ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КАБЕЛЯ.
Основные формулы и понятия:
· Среднеквадратичная мощность:
P12t1+P22t2+P32t3+P42t4
РСРКВ = (1)
t1 + t2 + t3 + t4
· Номинальный момент:
МН = 9,55´РН/nН (2)
· Потребляемая мощность двигателя:
Р1 = Ö3´UH ´ IH = РН/(cosjH´h); (3)
Выбор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и кабеля, подводимого в двигателю по заданным параметрам:
Для привода производственного механизма электродвигатель должен развивать периодически изменяющуюся мощность: Р1 – в течение времени t1, Р2 – в течение времени t2, затем Р3 (t3), Р4 (t4). Далее цикл повторяется; скорость вращения приводного вала механизма должна быть постоянной, равной n; механизм устанавливается на открытой площадке на расстоянии L от распределительного пункта трехфазной сети с линейным напряжением Uн.
Требуется:
1. Выбрать для привода механизма асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, проверив его по перегрузочной способности.
Электродвигатель выбирается по справочным материалам (см. Приложение 1) с условием выполнения следующих двух требований:
РСРКВ £ РНДВ n @ nНДВ
РСРКВ рассчитывается по формуле (1), n дано в условии задания.
Выписать из таблицы все параметры, определяющие работу двигателя: РНДВ, nНДВ, кпд (h), cosjН, кП=МП/МН, l=ММ/МН.
Выбранный двигатель должен соответствовать следующему требованию по перегрузочной способности:
ММАХДВ ³ ММАХНАГР, где
ММАХДВ = 0,9´МН´l, а ММАХНАГР = 9,55´РМАХНАГР/n, где
РМАХНАГР и n берутся из исходных данных.
Если условие по перегрузочной способности выполняется переходить к следующему пункту расчета.
2. Выбрать по условию допустимого нагрева сечение кабеля, который нужно проложить в земле с температурой t0.
|
Условие допустимого нагрева сечения кабеля: IДОП > IРАСЧ, где
IРАСЧ определяется как номинальный ток из формулы (3), а IДОП выбирается по таблицам Приложения 2, в соответствии с заданными в условии задания материалами жилы и изоляции. При выборе кабеля необходимо выписать из таблицы Приложения 2 площадь поперечного сечения выбранного кабеля (S), соответствующее данному допустимому току.
3. Проверить сечение жил питающего двигатель кабеля по допустимой потере напряжения DU (при максимуме нагрузки).
DUДОП > DUКАБ, где
DUДОП = DU%´UН/100, DU% и UН – задаются в исходных данных,
DUКАБ = IМАХНАГР ´ RКАБ, где RКАБ = r´L/S, где
r – удельное сопротивление материала жил кабеля (дано в Приложении 3),
L – длина кабеля (дано в исходных данных),
S – площадь поперечного сечения выбранного кабеля.
IМАХНАГР = РМАХНАГР/(Ö3´UН)
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ СЕРИИ 4А ОСНОВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ.
Тип двигателя | РН, кВт | n, об/мин | кпд, % | cosjH | ММ/МН | МП/МН | IП/IH |
4АН160S2У3 | 22,0 | 0,88 | 2,2 | 1,3 | 7,0 | ||
4АН160М2У3 | 30,0 | 0,91 | 2,2 | 1,3 | 7,0 | ||
4АН180S2У3 | 0,91 | 2,2 | 1,2 | 7,0 | |||
4АН180М2У3 | 45,0 | 91,0 | 0,91 | 2,2 | 1,3 | 7,0 | |
4АН200М2У3 | 55,0 | 91,0 | 0,90 | 2,5 | 1,3 | 7,0 | |
4АН200L2У3 | 75,0 | 92,0 | 0,90 | 2,5 | 1,3 | 7,0 | |
4АН225M2У3 | 90,0 | 92,0 | 0,88 | 2,2 | 1,2 | 7,0 | |
4АН160S4У3 | 18,5 | 88,5 | 0,87 | 2,1 | 1,3 | 6,5 | |
4АН160М4У3 | 22,0 | 90,0 | 0,88 | 2,1 | 1,3 | 6,5 | |
4АН180S4У3 | 30,0 | 90,0 | 0,84 | 2,2 | 1,2 | 6,5 | |
4АН180М4У3 | 37,0 | 90,5 | 0,89 | 2,2 | 1,2 | 6,5 | |
4АН200М4У3 | 45,0 | 91,0 | 0,89 | 2,5 | 1,3 | 6,5 | |
4АН200L4У3 | 55,0 | 92,0 | 0,89 | 2,5 | 1,3 | 6,5 | |
4АН225М4У3 | 75,0 | 92,5 | 0,89 | 2,2 | 1,2 | 6,5 | |
4АН250S4У3 | 90,0 | 93,5 | 0,89 | 2,2 | 1,2 | 6,5 | |
4АН180S6У3 | 18,5 | 87,0 | 0,85 | 2,0 | 1,2 | 6,0 | |
4АН180М6У3 | 22,0 | 88,5 | 0,87 | 2,0 | 1,2 | 6,0 | |
4АН200М6У3 | 30,0 | 90,0 | 0,88 | 2,1 | 1,3 | 6,0 | |
4АН200L6У3 | 37,0 | 90,5 | 0,88 | 2,1 | 1,3 | 6,5 | |
4АН225М6У3 | 45,0 | 91,0 | 0,87 | 2,0 | 1,2 | 6,5 | |
4АН250S6У3 | 55,0 | 92,5 | 0,87 | 2,0 | 1,2 | 6,5 | |
4АН250М6У3 | 75,0 | 93,00 | 0,87 | 2,0 | 1,2 | 7,0 | |
4АН280S6У3 | 90,0 | 92,5 | 0,89 | 2,0 | 1,2 | 6,0 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
|
Кабели с медными и алюминиевыми жилами, с бумажной изоляцией,
Прокладываемые в земле и воздухе
Площадь сечения жилы, мм2 | Токовая нагрузка на трехжильные кабели | |||||||||||
до 1 кВ | 6 кВ | 10 кВ | ||||||||||
алюминиевые | медные | алюминиевые | медные | алюминиевые | медные | |||||||
в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | |
2,5 | – | – | – | – | – | – | – | – | ||||
– | – | – | – | – | – | – | ||||||
– | – | – | – | – | – | – | – | |||||
– | – | – | – | |||||||||
Кабели с медными и алюминиевыми жилами, с резиновой изоляцией,
|
прокладываемые в земле и воздухе
Площадь сечения жилы, мм2 | Токовая нагрузка на трехжильные кабели | |||||||||||
до 1 кВ | 6 кВ | 10 кВ | ||||||||||
алюминиевые | медные | алюминиевые | медные | алюминиевые | медные | |||||||
в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | в земле | в воздухе | |
2,5 | – | – | – | – | – | – | – | – | ||||
– | – | – | – | – | – | – | ||||||
– | – | – | – | – | – | – | – | |||||
– | – | – | – | |||||||||
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Удельное электрическое сопротивление Cu rCu = 1,7´10-8 Ом´м;
Удельное электрическое сопротивление Al rAl = 2,8´10-8 Ом´м;