2020-04-12
329
Автоматический выключатель QF предназначен для защиты от токов короткого замыкания (т.к. имеют электромагнитные расцепители) и токов перегрузки (т.к. имеют тепловые расцепители).
Автоматические выключатели выбираются прежде всего по номинальным значениям тока и напряжения.
1) Для автоматического выключателя QF номинальный ток и напряжение расцепителя должны быть не меньше расчетного тока установки, т.е.
Uн > Uуст, В (2.1)
где Uн -номинальное напряжение расцепителя, В
Uуст-напряжение установки, В
Таким образом по формуле (2.1) номинальное напряжение расцепителя должно быть больше расчетного напряжения установки, т.е.
Uн > 380 (2.2)
Для автоматического выключателя QF1 номинальный ток расцепителя должны быть не меньше расчетного тока установки, т.е.
Iн.а > Iр, А (2.3)
где Iн.а -номинальный ток автомата, А
Iр –номинальный расчетный ток установки, А
Таким образом по формуле (2.3) номинальный ток автомата должно быть больше расчетного тока установки.
Рассчитаем ток наиболее мощного двигателя.
(2.4)
где: Iномд –номинальный ток наиболее мощного двигателя, А;
Pном – номинальная мощность двигателя, кВт;
Uном – номинальное напряжение установки, В;
–коэффициент мощности;
– коэффициент полезного действия двигателя, %;
А
Рассчитаем ток электронасоса:
Iномд=0.55/(1.73*380*0.83*0.8)=1.23А
Рассчитываем ток охлаждающего вентилятора:
Iномд=0.37/(1.73*380*0.81*0.82)=0.85А
Рассчитываем ток нагревательной панели:
Iномд=1000/220=45.45А
Рассчитаем расчетный ток установки:
Iр = 
IномД+ IномКМ+ IномEL (2.5)
Iр = (
)+(0.22)+(0.48)= 48.26А
где: IномД,П – сумма токов всех двигателей и нагревательной панели, А
IномКМ – сумма токов всех катушек, А
IномEL –сумма токов потребляемая местным освещением, А
2) Ток уставки регулируемого электромагнитного расцепителя должен быть пропорционален току кратковременной перегрузки. Для автоматов защищающих двигатели с кз ротором:
Iпуск= Iном (5 7) (2.6)
Iпуск = 
Рассчитываем пусковой ток охлаждающего вентилятора
Iпуск = 
По номинальному току выбираем предохранитель с параметрами указанными в таблице 2.1
Таблица 2.1- Технические характеристики автомата ВА105-3P
| Обозначение | ТИП | Номинальный ток | Кратность | |
| Iном | Iдлит | IОТС | ||
| QF1 | ВА105-3P-050А | 50 | 48.26 | 2 |
| QF2 | ВА105-3P-002А | 2 | 1.23 | 6 |
| QF3 | ВА105-3P-001А | 1 | 0.85 | 6 |
| QF4 | ВА105-3P-050А | 50 | 42.78 | 2 |
2.2 Выбор предохранителей
Плавкий предохранитель представляет собой аппарат, служащий для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и чрезмерных токов нагрузки.
Предохранитель FU1 следует выбирать по следующим условиям:
Uп. ном > Uс, В (2.7)
где Uп. ном- номинальное напряжение предохранителя,
Uс- номинальное напряжение сети, В
Таким образом по формуле (3.8) номинальное напряжение предохранителя должно быть больше напряжения сети следовательно выбираем
Uп. ном > 380,В (2.8)
По номинальному току плавкой вставки выбираем предохранитель с параметрами указанными в таблице 2.2
Таблица 2.2 выбор предохранителя
| Обозначение | тип | Uном. В | Iном. А | I.ном. в А | Iоткл. кА |
| FU1 | ПК-2 | 220 | 1 | 0.68 | 2 |
2.3 Выбор магнитного пускателя
Магнитный пускатель КМ2 предназначен для управления электрическим двигателем и для коммутации других электрических нагрузок. Магнитный пускатель КМ1 должен удовлетворять условиям:
Iн ≥ Iнн. (2.9)
где: Iн – номинальный ток главных контактов
Iнн- номинальный ток нагрузки, если данный магнитный пускатель управляет несколькими нагрузками, то сумма номинальных токов всех нагрузок.
Таким образом по формуле (2.9) номинальный ток главных контактов должно быть больше номинального тока нагрузки
Iн ≥ 1.23.
По формуле определяем соотношение номинального напряжения главных контактов к напряжению сети, т.е. номинальное напряжение главных контактов должно быть больше напряжение сети.
Uн ≥ Uc (2.10)
Uн ≥ 380
где Uн – номинальное напряжение главных контактов.
Uc- напряжение сети.
Выбираем магнитный пускатель, с характеристиками указанными в
таблице 2.3
Таблица 2.3-Технические характеристики магнитного пускателя.
| Серия | Величина | Iном. А | Iном.цепи А | Напряжение главной цепи, В | Напряжение катушек управления |
| ПМ-12 010 | 1 | 10 | 1.23 | 380 | 220 |
| ПМ-12 010 | 1 | 10 | 0.85 | 380 | 220 |
| ПМ-12 040 | 4 | 63 | 45.45 | 380 | 220 |
2.4 Выбор реле времени
Реле времени предназначены для передачи команд из одной электрической цепи в другую с определенными, предварительно установленными выдержками времени.
Все реле времени имеют катушку (или управляющий элемент) и набор контактов с выдержкой времени на размыкание (контакты размыкаются через определенный промежуток времени после подачи питания на управляющий элемент), на замыкание (контакты замыкаются с выдержкой времени) и контакты без выдержки времени (мгновенного действия).
Произведём выбор реле времени КT1. Проведем подсчет контактов реле КT1-KT3 по схеме электрической принципиальной. Согласно схеме, реле должно иметь 3 размыкающий контакт c выдержкой времени на размыкание. Выдержка времени 5 секунд. Из выбираем реле с минимальным количеством контактов - РПЛ-122 с номинальным током контактов 9-13 А с двумя размыкающими и двумя замыкающими контактами мгновенного действия с напряжением катушки – 220 В переменного тока. В качестве элемента с выдержкой времени дополнительно выбираем приставку ПВЛ-11М с 1-м размыкающим контактом и 1 замыкающим контактом (приставка ПКЛ-11М обеспечивает выдержку времени при коммутации контактов в диапазоне от 0,1 до 30 с). Так как реле будет установлено в шкафу управления со степенью защиты IP44, то выбираем реле со степенью защиты IP20.
2.5 Выбор провода
Проводник соединяющий электрический приемник с РП является проводником первого уровня. В данном случае к РП подсоединена формовочная машина Универсал м1. Провод выбираем по нагреву из условия:
Iдоп.пр > Iном.уст. (2.11)
где Iном. уст - номинальный ток установки, Iном. уст =48.24 А
Iдоп.пр. - допустимый ток проводника перед станком. А
Для силовой цепи выбираем кабель с медными жилами с виниловой изоляции марки ВВГ4 
8с сечением 8 мм^2 с Iном.=62А.
Для цепи управления выбираем провод с медными жилами с поливинилхлоридной изоляции марки ПВ1 1 
сечением 0.75 мм^2 с Iном.=6А
Для цепи питающей двигатели М1, М2, выбираем кабель с медными жилами с виниловой изоляции марки ВВГ 
1.6 с сечением 1.6 мм^2 с Iном.=12.8А
2.6 Выбор аппаратов ручного управления
К аппаратам управления относятся кнопки управления, выключатели, переключатели, конечные и путевые выключатели.
Выбор этих аппаратов производится:
1) по номинальному напряжению сети
Uном 
Uном.с ,
где Uном – номинальное напряжение аппарата, В;
Uном.с.- номинальное напряжение сети, В;
2) по длительному расчетному току цепи
Iном Iдлит; Iоткл Iдлит,
где Iном – номинальный ток аппарата, А;
Iоткл – наибольший отключаемый аппаратом ток, А;
Iдлит – длительный расчетный ток цепи,
В цепи управления используется кнопки марки КЕ011, КЕ021 с номинальным током контактов 10А.И переключатели ТВ-2 с номинальным током контактов 5 А.
Таблица 2.7.1Результаты выбора кнопок управления
| Позиционные обозначения и типы | Номин-ное напряжение, В | Номинальный ток, А | Цвет толкателя | Число контактов зам./разм. | Степень защиты |
| SB7 | 220 | 10 | Зеленый | 1/1 | IP44 |
| SB4,SB1 | 220 | 10 | чёрный | 2/2 | IP44 |
| SB2, SB3, SB5, SB6, SB8-SB11 | 220 | 10 | чёрный | 1/1 | IP44 |
| 220 | 10 | чёрный | 1/1 | IP44 |
Таблица 2.7.2Результаты выбора переключателей
| Позиционные обозначения | Номин-ное напряжение, В | Номинальный ток, А | Число контактов зам./разм. | Степень защиты |
| SQ1-SQ2 | 1.6-220 | 0.001-5 | 1/1 | IP40 |
2.7 Выбор реле времени
Реле времени предназначены для передачи команд из одной электрической цепи в другую с определенными, предварительно установленными выдержками времени.
Все реле времени имеют катушку (или управляющий элемент) и набор контактов с выдержкой времени на размыкание (контакты размыкаются через определенный промежуток времени после подачи питания на управляющий элемент), на замыкание (контакты замыкаются с выдержкой времени) и контакты без выдержки времени (мгновенного действия).
Произведём выбор реле времени КT1. Проведем подсчет контактов реле КT1-KT3 по схеме электрической принципиальной. Согласно схеме, реле должно иметь 3 размыкающий контакт c выдержкой времени на размыкание. Выдержка времени 5 секунд. Из выбираем реле с минимальным количеством контактов - РПЛ-122 с номинальным током контактов 9-13 А с двумя размыкающими и двумя замыкающими контактами мгновенного действия с напряжением катушки – 220 В переменного тока. В качестве элемента с выдержкой времени дополнительно выбираем приставку ПВЛ-11М с 1-м размыкающим контактом и 1 замыкающим контактом (приставка ПКЛ-11М обеспечивает выдержку времени при коммутации контактов в диапазоне от 0,1 до 30 с). Так как реле будет установлено в шкафу управления со степенью защиты IP44, то выбираем реле со степенью защиты IP20.
2.8 выбор электромагнита
Выберем электромагнитs YA1-YA2. Электромагнит в схеме станка предназначен для дистанционного управления исполнительными механизмами (в нашем случае электромагнит перемещает прижимной стол с заготовкой для осуществления формовки изделия) с номинальным усилием 29 Н. Так как напряжение цепей управления станка – 220 В переменного тока, то выберем электромагнит переменного тока на это напряжение. Всем условиям удовлетворяет электромагнит серии ЭМ33 переменного тока, однофазный (с номинальным усилием 29 Н), с продолжительностью включения ПВ = 15%, тянущий (по способу воздействия на исполнительный механизм), со степенью защиты IP20. Составим полное обозначение нужного нам электромагнита по каталогу: ЭМ33-5116-20У3.
После определения серии электромагнита по каталогу найдём номинальный ток, потребляемый электромагнитом во включенном состоянии (этот ток будет необходим для дальнейшего выбора аппаратов управления).
Для электромагнита серии ЭМ33-5116-20У3 с номинальным тяговым усилием 29 Н и напряжением питания 110 В согласно [4] номинальный ток равен 1,1 А, пусковой ток – 10,6 А. Номинальная активная мощность электромагнита – 30 Вт, пусковая мощность – 1190 ВА.
3. Технологическая часть
3.1 Монтаж и эксплуатация магнитных пускателей
Для обеспечения дальнейшей надежной работы магнитных пускателей, монтаж этих устройств рекомендуется выполнять на ровной поверхности, закрепленной жестко, в вертикальном положении. Установка пускателей с тепловыми реле должна производиться в условиях минимальной разности температур окружающего воздуха.
неправильная установка может привести к ложным срабатываниям. Поэтому следует избегать мест, подверженных вибрации, сильным толчкам и ударам. Например, электромагнитные устройства с номинальным током свыше 150 А во время включения создают заметные сотрясения и удары.
Тепловые реле могут подвергаться дополнительному нагреву от других источников тепла. Это оказывает отрицательное влияние на всю работу данных устройств. Поэтому их нельзя размещать рядом с аппаратурой теплового действия или в тех частях шкафов, которые более всего подвержены нагреву.
Когда с контактным зажимом пускателя соединяется один проводник, его конец загибается в кольцо или П-образно. Такой способ соединения предотвращает перекос пружинных шайб, установленных в зажиме. Если же к зажиму подключаются сразу два проводника с примерно одинаковым сечением, их концы должны иметь прямую форму и располагаться по обеим сторонам от зажимного винта.
До того, как подключать медные провода, их концы необходимо залудить. В многожильных проводах концы перед лужением предварительно скручиваются. Концы проводов из алюминия зачищаются мелким надфилем, после чего покрываются техническим вазелином или специальной пастой. Смазка контактов и подвижных частей устройства не допускается.
Перед пуском необходимо осмотреть магнитный пускатель снаружи и проверить исправность всех его частей. Все подвижные элементы должны свободно двигаться от руки. Сверить все электрические соединения со схемой.
