Расчет и выбор электрооборудования установки

Провожу выбор электродвигателя для машины первичной очистки ЗВС-20А.

Стационарно воздушно-решётная зерноочистительная машина ЗВС-20А применяется в комплексах для первичной очистки вороха зерновых культур с доведением зерна до продовольственных кондиций. Производительность 20 т. в час на очистке зерна. Основные рабочие органы: приёмная камер, воздушно-очистительная часть с вентилятором, два параллельно работающих решётных стана.

Мощность электродвигателя для привода решётного стана зерноочистительной машины.

Где kзап = 1,2…1,5 — коэффициент запаса;

М — масса решётного стана (100…300кг) А — оптимальное ускорение, м/с2;

N = 500- число колебаний качающегося решета в минуту;

?п — КПД передаточного механизма. ?п = 0,6…0,7, если остальные рабочие органы решетного стана (щётки, шнек) имеют привод от того же электродвигателя, то расчётную мощность Ррасч увеличивают в 1,25…1,75 раза.

Провожу расчёт мощности и выбор электродвигателя.

с учётом соблюдения условия Рн? Рр подбираем по каталогу асинхронных электродвигателей АИР100L6 У4IP44.

Технические характеристики электродвигателей серии АИР.

Тип.	Рн, кВт.	Iн, А.	?н %.	cosфн.	SH %.
АИР100L6.	2,2.	5,6.		0,74.	5,5.		2,2.	1,6.

Асинхронный, интерэлектро, с привязкой по нормам DIN для внутренних поставок, высота оси вращения-100мм, 6-число полюсов двигателя (синхронная скорость вращения 1000об. мин-1), для умеренного климата, 4-ой категории размещения, степень защиты IP44, на лапах.

Мощность электродвигателя для привода вентилятора зерноочистительной машины.

где Qв — подача вентилятора, м3/ч;

Нрасчетное давление, МПа;

• ?в — КПД вентилятора (принимают по каталожным данным или при их отсутствии для центробежных вентиляторов 0,4…0,6)
• ?пКПД передачи

Номинальную мощность двигателя выбирают по условию Рн? Ррасч. kз, где kз — коэффициент запаса (принимают при Ррасч до о, 5 кВт-1,5 от 0,5 до 1 кВт — 1,3, от 1 до 2 кВт — 1,2, от 2 до 5 кВт — 1,1, свыше 5 кВт 1,05.

Провожу расчёт мощности при выборе электродвигателя.

Для обеспечения требуемого качества очистки зерна вентилятор должен соответствовать следующим параметрам.

Qв = 5. 103 м3/ч. Н = 40кг/м2 = 392. 10−6 МПа технические характеристики электродвигателей серии АИР.

кВт Рн? Ррасч. kз = 4,62. 1,05 = 4,9 кВт С учётом соблюдения условия Рн? Рр подбираем по каталогу асинхронный электродвигатель АИР112М4УЗ IP54.

Технические характеристики электродвигателей серии АИР.

асинхронный, интерэлектро, с привязкой по нормам DIN для внутренних поставок, высота оси вращения-112мм, М-средняя длина статора, 4-число полюсов двигателя (синхронная скорость вращения 1500об. мин-1), для умеренного климата, 3-ой категории размещения, степень защиты IP54, на лапах.

Ковшовой элеватор для зерна. Нория НПЗ-50.

Нория предназначена для вертикального перемещения зерна и отходов в технологических линиях и машинах. Двухпоточные линии отличаются от однопоточных наличием двух ковшовых лент с двумя парами барабанов в в верхней и нижней головках. Двухпоточные нории обеспечивают подачу зерна на очистку на две параллельные технологические линии. Любая нория состоит из бесконечно движущейся ленты с ковшами, заключённой в кожух. Лента натянута на барабане из которой верхний-ведущий, нижний-ведомый натяжной. Лента прорезиненая, на ней монтажными болтами крепятся ковши.

где Q — производительность элеватора, кг/с;

Н — высота подъёма материала;

?н — КПД элеватора; при Q < 20т/ч и Н < 20 м принимают? н = 0,4…0,5, ?нКПД передачи.

Провожу расчёт мощности и выбор электродвигателя.

кВт С учётом соблюдения условия Рн? Рр подбираю по каталогу электродвигателя асинхронный АИР112М4УЗ IP54.

Технические характеристики электродвигателей серии АИР.

асинхронный, интерэлектро, с привязкой по нормам DIN для внутренних поставок, высота оси вращения-112мм, М-средняя длина статора, 4-число полюсов двигателя (синхронная скорость вращения 1500об. мин-1), для умеренного климата, 3-ой категории размещения, степень защиты IP54, на лапах.

Расчёт и выбор пускозащитной аппаратуры Нория НПЗ-50 включается по схеме приведённой на расчётно-монтажной схеме.

Комплекс КЗС-20Ш предназначен для работы, в основном, в автоматическом режиме, он комплектуется двумя пультами управления: пультом управления зерноочистительного отделения и зерносушильного отделения. Пульты управления поставляются комплектно с оборудованием КЗС-20Ш. Пульт управления изготавливается со степенью защиты IP54 и обеспечивает защиту пускозащитной аппаратуры от проникновения пыли. В нём смонтированы магнитный пускатель для коммутации нории и автоматический выключатель с комбинированным расцепителем для защиты элетропривода нории от перегрузок и токов КЗ.

Выбираем магнитный пускатель для управления электродвигателя АИР112М4У4 IP44 нории. Помещение пыльное.

Выписываем каталожные данные электродвигателя АИР112М4У4 IP44.

Принимаем к установке магнитный пускатель серии ПМЛ, т. к Iн.дв. =11,4А выбираем пускатель второй величины Iн. п = 25А условие Iн. п? Iрасч 25 > 11,4А выполняется.

Номинальное напряжение токов магнитного пускателя Uнп = 380 В, номинальное напряжение установки Uн. у = 380 В, следовательно условие Uнп? Uн. у 380=380 В выполняется.

Анализ технологического процесса работы установки показывает, что защита от перегрузок и реверс не нужны, принимаем магнитный пускатель не реверсивный без теплового реле.

Помещение, в котором работает установка, пыльное. По технологии работы и обслуживания установки магнитный пускатель должен быть установлен в пульте управления по этому выбираем пускатель со степенью защиты IP00.

Анализ схемы автоматизации установки показал, что она сконструирована на напряжении 200 В и пускатель должен иметь во вспомогательной цепи один замкнутый и один разомкнутый контакты, поэтому выбираем пускатель с катушкой на 220 В и требуемым количественным контактом вспомогательной цепи.

Вид климатического исполнения-У (умеренный климат), категория размещения 3 (для работы в закрытых помещения без искусственного микроклимата).

Принимаем к монтажу магнитный пускатель ПМЛ — 2100 У3.

Выбираем автоматический выключатель с комбинированным расцепителем для защиты электропривода нории от перегрузок и токов КЗ.

Коэффициент загрузки kз = 0,95, максимальный ток КЗ Iк. макс = 2,5 кА Рабочий ток электродвигателя.

Ip = IH. kз = 11,4. 0,95 = 10,83А Максимальный ток.

Iмакс = IП= IH. ki =11,4.7 = 79,8А По (т 5.3 Л2) выбираем автоматичесикй выключатель АЕ — 2046 Iн. а =25А.

U н. а = 660 В.

660>380 В, 25>11,4А. условие 1 и 2 выполняются.

Ток теплового расцепителя автомата.

Iн.т.р? kн.т.р Iр = 1,3. 10,83 = 14,1А, принимаем автоматический выключатель с номинальным током теплового расцепителя Iн.т.р = 16А. Пределы регулирования теплового расцепителя данного автомата (0,8…1) Iн.т.р. Регулируем тепловой расцепитель на 13А. I т. р = 13А > 10,83А. Условие 3 выполняется.

Ток электромагнитного расцепителя.

Iн.э.р? kн.э.р Iмакс = 1,25. 79,8 = 99,8А.

автоматические выключатели АЕ-2046 выпускаются с уставкой тока мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя 14 Iн.т.р проверяем на возможность ложных срабатываний при пуске электродвигателя.

Iн.э.р = 14 Iн.т.р = 14 16 =224А 224 > 99,8А. Условие 4 выполняется.

Проверяем автоматический выключатель по предельному току, отключаемому выключателем при.

Uн = 380 В Iпред.откл. = 12кА (т5.3 Л2).

12 > 2,5 кА. Условие 5 выполняется Принимаем к установке выключатель АЕ-2046.

Выбор и расчёт остальной пускозащитной аппаратуры провожу аналогично, данные приведены на расчётно-монтажной схеме.

Расчёт и выбор электропроводок Провода и кабели должны быть выбраны таким образом чтобы температура провода при длительном протекании рабочего тока нагрузки не была больше предельно допустимой (Т12.1 Л2).

Выбор проводов по допустимому нагреву проводится в следующей последовательности:

• — проводится выбор защиты от перегрузок и токов КЗ;
• — по принятому значению номинального тока плавкой вставки, тока уставки теплового реле магнитного пускателя, теплового или электромагнитного расцепителя автоматического выключателя находят допустимый ток проводника Iдоп по условию согласования с защитой.

Согласно ПУЭ значение Iдоп определяют по следующим условиям:

для проводников всех марок при защите их тепловыми реле магнитных пускателей или тепловыми расцепителями автоматических выключателей,.

Iдоп?Iср.т.; (12.3 Л2).

Где Iср. т — ток срабатывания теплового расцепителя или теплового реле.

По значениям Iдоп в таблицах (Т12.1 Л2), допустимых значений токов для принятой марки провода и способа прокладки выбирают соответствующую площадь сечения проводника по условию.

Iдоп?Iдоп.т.; (12.6 Л2).

Где Iдоп.т.; - допустимый табличный ток (Т12.1 Л2).

Если Iдоп не совпадает с табличным, то можно принимать ближайшую меньшую площадь сечения проводника, если выполняется условие (12.7 Л2). Выбранный проводник проверяют по рабочему току нагрузки.

k Iдоп. т? Ip.; (12.7 Л2).

Где k — поправочный коэффициент, учитывающий несовпадение действительных условий с принятыми при составлении таблиц. Принимаем k=1.

Если условие k Iдоп. т? Ip. не соблюдено, то выбирают ближайшую большую площадь поперечного сечения.

Провожу выбор и расчет электропроводки на участке электродвигатель — пульт управления. На данном участке осуществлена защита от перегрузок тепловым расцепителем автоматического выключателя АЕ-2046 с номинальным током теплового расцепителя Iн.т.р. =16А Электропроводка проектируется кабелем АНРГ, так как он рекомендуется для пожароопасных помещений. Способ прокладки открыто на тросу, а подводка к двигателю этим же кабелем в стальной трубе.

Расчет сечения провожу по условию.

Iдоп?Iср.т.; (12.3 Л2).

Где Iср.т.- ток срабатывания теплового расцепителя или теплового реле.

Iдоп ?16А по т12.1 Л2 определяю ближайшее допустимое табличное значение тока для скрытой прокладки кабеля Iдоп. т =27А>16А условие выполняется.

Выполняю электропроводку кабелем АНРГ 4. открыто на тросу =22 м. Кабель с алюминевой жилой, в резиновой маслостойкой оболочке не распространяющей горение, небронированный, 4-х жильный, сечением токороподящих жил и нулевого провода S=4 мм2, проложенный открыто на тросу, длина участка 22 м. расчет и выбор остальных электропроводок проводится аналогично.

Выбор распределительных устройств Для приема и распределения электрической энергии в силовых цепях трехфазного тока напряжением до 660 В и для защиты их от токов короткого замыкания и перегрузок применяются распределительные пункты РП, щиты распределительные РЩ, щиты силовые ЩС, сборки промышленные уплотненные СПУ и другие модификации распределительных устройств. Распределительные устройства комплектуются отключающим устройством на вводе (рубильником или автоматическим выключателем) и защитой каждой группы отходящих потребителей предохранителями или автоматическими выключателями. Они выпускаются на 4, 5, 6, 7, 8 групп отходящих потребителей. Распределительные устройства и щиты выбирают по напряжению, условиям окружающей среды, способу установки и присоединения проводов, числу, типу, и номинальным параметрам автоматов или групп предохранителей.

С учетом всего выше перечисленного принимаю к монтажу в качестве распределительного устройства СПУ-62−4Ш. сборка промышленная уплотненная на 4 группы отодящих потребителей, рубильником на вводе типа Р17−373, номинальным током рубильника Iн=450А, степенью защиты IP24, для умеренного климата, 3-ей категории размещения, защита отходящих линий от токов короткого замыкания осуществляется предохранителем ПН-2, однодверочная, комплектуется внутренним замком, имеет боковую рукоятку привода рубильника.