M = 2 Mкр / (S/ Sкр + Sкр./S)
Результати розрахунків n, S і М заносимо в таблицю 12.1.
Таблиця 12.1
nХ/ nO | N, хв-1 |
S |
M, Н * м |
MC, Н * м |
0 |
0 |
1 |
24.06 |
7.8 |
0.1 |
150 |
0.9 |
26.58 |
8.25 |
0.2 |
300 |
0.8 |
29.68 |
9.58 |
0.3 |
450 |
0.7 |
33.56 |
11.81 |
0.4 |
600 |
0.6 |
38.51 |
14.94 |
0.5 |
750 |
0.5 |
44.99 |
18.95 |
0.6 |
900 |
0.4 |
53.63 |
23.86 |
0.7 |
1050 |
0.3 |
64.98 |
29.65 |
0.8 |
1200 |
0.2 |
77.31 |
36.34 |
0.9 |
1350 |
0.1 |
73.05 |
43.93 |
0.92 |
1380 |
0.08 |
65.43 |
45.55 |
0.94 |
1410 |
0.06 |
51.1 |
47.21 |
0.96 |
1440 |
0.04 |
38.92 |
48.90 |
0.98 |
1470 |
0.02 |
20.43 |
50.63 |
1 |
1500 |
0 |
0 |
52.40 |
Також будуємо іншу характеристику, яка представляє собою залежність: n = ¦ (MC)
MC = a1 + a2 (nX / nO)y;
де a1 = 7,8 Н * м, a2 = 44,6 Н * м – постійні величини для конкретної роботи машини;
y = 2 – коефіцієнт, що характеризує зміну моменту опору при зміні частоти обертання вала машини.
З побудованих графіків бачимо, що в момент пуску момент з боку робочої машини більший за пусковий момент двигуна, тому двигун потрібно запускати в режимі холостого ходу.
Знаходимо коефіцієнт навантаження:
b = Муст / МН = 47,2 / 36,35 = 1,3;
12.1 Розрахунок і вибір лінії живлення, апаратури управління і захисту електродвигуна.
Дано: електродвигун типу 4А 112М4У3
РН = 5,5 кВт; nН = 1445 хв-1 ;
ІН = 11,5 А при U = 380 B; ІП / ІН = 7;
cos jН = 0.85; h = 85.5 %;
Розрахунковий струм лінії:
ІР = b * РН / (Ö3) * U Н *h * cos jН = 1,3 * 5500 / (Ö3) * 380 * 0,855 * 0,85 = 14,95 А.
де b - коефіцієнт завантаження двигуна; РН – номінальна потужність двигуна, Вт; U Н - номінальна лінійна напруга живильної лінії, В; h - і cos jН - відповідно ККД і коефіцієнт потужності двигуна.
По каталогу електрообладнання до установки вибираємо нереверсивний магнітний пускач ПМЛ – 221002 з умови IHMП = 25А > IP = 14.95 A. Захист двигуна від перевантажень забезпечується тепловим реле РТЛ – 102104 ( межа регулювання струму неспрацювання реле 13 …19 А).
Для захисту від струмів короткого замикання в установці передбачаємо запобіжник з плавкою вставкою:
ІВН ³ IP , ІВН ³ Іmax / a,
де a - коефіцієнт теплової інертності запобіжника (для умов нормального пуску при t £ 10 с a = 2,5)
С 11,5 * (Ö3) * 7 / 2,5 = 55,77 А;
Згідно каталогу електрообладнання в установці приймаємо запобіжник типу ПР – 2 ( номінальний струм запобіжника ІНпр = 100 А) з плавкою вставкою (ІВН = 60 А).
Межу регулювання установок КЗ вибирають з умови: Іср ³ 1,2 Іmax = 1.2 * 11.5 * (Ö3) * 7 = 167.32 A. Згідно розрахунку струм роз’єднання беремо ІНр = 250 А (250 > 167.32).
Для підключення двигуна приймаємо алюмінієвий провід з гумовою ізоляцією в обгортці просоченою лавсаном марки АПРТО.
Переріз трьохжильного алюмінієвого провода при прокладці в трубі повинен бути 10 мм2, Ідоп = 38 А > Ір = 14.95 A.
Відповідність вибраного перерізу провода і засобу захисту перевіряємо з умови: Ідоп ³ Кз * Із ;
де Кз – захисний коефіцієнт (для запобіжника Кз = 0,33); Із – струм захисного апарату (для запобіжника Із = ІВН);
Ідоп ³ Кз * ІВН = 0.33 * 60 = 19.8 A;
Так як умова Кз * ІВН = 19.8 A < Ідоп = 38 А виконується, то вибраний переріз відповідає засобу захисту.
Замість запобіжника в установці може бути прийнятий автоматичний повітряний вимикач. Номінальний струм роз’єднання ІНр = 40 А.
При установці автомата використовуємо три одножильні алюмінієві проводи, переріз при прокладці в трубі 25 мм2.
Ідоп ³ Кз * Іср (80 > 0.22 * 250 = 55 A).
Вибрані перерізи проводів перевіряємо на відносну втрату напруги:
а) для варіанту з установкою запобіжника
D U% = 105 * b * PH * L / U 2H * S = 105 * 0.032 * 5.5 * 30 / 2202 * 10 = 1.09;
де b - питомий опір провода (алюмінієвого 0,032 Ом * мм2/м);
PH – розрахункова активна потужність двигуна, кВт;