Контрольная работа по «Технические средства автоматизации»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра автоматизации  производственных процессов

 

 

 

контрольная работа

 

по дисциплине:

«Технические средства автоматизации»

 

 

 

 

 

                                 Выполнил: Мариничев Д.С.

                                 Студент группы: ТЗ-3141С

Вариант № 55

                                 Проверил: Сбродов Н.Б.

 

 

 

Курган 2013г.

Содержание

1. Исходные данные 3

2. Разработка  схемы управления двигателем 3

2.1. Описание  работы схемы 3

3. Подбор устройств  электроавтоматики 5

3.1. Выбор магнитного  пускателя 6

3.2. Выбор автоматический  выключатель с максимальным токовым

и тепловым расцепителями 7

3.3 Выбор кнопок управления 8

Список использованной литературы 9

 

 1. Исходные данные

№ варианта	Модель асинхронного трехфазного электродвигателя	Устройства  защиты
		от токов короткого замыкания (К.З.)	от токов перегрузки
55	АИC132M4	А	А

 

Примечание 

А – автоматический выключатель с максимальным токовым и тепловым расцепителями;

 

2. Разработка схемы управления двигателем

Электрическая принципиальная схема управления асинхронным  двигателем приведена в приложении А.

2.1. Описание  работы схемы.

Схема в штатном режиме работает следующим  образом.

При включении  автоматического выключателя запуск двигателя не происходит, так как  силовые контакты пускателя находятся  в нормально разомкнутом состоянии. При нажатии кнопки «ПУСК» (SВ1) катушка пускателя подтягивается через цепь SВ1, SВ2, КМ1. При срабатывании магнитного пускателя происходит запуск электродвигателя, при этом магнитный пускатель становится на самоподхват через свой нормально-разомкнутый контакт КМ1.2. При отжатии кнопки «ПУСК» схема остается в работе.

Для останова двигателя  необходимо нажать кнопку «СТОП» (SВ2), при этом происходит разрыв схемы питания катушки магнитного пускателя, и пускатель отключается.

Аварийный режим работы – перегрузка электродвигателя механическим моментом на валу.

При перегрузке электродвигателя в силовой цепи постепенно возрастает ток. Работа защиты от токов перегрузки основана на использовании биметаллической пластины. Ее времятоковая характеристика может быть достаточно хорошо согласована защищаемым объектом. Автомат размыкает цепь управления; магнитный пускатель отключается и электродвигатель  М  останавливается.

Аварийный режим работы – короткое замыкание.

При коротком замыкании  в силовой цепи электродвигателя  резко возрастает ток. Устройство защиты от токов короткого замыкания выполнено на базе автомата питания.    В рассечку главной цепи включен электромагнит, якорь которого действует на механизм отключения. При протекании тока короткого замыкания якорь, перемещаясь, освобождает рычаг, и автомат отключается под действием пружины. При необходимости создания выдержки времени между началом короткого замыкания и моментом отключения якорь воздействует на механизм отключения через замедляющий элемент. При коротком замыкании в цепи управления электродвигателем срабатывает автомат питания и отключает магнитный пускатель КМ1 и размыкаются контакты КМ1.1, КМ1.2, при этом электродвигатель  М  останавливается.

 

3. Подбор устройств  электроавтоматики

Подбор устройств  электроавтоматики начинаем с анализа  характеристик электродвигателя. Характеристики двигателя АИC132M4 взяты из источника [1, стр. 93]

Тип двигателя	АИC132M4
Номинальная частота  вращения, о./мин	1430
P, кВт	7,50
К.П.Д., %	85,5
Cos φ	0,86
Iп/Iн	7,0
Мп/Мн	2,0
Ммах/Мн	2,5
Масса, кг	46,4

где

М_мах – максимальный (критический) момент. Если момент сопротивления при работе двигателя превышает М_мах, то асинхронный двигатель останавливается.

М_н – номинальный момент. Это момент на валу двигателя, работающего при номинальном напряжении с номинальной нагрузкой при номинальном скольжении.

М_п – пусковой момент. Пусковой момент характеризует начальный момент, развиваемый асинхронным двигателем непосредственно в момент включения при неподвижном роторе.

I_п – пусковой ток.

I_н – номинальный ток.

 

=108,5 А

 

3.1. Выбор магнитного  пускателя.

Выбор пускателей осуществляется по номинальному напряжению сети, номинальному напряжению питания катушек пускателей, по номинальному коммутируемому току. Силовые контакты магнитного пускателя должны в течение продолжительного времени выдерживать номинальный ток. Кроме того, они должны быть рассчитаны на номинальное напряжения электродвигателя, а также выдерживать кратковременный пусковой ток и ток короткого замыкания. Катушка магнитного пускателя подключается к питающей сети, поэтому она должна быть рассчитана на работу от сети переменного тока 380 В 50 Гц. Дополнительные контакты пускателя в нашем случае должны быть также рассчитаны на напряжение питающей сети и ток, потребляемый катушкой магнитного пускателя.

Выбор пускателя также зависит от режима коммутации. Выбираем пускатель ПМЛ. Высокий коэффициент возврата электромагнитов пускателей переменного тока позволяет защитить двигатель от понижения напряжения питающей сети, так как электромагнит отпускает при U = (0,6…0,7) , что и требуется по условию нашей задачи. Для нашего случая подойдет пускатель ПМЛ-2110, который имеет следующие характеристики [2, стр. 28, стр. 32]:

ПМЛ-2110

Номинальный ток (при напряжении 380 В)	25
Наличие теплового  реле	Нет
Исполнение	Нереверсивный
Степень защиты	IP54
Наличие кнопок	Без кнопок
Число и исполнение контактов вспомогательной цепи	Переменный ток в цепи управления, 1 замыкающий
Масса, кг	1
Габаритные  размеры, мм	185×101×142

 

 

 3.2. Выбор автоматический выключатель с максимальным токовым и тепловым расцепителями.

Автоматические  выключатели обеспечивают одновременно функции коммутации силовых цепей (токи от единиц ампер до десятков тысяч) и защиты электроприемника, а также сетей, от перегрузки и коротких замыканий. Аппараты имеют тепловой расцепитель и, как правило, электродинамический расцепитель. Автоматы, как правило, снабжаются дугогасящими устройствами.

Номинальные значения напряжения U_ном.а и тока I_ном.а автомата, тока нагрузки I_ном.н и напряжения сети U_ном.с должны удовлетворять соотношениям:  U_ном.а ≥ U_ном.с, I_ном.а ≥ I_ном.н.

Выбираем автоматический выключатель серии АП50Б. [2, стр. 17] Он предназначен для защиты от перегрузок и коротких замыканий электрических цепей напряжением до 220 В постоянного тока, до 500 В переменного тока частоты 50 и 60 Гц, оперативных включений и отключений указанных цепей с частотой от 6 до 30 включений в сутки, в том числе для пуска, защиты и отключения электродвигателей. Для нашего случая подойдет выключатель автоматический АП50Б-3МТ-25А-10Iн-500AC-У3 с характеристиками[3]:

Тип изделия	Автоматический  выключатель в литом корпусе
Номинальный ток, А	25
Номинальное напряжение, В	500
Климатическое	УЗ
Степень защиты	IP54
Количество  силовых полюсов	3
Характеристика эл.магнитного расцепителя	10In
Номинальная отключающая  способность, кA (AC) (IEC/EN 60898)	3
Регулировка теплового  расцепителя	Да
Способ монтажа	На панель
Масса, кг	1,2
Габаритные  размеры, мм	138.5×103×108.5

3.3 Выбор кнопок управления

Пост управления кнопочный ПКЕ 722/2

Предназначен  для размещения на подвижных и  неподвижных частях установок для коммутации электрических цепей управления.

• Наименование: ПКЕ 722/2
• Тип: пост управления кнопочный
• Номинальное напряжение, В: 660
• Номинальная частота, Гц: 50/60
• Количество кнопок: 2
• Число контактов замыкающих/размыкающих: 1/1
• Наличие резиновых протекторов: есть
• Степень защиты: IP54
• Габаритные размеры ШхДхВ, мм: 74х61х74

 

 

 

  
Список использованной литературы

 

1. Лихачев В.Л. Электродвигатели асинхронные – М.: СОЛОН-Р, 2002. – 304 с.
2. Алиев И.И., Абрамов М.Б. Электрические аппараты. Справочник. Москва, «РадиоСофт», –2004. 256 с.
3. http://www.etm.ru/
4. Чунихин А.А. Электрические аппараты, –1988.
5. Родштейн Л.А. Электрические аппараты.