Выбор аппаратов управления электроприводом

Описание конструкции рабочей машины Выбор электродвигателя для привода рабочей машины Выбор предполагаемого электродвигателя по роду тока, напряжению, числу фаз, типу, модификации, частоте вращения Проверка выбранного электродвигателя по условиям пуска, перегрузочной способности и на допустимое число включений в час Проверка выбранного электродвигателя на нагревание за цикл нагрузочной диаграммы Построение механической и электромеханической характеристик электродвигателя Выбор аппаратов защиты электрических цепей и аппарата защиты электродвигателя в аварийных состояниях по критерию эффективности Выбор аппаратов управления электроприводом Разработка ящика управления электроприводом Пояснение о размещении аппаратов в ящике управления и составлению схемы соединений ящика управления

41996

знаков

таблиц

изображения

Выбор аппаратов защиты электрических цепей и аппарата защиты электродвигателя в аварийных состояниях по критерию эффективности Читать далее: Разработка ящика управления электроприводом

5.4 Выбор аппаратов управления электроприводом

Аппараты управления – это кнопки, магнитные пускатели, реле промежуточные, реле счета импульсов, бесконтактные конечные выключатели, блок питания, светосигнальная арматура.

Кнопки

Ассортимент кнопок управления разнообразный. В качестве кнопок будем использовать выключатели кнопочные серии ВК43.

По электрическим параметрам выключатели кнопочные серии ВК43 удовлетворяют работе в сети до 660В переменного тока при токе 10А. Имеют высокую степень защиты - IP54, хорошее климатическое исполнение и категорию размещения – УХЛ2.

Выбираем выключатель кнопочный ВК-43-21-21110-54-УХЛ2.

Электромагнитные пускатели

Пускатели электромагнитные серии ПМЛ предназначены для дистанционного управления трехфазными асинхронными двигателями.

Выбираем пускатель электромагнитный серии ПМЛ-2501СРО3В и пускатель электромагнитный серии ПМЛ-2511CРО3В.

Реле промежуточное

Реле электромагнитное промежуточное предназначено для применения в цепях переменного тока с номинальным напряжением до 660В частоты 50 и 60 Гц и постоянного тока с номинальным напряжением до 220В. Реле выпускают с креплением на стандартную DIN-рейку размером 35мм. Климатическое исполнение и категория размещения реле УХЛ4. Степень защиты реле IP20.

Выбираем 2 реле электромагнитные промежуточные РПУ-2-3X002.

Реле счета импульсов

Реле счета импульсов предназначено для включения или отключения электрических цепей в схемах автоматического управления после приема определенного заранее установленного числа командных импульсов. Рассчитаны для использования в цепях переменного тока напряжением до 380В. Климатическое исполнение и категория размещения реле УХЛ4. Степень защиты реле IP00.

Выбираем реле счета импульсов РСИ-1.

Бесконтактные конечные выключатели

Бесконтактные выключатели типа БВК, имеют пластмассовый корпус с прорезью, внутри которого находится генератор релаксационных колебаний, залитый эпоксидной смолой. При внесении алюминиевой пластинки в прорезь выключателя генератор колебаний срывается и на выходе появляется сигнал.

Выбираем 2 бесконтактных выключателя типа БВК260 климатического исполнения УХЛ4, степень защиты IP65.

Блок питания

Выбираем блок ZS на 12Вт. Стабилизированный блок питания выпускается в корпусе, приспособленном для монтажа на DIN-рейке 35 мм. Оснащен защитой выхода от короткого замыкания и перегрузки, а также предохранителем на входе, размещенном внутри корпуса.

Светосигнальная арматура

Светосигнальные лампы СКЛ применяются в электрощитах, пультах управления и сигнализации. Малое потребление тока, высокая наработка на отказ, взрывоустойчивы, пожаробезопасны, широкий угол обзора 120 градусов.

Выбираем 3 светодиодных лампы СКЛ12-А13-380В, СКЛ12-А23-380В, СКЛ12-А33-380В.

Зажимы наборные 3Н27 предназначены для присоединения, ответвления и заземления проводников в электрических цепях переменного и постоянного тока. 3Н27 полностью соответствуют требованиям международных стандартов и совместимы со всеми типами зарубежных зажимов.

3Н27 являются зажимами нового поколения, принципиально переработанными по сравнению с ранее разработанными и качественно превосходящими их по основным параметрам.

Выбираем зажимы Б3Н27-2,5М10-25Д/Д УЗ: мостиковый; номинальный ток – 10А; способ крепления провода – винт/винт; климатическое исполнение – УХЛ3; количество зажимов в блоке - 9; для установки на DIN-рейку.

6 Определение показателей разработанного электропривода

6.1 Расчет показателей надежности разработанного электропривода

1 Вероятность наработки между отказами:

где - заданное время работы, ч;

2 Параметр потока отказов:

где - интенсивность отказа элемента.

3 Наработка на отказ:

Показатели ремонтопригодности:

1 Среднее время восстановления системы .

2 Вероятность восстановления системы в заданное время:

где - минимальное время, заданное техническими условиями для восстановления системы, чтобы не нарушить технологический процесс; это время может быть принято равным допустимому времени простоя оборудования, ч.

- минимальное время, заданное на восстановление системы, ч.

3 Коэффициент готовности:

Таблица 8 – Расчет показателей надежности

№	Наименование и тип элемента	Условное обозначение на схеме	Номинальные параметры (по паспорту)	Номинальный коэффициент надежности	Фактические параметры	Коэффициент электрической нагрузки	Температура окружающей среды,	Поправочный коэффициент
№	Наименование и тип элемента	Условное обозначение на схеме	Номинальные параметры (по паспорту)	Номинальный коэффициент надежности	Фактические параметры	Коэффициент электрической нагрузки	Температура окружающей среды,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Электродвигатель	M		64		1,05	16	1	10	1	1
2	Автоматический выключатель	QF1	63А	13,8	7,5А	0,12	16	1	2,5	1	1
3	Автоматический выключатель	QF2	63А	9,2	2А	0,03	16	1	2,5	1	1
4	Электромагнитный пускатель	KM1	220В	20	220В	1	16	1	2,5	1	1
4	Электромагнитный пускатель	KM1	10А	75	7,5А	0,75	16	1	2,5	1	1
5	Электромагнитный пускатель	KM2	220В	20	220В	1	16	1	2,5	1	1
5	Электромагнитный пускатель	KM2	10А	100	7,5А	0,75	16	1	2,5	1	1
6	Промежуточное реле	KV	220В	10	220В	1	16	1	2,5	1	1
6	Промежуточное реле	KV	5А	38	0,8А	0,16	16	1	2,5	1	1
7	Реле счета импульсов	KV3	5А	46,3	0,8А	0,16	16	1	2,5	1	1
8	Бесконтактный конечный выключатель	SQ	0,25А	5,4	0,25А	1	16	1	10	1	1
9	Блок питания	БП		206,6		1	16	1	2,5	1	1
10	Устройство защиты электродвигателя	A	10А	180	7,5А	0,75	16	1	2,5	1	1

Условное обозначение на схеме	Коэффициент ненадежности с учетом поправочных коэффициентов	Коэффициент использования элемента,	Результирующий коэффициент ненадежности	Количество элементов			Среднее время восстановления
3	13	14	15	16	17	18	19	20
М	640	1	640	1	640	0,267	3,280	0,876
QF1	34,5	1	34,5	1	34,5	0,014	0,625	0,009
QF2	23	1	23	1	23	0,01	0,625	0,006
КМ1	50	0,5	25	1	25	0,01	1,830	0,018
КМ1	187,5	0,5	93,75	1	93,75	0,039	1,830	0,071
KM2	50	0,5	25	1	25	0,01	1,830	0,018
KM2	250	0,5	125	1	125	0,052	1,830	0,095
KV	25	1	25	2	50	0,021	1,830	0,038
KV	95	1	95	2	190	0,079	1,830	0,145
KV3	115,8	1	115,8	1	115,8	0,048	1,830	0,088
SQ	54	1	54	2	108	0,045	0,625	0,028
БП	516,5	1	516,5	1	516,5	0,216	2	0,432
А	450	1	450	1	450	0,188	2	0,376

Определение параметров надежности производится по следующим формулам:

1 Параметр потока отказов,

2 Вероятность наработки между отказами:

3 Наработка на отказ:

4 Среднее время восстановления системы (сумма в графе 20 таблицы 8).

5 Среднее время восстановления системы в заданное время

где - минимальное время, заданное на восстановление системы, принимаем по таблице 5.5.

6 Коэффициент готовности:

6.2 Определение удельных и энергетических показателей разработанного электропривода

1) Удельная энергоемкость электропривода

Удельную энергоемкость электропривода определяют с учетом нагрузочной диаграммы по формуле:

где - средняя подводимая мощность по нагрузочной диаграмме, ;

- производительность машины при данной нагрузочной диаграмме, .

Средняя подводимая мощность определяется по формуле:

где - эквивалентная мощность по нагрузочной диаграмме, ;

- коэффициент полезного действия электродвигателя, при мощности .

Коэффициент полезного действия определяют по формуле:

где - коэффициент потерь, определяемый по таблице приложений С для выбранного электродвигателя рабочей машины;

- коэффициент загрузки (нагрузки).

где - номинальная мощность электродвигателя рабочей машины, .

Определим производительность транспортера:

где - масса навоза, убираемая транспортером в сутки, т;

- продолжительность работы транспортера в сутки, ч; 4 уборки по 15,8мин каждая. Получаем

Так как длина транспортера 100м, то по обе стороны от него можно разместить 66 коровы с каждой стороны (на одну корову 1,5 м). Количество коров 100. Выход навоза от одной коровы 40 кг в сутки. Получаем массу навоза 4т.