Розрахунок потужності і вибір приводного двигуна вентилятора

2.3 Розрахунок потужності і вибір приводного двигуна вентилятора

2.3.1 Електропривод будь-якого механізму працюватиме надійно і економічно лише тоді, коли електродвигун вірно вибраний з урахуванням режиму роботи механізму та очікуваного навантаження. Отже, вірний вибір потужності двигуна має велике значення. Він певною мірою обумовлює як початкові, так і експлуатаційні витрати в електроприводах.

2.3.2 Установка двигунів надлишкової потужності відносно навантаження механізму призводить до невиправданого збільшення габаритів електропривода і початкової вартості механізму в цілому, погіршуються також енергетичні показники як самої установки, так і живлячої мережі, до якої вона приєднана – зростають втрати електроенергії за рахунок низького К.К.Д та cosц.

2.3.3 Використання двигунів недостатньої потужності може призвести до порушення нормальної роботи виконавчого механізму, неминучого підвищення температури частин машини і обмоток вище допустимої норми, до зниження продуктивності машини у літню пору року, а також до виникнення аварій та до передчасного виходу двигуна з ладу.

2.3.4 Потужність електродвигуна, що вибирається, повинна задовольняти таким умовам:

- нормальний нагрів під час роботи механізму;

- достатня навантажувальна спроможність;

- достатній пусковий момент.

2.3.5 Вентилятори відносяться до механізмів з тривалим режимом роботи з постійним навантаженням, тому їх електроприводи нереверсивні з рідкими пусками. При відсутності електричного регулювання швидкості і повітряно-опалювальному агрегаті зазвичай використовують асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором, що живляться від мережі 380 В.

2.3.6 Вибираючи потужність двигуна для вентилятора повітряно-опалювального агрегату, як і для усіх механізмів з тривалим режимом роботи і постійним навантаженням, потрібну потужність двигуна Р_дв визначають в залежності від потужності на валу механізму з урахуванням втрат у проміжних механічних передачах.

2.3.7 Потужність двигуна повітряно-опалювального агрегату Р_дв, кВт, визначається за виразом

Р_дв = К_з *  (2-1)

де Q – продуктивність вентилятора, м³/с;

Н – тиск газу, Па

з_в – К.К.Д вентиляторного агрегату, для відцентрових вентиляторів приймається 0,4ч0,7

з_n – К.К.Д механічної передачі

К_з – коефіцієнт запасу який приймається 1,1 - 1,2 при потужності вищій за 5,0 кВт і 1,5 – при потужності до 2,0 кВт.

2.3.8 При заданих Q = 2,1 * 10³ і Н = 320 Па

Р_дв = 1,5 *  = 0,44 кВт

Отже, приймаємо для електроприводу вентилятора асинхронний двигун типу 4А80А6У3 технічні данні двигуна: Р_ном = 0,75 кВт, n_ном = 915 об/хв, І_ном = 2,24 А, 380 В/50 Гц.

2.4 Розташування електроустаткування і конструкція силового кола механізму

2.4.1 До електроустаткування повітряно-опалювального агрегату належать електропривод осьового вентилятора, який змонтований на спільній рамі з вентилятором, електронагрівачі калорифера, датчик температури у приміщенні, яке обслуговується опалювальним агрегатом, і ящик управління з апаратами захисту і пуску.

2.4.2 Обидві секції електрокалорифера і вентилятор з приводним електродвигуном змонтовані як єдиний блок і розташовані у виробничому приміщені на недосяжній для людини висоті. Для зручності монтажу передбачена коробка з клемами для приєднання електрокалорифера до мережі живлення.

Ящик управління агрегатом навісного виконання розташований поблизу самого агрегату. В ньому встановлені захисні автоматичні відмикачі - для захисту від аварійних режимів всього агрегату, кола електропривода вентилятора і окремих секцій електрокалорифера, а також для захисту кіл управління. Пуск у роботу вентилятора і кожної з секцій електрокалорифера здійснюється магнітними пускачами, які теж розташовані у ящику управління і забезпечують комутації у силовому колі повітряно-опалювального агрегату.

2.4.3 Контроль температури повітря у приміщенні здійснюється за допомогою датчика температури - пристрою електричного дилатометричного типу ТУДЗ-8-М1, який встановлюється на дальній стіні в обслуговуваному приміщенні в межах зони дії опалювального агрегату.

2.4.4 Приєднання силового електрообладнання до ящика управління виконується проводами марки АПВ-660 перерізом 2,5 і 4,0 мм², які прокладаються у водогазогінних трубах ГОСТ 3262-85. Живлення 380/220 В, 50Гц до ящика управління повітряно-опалювальним агрегатом А2 подається від силового розподільчого пункту металообробного цеху ШР7 кабелем марки ВВГ - 660 3х4,0+1х2,5.

2.5 Вибір основних апаратів управління

2.5.1 Електричні апарати – це електротехнічні пристрої, які призначенні для управління, регулювання та захисту електричних кіл і машин, а також для контролю і регулювання різних неелектричних величин.

2.5.2 Вибір електричних апаратів обумовлюється складеною схемою управління і вибираються вони за різними ознаками:

- за кількістю полюсів у силовому колі;

- за номінальною напругою силового кола і кола управління;

- за номінальним струмом;

- за ступенем захисту від навколишнього середовища;

- за кількістю контактів у допоміжному колі;

- за ступенем спрацьовування електромагнітного і нагрівального елементів (для апаратів захисту).

2.5.3 Для управління електроприводом повітряно-опалювального агрегату вибираємо магнітний пускач типу ПМЛ 110004У3 для роботи в силовому колі напругою 380 В, 50 Гц на номінальний струм 2,6 А, керуючись умовами

U_н ≥ U_{н дв}

І_н ≥ І_{н дв}

де U_н і І_н – номінальні напруга і струм апарата, який вибирається, В і А відповідно;

U_{н дв} і І_{н дв} – номінальні напруга і струм електродвигуна, В і А відповідно;

І_{н дв} = 2,5 А < 2,6 А

2.5.4 Номінальна напруга котушки пускача згідно до схеми управління становить 220 В, 50 Гц. Магнітний пускач доповнюється контактною приставкою типу ПКЛ-40 і тепловим реле для захисту електродвигуна від тривалих перевантажень.

2.5.5 Теплове реле приймаємо типу РТЛ-1007. Уставку спрацьовування розраховуємо за виразом

І_н.е. = (1,05…1,1) * І_ном

І_н.е. = 2,24 * 1,1 = 2,5 А

Приймаємо струм спрацьовування нагрівального елемента 3,0 А.

Для захисту силового кола від струмів короткого замикання вибираємо вимикач типу АЕ2046М на номінальний струм 63 А.