Выбор и проверка коммутационного аппарата для цепи питания электроустановки кондиционер

- в условия легкого пуска двигателя (длительность пуска не превышает 0,5 ¸ 5с)

      ; 6.72≥2,А

- в условия тяжелого пуска двигателя (длительность пуска свыше 5 с)

      , 6.72≥3.5,А

где I⁽³⁾_кз - ток трехфазного кз на зажимах в двигателя.

     2. Выбор электрических аппаратов управления и защиты электродвигателя.          2.1. Выбор автоматических выключателей.     Выбор автоматических выключателей проводится по следующим параметрам:

а) ~

б) U_ном.в=400>388, В

в)число контактов - 3

г) тип ВА 76-29-3

д) I_н.расц < I_{ном.нагр} < 2´I_н.  50<53.42<100, А

е) I⁽³⁾_кз < ПКС   2158.31<3000, А

ж) 120 В/час

     Выбираются  выключатели без дополнительных расцепителей, свободных контактов  и дополнительных механизмов, стационарного  исполнения, с передним присоединением.

     2.2. Выбор магнитного пускателя.        Выбор магнитного пускателя проводится по следующим параметрам:

а) Тип ПМ12 - 160

б) ~

в) U_ном=400>388, В

г) число контактов - 3

д) I_п < I_о 45<53.42, А

е)не реверсивный 

ж) теплового  реле – РТТ - 141

з) время срабатывания 25 мсек

 

     2.3. Выбор максимально-токовых реле.       Выбор максимально-токовых реле производится по следующим условиям:

а) Тип РТ 40/200

б) U_ном≥Uдв 450≥388, В

в) I_ном.р≥I_ном.дв   60≥53.42, А

г) t_п £ t_сраб £ 1,5´t_п   25≤30≤37.5, мСек

 

     2.4. Выбор предохранителей.      Предохранитель для защиты двигателя выбирается по следующим условиям:

а) U_ном.пр<Uдв 380<388, В

б) I_{ном.вст} =60, А

Для короткозамкнутых асинхронных двигателей:

- при небольшой  частоте включения и легких  условиях пуска двигателя в  течение tп = (2...10)c

     I_{ном.вст} £ 0,4 ´ I_п ; 60≤128.3, А

- при тяжелых  условиях пуска в течение tп  > 10 с и при повторно-кратковременном режиме с ПВ% , 40%

     I_{ном.вст} £ (0,5...0,6) ´ I_п. 60≤176.42, А

Для защиты цепей  управления аппаратов предохранитель выбирается из условия:

     I_{ном.вст} £ 1,25 ´ I_ном, 60≤66.7, А        где I_ном - наибольший номинальный ток в цепи управления.

     3. Расчет токоведущего контура       3.1. Определение размеров

     Расчет  токоведущих частей контактора в  номинальном  режиме работы проводим с учетом эквивалентного длительного  тока.

      А,

где ПВ=60% - продолжительность включения;

Z =2000- допустимое число циклов включения;

 =53.46А- номинальный ток главной цепи.

Сравнивая и , дальнейший расчет токоведущего контура проводим по большему из этих значений. I_экв=95.35А > I_н=53.46А

     3.2. Расчет размеров токоведущих частей

     Оценим  размеры токоведущих частей прямоугольного сечения по эквивалентному току.

м, 

где =1.74*10^-8Ом*м - удельное электрическое сопротивление;      

      _{=0.043°С^-1}- температурный коэффициент металла контактов;

       =120°С - допустимая температура; 

       =25°С- температура окружающей среды;

       =10 Вт/(м²*град) - коэффициент теплопередачи;

       =3 - коэффициент геометрии,

       м

Для дальнейших расчетов принимаются  стандартные  размеры шины, с учетом  расчетного тока.

     3.3. Расчет температуры нагрева токоведущих частей в номинальном режиме

      с,

где p =2*(a + b)=4.6*10^-2 м - периметр; 

      q = а * b=6*10^-5 м² - площадь поперечного сечения;

Правильность  расчета определяется при соблюдении условия   < т.е. 54.5<120 °С

     3.4. Расчет термической стойкости

     В режиме короткого замыкания рассчитаем термическую стойкость токоведущих  частей. Допустимую температуру нагрева  в режиме короткого замыкания  примем равной  =250 с

_, где    =8900 кг/м³- плотность материала контакта для меди,

     С =390Дж/кг* с – теплоемкость. 

     4. Определение переходного сопротивления     4.1 Расчет силы контактного нажатия

      Н,       

где 0,7 кг/мм² - удельное давление в контактирующих частя

       мм².

     4.2 Переходное сопротивление контактирующих  поверхностей

       Ом, где      =0.24*10^-3- коэффициент, зависящий от материала и состояния поверхности контактирующих поверхностей;

     4.3 Омическое сопротивление контакта

 Ом,

где   мм - длина контактного соединения.

     4.4 Переходное сопротивление контакта

   _Ом.

     4.5 Расчет превышения температуры контактного соединения.

     При номинальном режиме температуры  контактного соединения не должна превышать  температуру нагрева примыкающих  к нему шин больше чем на 10 градусов и быть больше допустимой.

        с,

где  S_K =2*(а+b)*l=3.2*10^-4 , м² - полная наружная поверхность контактного соединения.

     5. Расчет коммутирующих контактов.       5.1 Расчет сил контактного нажатия.

     Для одноточечных контактов сила контактного  нажатия

      Н, где  n =2 число контактных площадок, характеризующее форму контактной поверхности, при точечном контакте;

      К - температура точки касания;

       , К температура контактной площадки;

= 390 Вт/(мк) - удельная усредненная  теплопроводность токоведущего  проводника, применяемая здесь;

В=2,4 10^-8 (В/мк)² - число Лоренца;

Нb=11*10⁸ Н/м² твердость контактной поверхности по Бринеллю;

     5.2 Расчет переходного сопротивления.

       где n - коэффициент формы контактной поверхности, n=0,6  для линейного контакта; 2/3 - коэффициент, учитывающий уменьшение температуры по мере удаления от площадки касания; =0,11*10^-3 - коэффициент, учитывающий материал и состояние контактной поверхности.

     5.3 Расчет нагрева контактов в номинальном режиме.   5.3.1 Расчет падения напряжения в токоведущем контуре аппарата при замкнутых коммутирующих контактах.

       мВ.

     5.3.2 Расчет превышения температуры контактной площадки коммутирующего контакта.

      ⁰ с;     

       где   =3,9*10² Вт (м ºС) – удельная усредненная теплопроводность материала коммутирующих контактов.  При этом должно выполняться условие t_{k. пл} > 0,09 ⁰c. Сравниваем с допустимым значением  0,1 ⁰с > 0,09 ⁰c, Условие выполняется.

     5.3.3 Расчет температуры контактной площадки

       ⁰c

       ⁰c

     Сравнивая с  получим:  54.67 120 ⁰c Условия выполняется. 

     5.4 Расчет износа контактов        5.4.1 Расчет удельного массового износа

 где  =2 - коэффициент неравномерности;

        = 0,2 - опытный коэффициент износа;

       =0,2 - опытный коэффициент износа;

        n = 6 - кратность тока отключения.

     5.4.2 Расчет изнашиваемой части объема контакта и линейного износа

      м³,  

где  N =0,01 млн. допустимое число циклов включения; 

          = 8900 кг/м³ плотность материала контакта.

       м.

Надежная работа контактов возможна, если их износ  по толщине не превышает     значения 0,5 0,75 от первоначальной толщины.

     5.5 Провал контакта

       м³.

     5.6 Расчет короткого замыкания       5.6.1 Расчет начального тока сваривания

      А,

где   , А/кгс^0,5 - коэффициент, выбирается из таблицы в зависимости от конструкции контактов и формы их поверхности.

     5.6.2 Расчет тока приваривания контактов.

       А.

     5.6.3 Расчет площади S_O и силы электродинамического отталкивания

       м²,

 где  = 383*10⁶ Н/м²- удельное сопротивление материала контактов смятию.

       Н. 

     Выполняться условие  .

      6. Описание устройства и работа аппарата

     6.1.Вентиляционные установки

      Центробежные  вентиляторы являются основным элементом  различных вентиляционных установок.          Они обеспечивают технический процесс производства подача газа в рабочие объемы и условия трудовой деятельности кондиционеры, обще цеховая система вентиляции.          Вентиляционные установки достаточно просто поддаются автоматизации по сигналам изменения режима и регулирования на них без участия обслуживающего персонала путем переключения в схемах управления.            Это позволяет задачи обслуживающего персонала свести к периодическому контролю за установками и плановой профилактике.   Основным параметром регулирования таких установок, на который надо воздействовать, является угловая скорость проводного электродвигателя.           Это наглядно представлено на рисунке 2.2-1.      Процесс регулирования сводится к изменению количества воздуха на выходе вентиляционной установки и, в конечном итоге, к выполнению соотношении:

      ;  ;  .

Где Q1, М1 и Р1 – новые значения производительности вентиляционной установки, момента и мощности на валу приводного электродвигателя.  Производительностью ВУ можно регулировать следующими способами:            1) изменением скорости приводного ЭД (для среднего диапазона регулирования).           2) изменением количества работающих вентиляторов на общую магистраль (для широкого диапазона регулирования).     3) изменением сопротивления воздушной магистрали ( прикрытие задвижки, для местного подрегулирования).      4) поворотом лопастей рабочего колеса.