Электрификация и автоматизация цеха по ремонту электродвигателей

Светильник выбираем по справочнику марки ЛПО 28-2х40(потолочный, подвесной с рассеивателем для двух ламп ЛХБ 40) ОСТ 160.533.44-79. На рабочих местах над двумя столами добавляется местное освещение светильники марки НКС01-100 ТУ 16.545.013-95. По найденному потоку (если светильник многоламповый, то по потоку, приходящемуся на одну лампу), пользуясь каталожными данными, выбирают типоразмер лампы и ее мощность. Если ближайшие лампы имеют световой поток, отличающийся от расчетного более чем на 10-20%, то выбирают лампу с большим потоком и уточняют число светильников.

Аналогично производим расчет установки светильников на другие помещения (бухгалтерия, кабинет директора, склад, бытовое помещение, коридоры).

Схема расположения светильников представлена на чертеже ЭиАСХ ДП 2110000 Э7.

Определяем электрические моменты на каждом участке

На вводе:

На группе 1:

На группе 2:

На группе 3:

На группе 4:

На группе 5:

На группе 6:

2. Рассчитаем сечение  проводов на каждом участке

На вводе: принимаем сечение S = 1,5 мм2.

Сечение проверяем на нагрев: IН = P/3U = 1420/3·220 = 2,15 А.

Для выбранного сечения IДОП = 19 А, т.е. IДОП > IН, следовательно сечение S = 1,5 мм2 удовлетворяет всем условиям выбора.

Определяем потери напряжения на первом участке

 

Допустимые потери напряжения оставшейся сети

ΔU = 3– 0,06 = 2,94%.

На группе 1: принимаем сечение с запасом S = 1,5 мм2.

Сечение проверяем на нагрев: IН1 = P/U = 480/220 = 2,2 А.

Для выбранного сечения IДОП = 19 А, т.е. IДОП > IН1, следовательно сечение S = 1,5 мм2 удовлетворяет всем условиям выбора.

Определяем потери напряжения на группе 1:

Аналогично ведем расчет на другие группы.

Выбор щитка освещения выбирается по условиям среды, количеству модулей и распределения по группам. Выбираем щиток марки ЩРН 1-12.

В щите устанавливаем двухмодульные автоматы.

3.2. Расчёт вентиляции

Так как электромонтажникам приходится часто работать на сварочном аппарате в рабочее время произведем расчёт вентиляции сварочного участка и пропиточного участка.

1. Расчёт необходимого  воздухообмена.

Для приближённого способа определения необходимого воздухообмена применяется коэффициент кратности воздухообмена - Kв, который показывает, сколько раз в течение часа должен меняться воздух.

Необходимый воздухообмен определяется из выражения:

Wo = Kв·V, м3/ч,

где Kв – коэффициент кратности воздухообмена, для сварочного участка равен 5.

V – объём помещения, м3.

Wo =5·64=320 м3/ч.

2. Расчёт производительности  вентиляции для сварочных установок.

Производительность вентиляции для сварочных установок определяется по часовому расходу электродов и процентному содержанию в них токсичных компонентов: марганца, хрома и фтористых соединений.

При ручной дуговой сварке из металлических электродов выделяется в воздух 3% марганца, 0,4% хрома и 3,4% фтористых соединений.

Необходимая производительность вентиляции м3/ч определяется по формуле:

,

где G – масса израсходованных электродов, кг/ч

q – содержание вредных  компонентов в электродах г/кг

R – содержание выделяющихся токсичных веществ, %

qд и qн – допустимая  концентрация токсичных веществ  соответственно в воздухе помещения  и в наружном воздухе, г/м3.

За час расходуется 0,5 кг электродов. Зная, что в 1 кг электродов содержится 67,2 г. марганца, допустимая концентрация окиси марганца в воздухе 0,3мг/м3. Подставляя все данные в формулу, получим

м3/ч

Выбираем центробежный вентилятор марки ВЦ 4-70-5.

3. Выбор мощности электродвигателя  для вентилятора.

Мощность электродвигателя для выбранного вентилятора находим по формуле

,

где L – производительность вентилятора, м3/ч

Н – давление, создаваемое вентилятором, Па

hв – к.п.д. вентилятора

hп – к.п.д. ременной передачи от двигателя к вентилятору, hп = 0,95.

кВт

Выбирается электродвигатель закрытый, обдуваемый серии 4А. Паспортная мощность Р=2,2 кВт. Тип двигателя 80А2/2850. Схемы управления вентилятором представлены на чертеже 1.

На проектируемом участке предлагается вытяжная система вентиляции рабочей зоны электросварочных работ и рабочей зоны пропиточного участка.

3.3. Выбор сечения проводов и кабелей

Расчет электрических сетей напряжением 0,4 кВ

Однолинейная схема электроснабжения цеха представлена на чертеже ЭиАСХДП 2110000ЭЗ. Для включения и отключения электроприемников и других электрических целей служат рубильники, пакетные выключатели, контакторы, магнитные пускатели и автоматические выключатели (автоматы). Аппаратной защитой являются также предохранители.

Выбор электрических аппаратов производят по роду тока, напряжению, мощности, числу полюсов, а также по исполнению в зависимости от условий окружающей среды и условиям защиты от ненормальных режимов работы электроприемников и электрических цепей.

Магнитные пускатели предназначены для дистанционного или автоматического управления трехфазными асинхронными электродвигателями и другими электроустановками мощностью 75 кВт напряжением до 500 В. Пускатели осуществляют нулевую блокировку (защиту от произвольного включения и работы на чрезмерно пониженном напряжении), а при наличии в них теплового реле защищают электродвигатели от перегрузок недопустимой длительности.

В сельскохозяйственном производстве рекомендуется использовать магнитные пускатели серий ПМЕ и ПАЕ.

Встраиваемые в магнитные пускатели тепловые реле типов ТРН (двухполюсные с температурой компенсацией) и ТРП (однополюсные без температурной компенсации) предназначены для защиты трехфазных асинхронных электродвигателей от перегрузок.

Автоматические выключатели предназначены для защиты электрических установок от перегрузок и токов короткого замыкания, а также для нечастых оперативных коммутаций электрических цепей. При проектировании сельскохозяйственных предприятий рекомендуется применять автоматические выключатели серий АЕ-200, ВА -99 и т.д.

Выбирают автоматические выключатели по напряжению ,по току , номинальному току теплового и электромагнитного расцепителя на номинальный ток электродвигателя.

Для защиты одиночного электродвигателя с короткозамкнутым ротором ток вставки электромагнитного расцепителя выбирают по условию:

а для защиты группы двигателей по условию

Результаты выбора коммутационной и защитной аппаратуры занесены в расчётную схему-таблицу ЭиАСХ ДП 2110000 Э7.

Для защиты нагревательных устройств, электрических ламп и других электроприемников или сетей, нагрузка которых равномерна, а продолжительность пусковых токов не превышает долей секунды, токи плавких вставок предохранителей и тепловых расцепителей автоматических выключателей выбирают по расчетному току сети или номинальному току электроприемника с учетом коэффициента запаса, равного 1,1;1,2 т.е.

IH BСT ³ (1,1…1,2) Iрасч

Номинальный ток предохранителей, предназначенных для защиты линий для защиты линий, от которых питаются несколько электродвигателей или электродвигатели и другие электроприемники, ток плавкой вставки определяют по формуле

IH BCT ³ K0 K3 IH +

где K0 – коэффициент одновременности для группы приемников;

КS – коэффициент загрузки каждого приемника;

IH – номинальный ток  каждого приемника;

K3 IH - ток нагрузки электрической  цепи за исключением двигателя  с наибольшим пусковым током A;

- наибольший пусковой ток одного из двигателей, А;

α – коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя с наибольшим пусковым током.

Номинальный ток патрона предохранителя не должен быть меньше номинального тока плавкой вставки. Электромагнитный пускатель в цепи электродвигателя вытяжного вентилятора в зависимости от условий окружающей среды и схемы управления по номинальному напряжению , номинальному току, по току нагревательного элемента теплового реле .Выбираем электромагнитный пускатель серии ПМЕ-212; величина пускателя № 2; наибольший ток 25А.

Расчёт автоматических выключателя для электродвигателя вытяжного вентилятора мощностью 2,2кВт

Номинальный ток электродвигателя:

где Р - мощность электродвигателя [Вт], Uн- номинальное напряжение.

Максимальный рабочий ток:

,

где Iн - номинальный ток электродвигателя.

Определяем расчетный ток теплового расцепителя:

Принимаем автоматический выключатель ВА 47 – 29 3Р с номинальным током автомата Iн= 16А, номинальным током расцепителя Iн.р.=12А. Устанавливаем ток вставки расцепителя . Ток срабатывания электромагнитного расцепителя выбираем по условию , Принимаем .

Выбор сечения проводников в сетях напряжением до 1000В, прокладываемых в помещениях тесно связан с выбором плавких вставок и установок расцепителей автоматических выключателей.

К выбору сечения проводника приступают после того как определён номинальный ток плавкой вставки или ток вставки расцепителя автомата.

,
,

где kп – поправочный коэффициент kп=1 при нормальных условиях прокладки;

kз – коэффициент кратности допустимого тока, в нашем случае он равен 1.0;

Iз – ток теплового  расцепителя автоматического выключателя.

Расчет силового кабеля питания вытяжного вентилятора, который идет от силового щита к электродвигателю

.