_ном. определяется тип сборок диодов, которые используются в выпрямителе для данного электродвигателя, а также тип транзисторов, используемых в инверторе. В случае если мощность электродвигателя типа А4, используемого в пищевой машине, не превышает 30кВт в выпрямителях могут использоваться например сборки полупроводниковых диодов типа 2Д640 или 2Д663 Воронежского завода, а также и сборки из трех транзисторов типа КМДП этого же завода.

.Схема включения КМДП-транзистора в инверторах приведена на рисунке 5. Выбор рабочей точки транзистора по постоянному току, в этой схеме происходит автоматически.

В принципе, инверторы, питающие статорные обмотки двигателей, управляемых микроконтроллерами, размещенными на заданном участке цеха и подключенных к одному РП, может производиться от общего выпрямителя. Однако такое построение системы электропитания приводит к снижению надежности функционирования пищевых машин, расположенных на участке цеха. Поэтому, как правило, питание каждого из двигателей осуществляется от своего выпрямителя, а инвертор управляется своим программированным логическим микроконтроллером.

Для облегчения дальнейших расчетов необходимо разбить таблицу 4 на две части: для РП1 и РП2 и определить величины суммарных мощностей для каждой группы электродвигателей, питающихся от своего РП.. Как уже отмечалось, суммарные мощности электродвигателей, питаемых от РП1 и РП2, должны быть близки между собой. Это обстоятельство позволяет использовать унифицированные РП с одинаковыми системами принудительной вентиляции.

Суммарные токи двигателей подключенных к РП1 и РП2 подсчитывается и заносится в отдельную строчку табл.4. В отдельную строчку записывается также суммарная мощность всех электродвигателей, подключенных как к РП1.так и РП2.

Величины суммарных токов, потребляемых от цехового трансформа­тора каждым распределительным пунктом (РП) определяются в результате суммирования номинальных токов Iном.i двигателей (в количестве N1 для РП1 и N2 для РП2), питаемых от данного распределительного пункта, умноженной на коэффициент спроса, Например для коэффициента спроса, равного 0,7

Iном_Σ1=Кспр.дв. Iном.i = 0,70 141 = 100А,

Iном_Σ2=Кспр.дв Iном.i. = 0,70 131= 92,А.

При проведении всех расчетов необходимо округлять полученные цифровые значения. Двигатели подсоединяются к РП так, чтобы длина кабелей, идущих от распределительных пунктов к электродвигателям, была по возможности минимальной. Кабели, идущие от трансформаторной подстанции (ТП) к РП и от РП к двигателям, должны быть уложены так, чтобы избежать возможности их повреждения. Это может быть прокладка вдоль стены или вдоль центрального прохода в стальной трубе. По найденным суммарным токам для каждого РП, пользуясь приложением 3, студент выбирает сечения жил кабелей, соединяющих цеховой трансформатор с РП1 и РП2. Значения сечений этих проводов также заносятся в таблицу 4.(Всего в таблице 4 должно быть 15 заполненных строчек).