Лабораторная работа по электротехнике

Цели и задачи.

* По исходным данным выбрать электродвигатель по нагреву.
* Выбор принципиальной электрической схемы электропривода.
* Выбор пускозащиной аппаратуры и проводов.
* Рассмотреть вопрос о действии электрического тока на организм человека.
* Ознакомиться с пожарной профилактикой в электроустановках.
* Ознакомиться с мерами, обеспечивающие безопаснуюэксплуатацию электроустановок.

Исходные данные.
Р1=5 кВт,
Р2=0.4 кВт,
Р3=4 кВт,
Р4=0.5 кВт,
t1=20 мин,
t2=16 мин,
t3=18 мин,
t4=18 мин,

n=2700 об/мин

Выбор двигателя по нагреву.
По исходным данным режим работы продолжительный с переменной нагрузкой.
Для продолжительного режима работы электропривода с переменной нагрузкой, мощность электродвигателя определяется методом эквивалентной мощности:РЭКВ=
Р – нагрузка двигателя,
T – время работы.


Выбираем электродвигатель: 4А90L2У3.
4 – поколение, А – асинхронный, 90 – высота оси вращения, L – размер статора, 2 – количество полюсов, У – для умеренного климата, 3 – используется в сырых помещениях.
Паспортные данные электродвигателя
Тип двигателя | Рн, кВт | Iн, А | nН об/мин | cosφН | ηН,% | | μп | μmin | μк | т, кг | Классизоляции |
4А90L2У3 | 3 | 6.1 | 2840 | 0.88 | 84.5 | 6.5 | 2.1 | 1.6 | 2.5 | 28.7 | В |

Постоянную времени нагрева для двигателя можно определить по упрощенной формуле:




где m – масса электродвигателя (кг); τу н – установившееся превышение температуры электродвигателя при номинальной нагрузке (0С); ∆Рн – номинальные потери двигателя, идущие на нагрев (Вт), где ∆Рн = Рн ·(1-ηн)/ ηн,где ηн – номинальный КПД двигателя; τпред– предельно допустимая температура изоляции обмотки статора двигателя (0С); τос – температура окружающей среды (принята τос = 40 0С).
Для правильно подобранного электродвигателя Т = 22 – 28 мин.

По паспортным электродвигателя строим механическую характеристику по 5 точкам.
Координата точки 1

p – количество пар полюсов,
f – частота переменноготока.
ω0 – угловая скорость магнитного поля статора

Координата точки 2

nн – номинальные обороты электродвигателя
ωн – номинальная угловая скорость
Рэл.дв – мощность электродвигателя
Мн – номинальный момент

Координата точки 3

ωк – угловая скорость при максимальном моменте
µк – кратность максимального момента
Мк – максимальный момент электродвигателя
Sн – скольжение номинальное
Sк –скольжение критическое

Координата 4 точки

ωmin – угловая скорость при минимальном моменте
µmin – кратность минимального момента
Мmin – минимальный момент электродвигателя
Smin – минимальное скольжение

Координата 5 точки

Мп – пусковой момент
µп – кратность пускового момента

Расчет и выбор аппаратуры управления и защиты.

* Автоматический выключатель.
Автоматические выключатели, какправило, предназначены для нечастых включений и отключений электрических цепей, а при возникновении в них токовых перегрузок или коротких замыканий, выполняют роль автоматической защиты. Защита электрических схем от токовых перегрузок осуществляется при помощи теплового расцепителя, а от тока короткого замыкания – электромагнитным расцепителем.
Выбор автоматического выключателя производится потоку нагрузки (двигателя, если их несколько, то по их суммарному току). Номинальный ток электродвигателя определяется по формуле:
,
где Uл – линейное напряжение сети, В; cos φн – номинальный коэффициент мощности двигателя; ηн – номинальный КПД двигателя.
Номинальный ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя с учетом температурной компенсации определяется по условию:
IН.Т РАСЦ =(0,63 – 1) I.Н.ДВ =0,63·6,1=3,84 А
Номинальный ток электромагнитного расцепителя автоматического выключателя определяется по условию:
IН.ЭМ РАСЦ = 1,3 IП. ДВ=1,3·30,5=39,65A, - для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, где IП. ДВ – пусковой ток двигателя,
IП. ДВ = (5 – 7) I.Н.ДВ=5·6,1=30,5A
Номинальное напряжение автоматического выключателя...