Где Gш = mш ∙ g = 50 ∙ 9,81 = 490,5 Н
Gсл = mсл ∙ g = 25000 ∙ 9,81 = 245,25 кН
F = (0,6∙10∙490,5 + 245250) ∙ 0,5 = 124 кН
Усилие сталкивателя при возврате будет иметь вид:
F = 0,6mGш ∙ μ
F = 0,6∙10∙490, ∙ 0,5 = 1471,5 Н
Статический момент, приведенный к валу двигателя будет рассчитываться с учетом угла, под которым производится процесс сталкивания. Все углы до 180˚ свидетельствуют о движении вперед (под нагрузкой), после 180˚ наза (холостой ход), в этом случае формула будет иметь вид:
Mc = Fl ∙ (r/R) ∙ (1 / (I ∙ η)) ∙ sinα(1 – k∙cosα)
Mc = 124000 ∙ 1,5 ∙ (0,25/0,5) ∙ (1/40,2∙0,85) ∙ sinα(1 – 0,167 ∙ cosα) =
= 2790 ∙ sinα(1 – 0,167 ∙ cosα)
Mc = 1471,5 ∙ 1,5 ∙ (0,25/0,5) ∙ (1/40,2∙0,85) ∙ sinα(1 – 0,167 ∙ cosα) =
= 33,1 ∙ sinα(1 – 0,167 ∙ cosα)
В таблице 2.1.1 приведены результаты расчетов Mc для различных значений углов α.
Таблица 2.1.1 Статическая нагрузка сталкивателя
|
α˚ |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
|
Mc |
0 |
1192 |
2224,6 |
2790 |
2630 |
1597,7 |
0 |
18,95 |
31,2 |
33,1 |
26,4 |
14,15 |
2.2 Выбор типа электродвигателя и проверка его по нагреву и перегрузочной способности
Предварительно выбираем асинхронных двигатель с фазным ротором, типа МТНБ12-10У1, Uн =380 В, Рн = 60 кВт, nн = 575 об/мин, cos φн = =0,86, ηн = 85%, Ммах = 3200 н∙м, J = 4,25 кг∙м2, Ен = 248 В. Двигатель должен удовлетворять требованию МЭк / Мн ≤ 1
Мн = (9,55 ∙ Рн) / nн = (9,55 ∙ 60000) / 575 = 996 н∙м
МЭ = ∑Мс / nМс = (1192 + 2224,6 + 2790 + 2630 + 1597,7 + 0 + 18,95 + 31,2 + +33,1 + 14,15 + 0) / 11 = 957 н∙м
МЭк = МЭ ∙ √ε / εк = 957 √0,208 / 0,25 = 870,8 н∙м
Где, ε – фактическая относительная продолжительности работы
εк продолжительности работы
МЭк / Мн = 870,8 / 996 = 0,87 < 1 следовательно, двигатель проходит
2.3 Выбор источника питания
Электропривод сталкивателя включает в себя двигатель с номинальным напряжением 380 В, следовательно питание силовой части электропривода должно осуществляться переменным напряжением 380 В, и частотой 50 Гц. Питание цепи управления должно осуществляться постоянным током, с напряжением 220 В. Следовательно питание сталкивателя осуществляется от трансформаторной подстанции с двумя трансформаторами ТМГ 630/0,4 , удаленной от распределительного пункта на 120 м.
2.4 Выбор элементов схемы управления электроприводом
2.4.1.Выбор резисторов
Расчет сопротивления ротора двигателя
Rр.н. = Ен / (√3 ∙ Iн)
Где, Ен – ЭДС двигателя
Iн – номинальный ток
Расчет номинального тока
Iн = Iр = Рн / (√3 ∙ Uн ∙ cos φн ∙ ηн) = 60000/ (1,73 ∙ 380 ∙ 0,86 ∙ 0,85) = 125 А
Rр.н. = 248/ (1,73 ∙ 125) = 1,15 Ом
По таблице 5-4 [1,с355], считая сопротивление отнесенным к Rр.н. = 1,15 Ом и токи к Iр = 125 А производим расчет ящиков сопротивления производим в таблице 2.4.1 – выбор резисторов
Таблица 2.4.1 Выбор резисторов
|
Ступень |
Относит. Соп-е |
Расчет. Соп-е |
Относит. ток |
Iр |
Тип ящика |
Подобранное соп |
Подобранный ток |
|
rпост |
0,05*1,15 |
0,06 |
1 |
1*125=125 |
50174 |
1*0,0575 |
128 |
|
r3 |
0,1*1,15 |
0,115 |
0,6 |
06*125=75 |
50173 |
3*0,04 |
152 |
|
r2 |
0,2*1,15 |
0,23 |
0,47 |
0,47*125=58,75 |
50161 |
3*0,077 |
107 |
|
r1 |
0,34*1,15 |
0,4 |
0,29 |
0,29*125=39,25 |
50162 |
4*0,102 |
91 |
|
rпр |
1,26*1,15 |
1,5 |
0,22 |
0,22*125=27,5 |
50167 |
3*0,45 + +1*0,16 |
46 |
Проверка на погрешность
∆ = (∑Rрас – ∑Rпод) / ∑Rрас ∙ 100% = ((0,06+0,115+0,23+,4+1,5) – (0,057+3∙0,04+3∙0,077+4∙0,102+3∙0,45+0,26) / (0,06+0,115+0,23+,4+1,5) ∙ 100% = (2,305 – 2,326) / 2,305 ∙ 100% = 0,9% < 10%
Резисторы подобраны верно
2.4.2 Выбор контакторов
Условие выбора Iн.к. ≥ Iн.; Uн.к ≥ Uн
КМ1: контактор в цепи динамического торможения
Iн = 125 А; Uн = 220 В
Выбираем контактор КТПБ022Б Uн.к. = 220 В = Uн
Iн.к. = 160 А > Iн
КМ6, КМ7: контакторы в цепи двигателя
Iн = 125 А; Uн = 380 В
Выбираем контактор КТПБ023Б Uн.к. = 380 В = Uн
Iн.к. = 160 А > Iн
2.5 Выбор аппаратов защиты
Выбор автоматических выключателей
Условие выбора Iн.а. ≥ Iн.; Uн.а. ≥ Uн; Iэл ≥К∙ Iкр
QF1: автоматический выключатель в силовой цепи привода
Iн = 125 А; Uн = 380 В
Iкр = Iпуск = Iн. ∙ α = 125 ∙ 2,5 = 312 А
Где α – коэффициент пуска для АД с ФР = 2,5
Iэл = К∙ Iкр = 1,25 ∙ 312 = 390 А
Где К – коэффициент запаса
Выбираем автоматический выключатель типа А3716 ФУЗ
Uн.а. = 380 В = Uн ;
Iн.а. = 160 А ≥ Iн ;
Iэл = 600 А ≥ К∙ Iкр = 390А
QF2: автоматический выключатель в цепи управления привода
Iн = 16 А; Uн = 220 В
Выбираем автоматический выключатель типа АП505 – 2МУЗ
Uн.а. = 220 В = Uн ;
Iн.а. = 63 А ≥ Iн ;
Iэл = 5 Iн.а
2.6 Выбор проводов, кабелей (троллеев) и проверка по потере напряжения
Кабели выбираются по длительно допустимому току.
Условие выбора кабелей: Iдл.доп. ≥ Iдл.доп.рас
Выбираем кабель от двигателя до автомата типа АВВГ 3*95 Iдл.доп = 170 А.
Длительно допустимый ток зависит от поправочных коэффициентов на температуру.
Iдл.доп.рас = Iн. / (Кн1 ∙ Кн2) = 125/ 1*0,87 = 143,7 А
∆U1 = 0,46 ∙ Iр. ∙ l1 ∙ (r0 ∙ cos φ + x0 ∙ sin φ) = 0,46 ∙ 125 ∙ 0,015 ∙ ( 0,32 ∙ 0,86 + 0,07∙ ∙0,51) = 0,27%
Где r0 – активное сопротивление кабеля с , рассчитывается по формуле:
1000/(32 ∙ S) = 1000/(32 ∙ 95) = 0,32 Ом
x0 – реактивное сопротивление кабеля = 0,07 Ом
l – длинна кабеля в км – 0,015 км
Кн1 и Кн2 – поправочные коэффициенты на температуру [2, c.370]
Выбираем кабель от автомата до РЩ типа АВВГ 3*95 Iдл.доп = 170 А
Iдл.доп.рас = Iн. / (Кн1 ∙ Кн2) = 125/ 1*0,87 = 143,7 А
∆U2 = 0,46 ∙ Iр. ∙ l2 ∙ (r0 ∙ cos φ + x0 ∙ sin φ) = 0,46 ∙ 125 ∙ 0,005 ∙ ( 0,32 ∙ 0,86 + 0,07 ∙ ∙ 0,51) = 0,09%
Где l2 = 5 м
Выбираем кабель от РЩ до ШР типа АВВГ 3*120 Iдл.доп = 250 А
Iдл.доп.рас = Iн. / (Кн1 ∙ Кн2) = 200/ 1*0,87 = 230 А
∆U3 = 0,46 ∙ Iр. ∙ l3 ∙ (r0 ∙ cos φ + x0 ∙ sin φ) = 0,46 ∙ 200 ∙ 0,03 ∙ ( 0,26 ∙ 0,86 + 0,07 ∙ ∙ 0,51) = 0,7%
Где Iр = 200 А
l3 = 30 м
r0 = 0,26 Ом
Выбираем кабель от ШР до РУ типа АВВГ 2(3*95) Iдл.доп = 170 * 2 = 340 А
Iдл.доп.рас = Iн. / (Кн1 ∙ Кн2) = 300/ 1,2*0,87 = 287,4 А
∆U4 = 0,46 ∙ Iр. ∙ l4 ∙ (r0 ∙ cos φ + x0 ∙ sin φ) = 0,46 ∙ 300 ∙ 0,12 ∙ ( 0,32 ∙ 0,86 + 0,07 ∙ ∙ 0,51) = 5,8 / 2 = 2,9%, так как проложены 2 параллельных кабеля
Где Iр = 300 А
L4 = 120 м
∆U = ∑∆Un =∆U1+∆U2+∆U3+∆U4 = 0,27 + 0,09 + 0,7 +2,9 = 3,96% < 5%
Кабели выбраны верно.
2.7 Расчет токов КЗ, проверка аппаратов защиты на чувствительность
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
