РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ

2.  РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ

Схема внешних подключений отображает электрические соединения между пультом (релейным помещением) и средствами автоматизации, установленными по месту (на объекте).

На схеме внешних подключений (внешних проводок) в обобщённом виде изображены отдельные участки электрических схем.

Схемы внешних проводок содержат: щиты (Щ) и пульты управления (ПУ), местные пункты контроля и установленные в них щитовые приборы и средства автоматизации, присоединения проводок к щитам, пультам, приборам и т. д., а также технические указания и условные графические изображения (УГО).

Схемы внешних проводок согласовываются с чертежами монтажных схем щитов, пультов, а также с планами расположения оборудования и средств автоматизации.

Схемы выполняют без соблюдения масштаба. На схеме над или под УГО датчиков, приборов, исполнительных механизмов и т. д. размещены пояснительные надписи.

Для каждой электрической проводки приводится ее техническая характеристика, куда входит: тип (марка) проводки или кабеля, число жил, их сечение, для кабеля указано число используемых жил (в прямоугольнике).

Для трубных проводок указаны тип, длина и диаметр трубы. При наличии в схеме кабелей или труб одной марки, их параметры допускается указывать на одной выносной линии.

Все кабели имеют последовательную нумерацию, в соответствии с которой, при наличии большого количества кабелей, составляют кабельный журнал.

Внещитовые вторичные приборы и соединительные коробки размещают на чертеже между таблицей и изображением щитов. Для клеммных колодок указывают их порядковый номер.

Для приборов необходимо указывать схемы внутренних соединений за исключением звонков, сигнальных ламп и других средств, имеющих однозначное подключение.

Для уменьшения количества проводов и экономии кабельной продукции группы датчиков расположенные в непосредственной близости подключаются раздельными кабелями к выделенному клеммному ящику, а затем одним кабелем направляются в релейное помещение.

Для увязки схемы внешних подключений с монтажными схемами релейного помещения на конце кабеля соответствующем РП указан номер к которой он подключается.

 

3.  РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И КОМПЛЕКТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НИМИ

Комплектное оборудование представляет собой комплект из автоматического выключателя, магнитного пускателя, теплового реле, предохранителя цепи управления, клеммника и переключателя режима работы собранных на металлическом основании со стандартными монтажными размерами. Предназначены для распределения энергии трехфазного переменного тока, защиты от перегрузок и токов короткого замыкания дистанционного управления электродвигателями.

Панель управления состоит обычно из двух блоков управления. Выбирают типовые ПУ по справочным данным в зависимости от числа пускателей каждой величины. Выбранными панелями необходимо укомплектовать РП.

При выборе панелей следует учитывать, что в случае необходимости возможны замены нагревателей теплового реле в соответствии с номинальными токами электродвигателей.

Выбор электродвигателей

Правильный выбор электрических двигателей имеет не малое значение. На предприятиях хранения и переработки зерна может вызвать ряд нежелательных факторов. Так например, при выборе менее мощного двигателя может быть нарушен технологический процесс, может вызвать ускоренный выход из строя двигателей и установки в целом. Поэтому одной из основных задач для обслуживающего персонала является правильный расчет и выбор электродвигателей.

1.  Рассчитываем необходимую мощность электродвигателя для привода нории:

Дано: Q=50 (т/час); H=22 (м).

Найдем формулу:

 

Nдв=0,0034* Q*Н/

Проанализируем данные:

Где, Q – производительность (т/час);

Н – высота подъема продукта (м);

н – КПД передачи,принимаем по таблице н=0.94.

Подставим данные в формулу Nдв и вычислим:

Nдв=0,0034*50*22/0,94=3,97 (кВт).

Ответ: По справочнику выбираем ближайшую большую мощность электродвигателя 4 (кВт), серии 4А100L4, с частотой вращения ротора п=1430 (об/мин).

2.  Рассчитываем мощность электродвигателя для привода нории:

Дано: Q=125 (т/час); Н=25 (м).

Найдем формулу:

 

Nдв=0,0034* Q*Н/н,

Проанализируем данные:

Где, Q – производительность (т/час);

Н – высота подъема продукта (м);

н – КПД передачи, принимаем по таблице н=9. Полученные данные подставляем в формулу и вычислим.

Nдв=0,0034*125*25/0,94=11,3 (кВт).

Ответ: Выбираем двигатель серии 4А160S4, мощностью 15 (кВт) с частотой вращении ротора п=1465(об/мин).

3.  Рассчитываем мощность электродвигателя для привода скрепкового ленточного конвейера:

Дано: Q=100 (т/час); L=30 (м);

Найдем формулу:

 

Nдв=Q*K(K*L+H)367*к

Проанализируем данные:

Где, Q – производительность нории (т/час);

н – КПД передачи,принимаем по таблице =0.94;

К- коэффициент, учитывающий увеличение сопротивление при зерне ( К=1.1...1.5), принимаем 1.2;

Кс – коэффициент сопротивления материала, Кс=2;

L – длина перемещения груза, (м);

Полученные данные подставляем в формулу и вычислим.

Nдв =100*1,2*(2*30)/367*0,94=18,4 (кВт).

Ответ: Выбираем двигатель серии 4А160М4, мощностью 18.5 (кВт), с частотой вращения п=1465 об/мин.

После выбора электродвигателя для их надежной работы ибезопасности необходимо сделать правильный выбор пускозащитной аппаратуры.

Выбор плавких предохранителей.

Плавкие предохранители предназначены для защиты токоприемников и сетей от токов коротких замыканий. Поскольку они сравнительно дешевы, их применяют для защиты несоответственных потребителей и групповых линий и РП совместно с рубильниками. Предохранители выбирают по двум условиям:

1) Iн.встIн.дв;

2) Iн.встКнIн.дв/К,

1.  Выбираем плавкий предохранитель для электродвигателя нории серии 4А100L4:

Дано: Iн=8.60 (А); Кп=6; К=3

Найдем формулу:

 

Iн.вст= Кп*Iн.дв/К

Проанализируем данные:

где, Iн – номинальный ток электродвигателя;

Кп – краткость пускового тока электродвигателя;

К – коэффициент, зависящий от условий пуска электродвигателя, К=2…3, выбираем К=3.

Подставим значения в формулу и рассчитаем:

Iн.вст=6*8.60/3=17.2 (А).

Номинальный токтока двигателя, по справочным данным выбираемIн.вст=17.2 (А).

2.  Выбираем плавкий предохранитель для электродвигателя нории серии 4А160S4:

Дано: Iн=29.3 (А); Кп=6; К=3.

Iн.встКн*Iн.дв/К,

Найдем формулу:

Iн.вст=Кп*Iн.дв/К

Проанализируем данные:

где, Iн– номинальный ток электродвигателя;

Кп – краткость пускового тока электродвигателя;

К – коэффициент, зависящий от условий пуска электродвигателя, К=2…3, выбираем К=3.

Подставим значения в формулу и рассчитаем:

 

Iн.вст=6*29.3/3=58.6 (А).

Номинальный токтока двигателя, по справочным данным выбираемIн.вст=58.6 (А).

3.  Выбираем плавкий предохранитель для двигателей конвейера серии 4А160М4:

Дано: Iн=35.8 (А); Кп=6; К=3.

Найдем формулу:

 

Iн.вст=Кн*Iн.дв/К

Проанализируем данные:

Где, Iн – номинальный ток электродвигателя;

Кп– краткость пускового тока электродвигателя;

К – коэффициент, зависящий от условий пуска электродвигателя, К=2…3, выбираем К=3.

Подставим значения в формулу и рассчитаем:

 

Iн.вст=6*35.8/3=71.6 (А).

Номинальный токтока двигателя, по справочным данным выбираем Iн.вст=71.6 (А).

Выбор автоматических выключателей.

1.  Выбираем автоматический выключатель для двигателя нории серии 4А100L4:

Дано: Iп/Iн=6.5 (А); Рн=4 (кВт); Iн=8.6(А).

По справочным данным выбираем автомат типаА3124 с комбинированным расцепителем на ток Iн.р=25 (А), что больше Iн=8.6 (А).Установка тока срабатывания электромагнитного расцепителя Iэм=430 (А): пусковой ток электродвигателя:

Iп=6.5* Iн=6.5*8.6=55.9 (А).

Так как 430>1.25*55.9, то автомат не сработает при пуске.

2.  Выбираем автоматический выключатель для двигателя нории серии 4А160S4:

Дано: Рн=15(кВт); Iп/Iн=7(А); Iн=29.3(А).

По справочным данным выбираем выбираем автомат типаА3124 с комбинированным расцепителем на ток Iн.р=30 (А), что больше Iн=29.3 (А).Установка тока срабатывания электромагнитного расцепителя Iэм=430(А): пусковой ток электродвигателя:

Iп=7* Iн=7*29.3=205А.

Так как 430>1.25*205, то автомат не сработает при пуске.

3.  Выбираем автоматический выключатель для двигателя конвейера серии 4А160М4:

Дано: Рн=18.5(кВт); Iн=35.8(А); Iп/Iн=7 (А).

По справочным данным выбираем выбираем автомат типаА3124 с комбинированным расцепителем на ток Iн.р=40 (А), что больше Iн=35.8 (А).Установка тока срабатывания электромагнитного расцепителя Iэм=600 (А): пусковой ток электродвигателя:

Iп=7* Iн=7*35.8=250.6 (А).

 

Так как 600>1.25*250.6, то автомат не сработает при пуске.

Выбор магнитных пускателей.

Магнитные пускатели выбирают по исполнению и номинальному току или предельной мощности отключаемого электродвигателя.

При этом должно соблюдаться условие:

Iн.м.п.Iн.д или Рн.м.п Рн.д.

Iн.м.п и Iн.м.п – номинальный ток и мощность магнитного пускателя; Рн.д - номинальный ток и мощность електродвигателя.

Выбираем магнитный пускатель для двигателя нории серии 4А100L4.

Дано: Рн=4(кВт); Iн=8.6 (А);

По справочным данным выбираем пускатель ПМЕ-200с тепловым реле ТРН-25. Предельная мощность управляемого электродвигателя при напряжении 380 (В) равна 4 (кВт). Номинальный ток нагревателя теплового реле Iн.э=10 (А), максимальный ток Iм.тр=11 (А) по справочным данным.

По формуле определяем:

п= Iн.д- Iн.э/с* Iн.э=8.6-10/0.05*10=-280.

Формула для определения деления шкалы:

п=п+п,

где: п – деление шкалы тока безтемпературной поправки;

п – поправка на температуру среды;

Причем:

п=Iн.д – Iн.э/с*Iн.э,

Где: с – коэффициент деления шкалы, равный 0.05 для открытых пускателей.

п=tокр-30/10,

где: tокр – температура в режимном помещении.

Величину п округляют до целого в большую или меньшую сторону в зависимости от характера загрузки:в большую если двигатель не подвержен перегрузкам и имеет запас мощности; в меньшую если двигатель находится в пределе по нагреву.

Выбираем магнитный пускатель для двигателя нории 4А160S4.

Дано: Рн=15(кВт), Iн=29.3 (А).

По справочным данным выбираем пускатель ПАЕ-300 с

тепловым реле ТРН-40. Предельная мощность управляемого электродвигателя при напряжении 380В равна 15 кВт. Номинальный ток нагревателя теплового реле Iн.э=32 (А), максимальный ток Iм.тр=35.20 (А).

По формуле определяем:

п= Iн.д- Iн.э/с* Iн.э=29.3-32/0.05*32=-1728.

Iраб=Кз*Iн.дв.

Iраб=1.2*2.70=3.6 (А)

п=Iн.дв-Iн.э/С*Iн.э.

п=3-100/0.05*100=

п=tокр-30/10

п=25-30/10=-0.5

п=-3-0.5=-3.5

Выбираем магнитный пускатель для двигателя конвейера серии 4А160М4.

Дано: Рн=18.5 (кВт); Iн=35.8 (А).

По справочным данным выбираем пускатель ПАЕ-400 с тепловым реле ТРП-60.Предельная мощность управляемого электродвигателя при напряжении 380В равна 18.5 (кВт). Номинальный ток нагревателя теплового реле Iн.э=40 (А), максимальный ток Iм.тр=45(А).

По формуле определяем:

п= Iн.д- Iн.э/с* Iн.э=35.8-40/0.05*40=-3360.

Рассчитываем рабочий ток:

Iраб=Кз*Iн.д.

Iраб=0.32*30.00=9.6 (А)

Рассчитываем поправку:

п=Iн.дв-Iн.э/С*Iн.э;

п=30.0-13.75/0.05*13.75=-2.2

п=tокр-30/10;

п=25-30/10=0.5;

п=-2.2-0.5=-2.7

Для электродвигателей приводов – двух норий и скребкового ленточного конвейера, требуются автоматы: АЗ124/25А; АЗ124/30А; АЗ124/40А. И магнитные пускатели типа: ПМЕ-200/8.6А с ТНР-25/10А; ПАЕ-300/29.3 с ТНР-40/32А; ПАЕ-400/35.8А с ТРП-60/40А.

Выбор панели управления производим в соответствии с таблицей. Выбираем панель управления типа с тремя блоками управления, на которых установлены пускатели.