Судовые автоматизированные электроприводы

6.   номинальная  продолжительность включения   ПВ% =  40 %;

Выбираю контактор  типа  КНТ 333-М   3-й величины с такими данными:

.1. номинальное напряжение контактора: U = 500 В переменного тока частотой 50 Гц (  выполняется условие 1 правил выбора );

.2.напряжение  втягивающей катушки  контактора U =  380 В ( выполняется условие 2 правил выбора  );

. 3. номинальный ток главных контактов  I =  100 А,          ( выполняется условие 3 правил выбора  );

. 4.  число и тип главных  контактов:  3 з.к. ( выполняется условие  4 правил выбора  );

.5.  число и тип вспомогательных  контактов: 2 з.к, 2 р.к. ( выполняется  условие 5 правил выбора  );

.6. номинальная продолжительность  включения  ПВ% =  40 %, ( выполняется  условие 6 правил выбора  );

Дополнительно выписываю значение номинального тока катушки контактора

               при напряжении катушки U = 380 В: I = 0,27  А.

Число контакторов – 1 шт.

 

8.5.5. Расчёт и выбор  реверсивных  контакторов

 

Реверсивные контакторы включаются поочерёдно и должны выдерживать ток каждой из трёх обмоток. Наибольшую мощность имеет обмотка 3-й скорости, поэтому  реверсивные контакторы выбирают по номинальному току обмотки 3-й скорости.

В связи с тем, что эти контакторы, как правило, имеют иное, чем контакторы

1-й, 2-й или 3-й скорости, число вспомогательных  контактов и продолжительность  включения, они выбираются независимо  от контакторов 1-й, 2-й и 3-й  скорости.

1. номинальный ток обмотки третьей скорости ( из таблицы 1 )

I =  70 А;

2. напряжение судовой сети U = 380 В;

3. напряжение втягивающей катушки контактора U =  380 В;
4. число и тип главных контактов: 3 з.к.;
5. число и тип вспомогательных контактов:   2  з.к., 1 р.к.;

6.   номинальная продолжительность  включения  ПВ% = 40 %;

 

Выбираю контактор типа   КНТ 333-М    3-й величины с такими данными:

.1. номинальное напряжение контактора: U = 500 В переменного тока частотой 50 Гц (  выполняется условие 1 правил выбора );

.2.напряжение  втягивающей катушки  контактора U =  380 В ( выполняется условие 2 правил выбора  );

. 3. номинальный ток главных контактов  I =  100 А,  ( выполняется условие 3 правил выбора  );

. 4.  число и тип главных  контактов:  3 з.к. ( выполняется условие  4 правил выбора  );

.5.  число и тип вспомогательных  контактов: 2 з.к., 1 р.к. ( выполняется  условие 5 правил выбора  );

.6. номинальная продолжительность  включения  ПВ% =  40  %, ( выполняется  условие 6 правил выбора  );

Дополнительно выписываю значение номинального тока катушки контактора

при напряжении катушки U = 380 В: I = 0,27 А.

Число контакторов – 2 шт.

 

8.5.6. Расчёт и выбор  тормозного  контактора

 

При выборе тормозного контактора надо учесть следующее:

1.  номинальное напряжение контактора и напряжение питающей сети U = 380     В должны быть одинаковыми;

2. напряжение втягивающей катушки тормозного контактора U = 380 В;

3. номинальный ток главных контактов  контактора должен равняться  либо быть больше, чем номинальный  ток катушки выбранного электромагнитного  тормоза I = 3,5 А;

4.   число и тип главных контактов: 3 з.к.;

5.   число и тип вспомогательных  контактов:   0  з.к.,   0     р.к.;

6.   номинальная продолжительность  включения  ПВ% = 40 %;

 

Выбираю контактор типа КНТ 031-М     0-й величины с такими данными:

.1. номинальное напряжение контактора: U = 500 В переменного тока частотой 50 Гц (  выполняется условие 1 правил выбора );

.2.напряжение  втягивающей катушки  контактора U =   380 В ( выполняется условие 2 правил выбора  );

. 3. номинальный ток главных контактов  I = 10 А,          ( выполняется условие 3 правил выбора  );

. 4.  число и тип главных  контактов:  3 з.к. ( выполняется условие  4 правил выбора  );

.5.  число и тип вспомогательных  контактов: 1 з.к.1 р.к. (  выполняется  условие 5 правил выбора  );

.6. номинальная продолжительность  включения  ПВ% =  40 %, ( выполняется  условие 6 правил выбора  );

Дополнительно выписываю значение номинального тока катушки контактора

при напряжении катушки U = 380 В : I = 0,88 А.

Число контакторов – 1 шт.

8.6. Расчёт  и выбор тепловых реле

 

8.6.1. Основные сведения

 

Тепловые реле предназначены для  защиты электродвигателей от токов  перегрузки.

Тепловые реле нельзя применять  для защиты от токов короткого  замыкания, потому что эти реле срабатывают  с выдержкой времени, необходимой  для нагрева биметаллической  пластины.

Для защиты от токов короткого замыкания  применяют защитные устройства мгновенного действия – автоматические выключатели, предохранители и электромагнитные реле максимального тока.

8.6.2. Условия выбора тепловых  реле. Требования Правил Регистра

 

Тепловые реле выбирают на основании  условия:

номинальный ток теплового реле должен равняться  номинальному току электродвигателя. Это условие можно записать так:

Iн.тр = Iн.дв

Таким образом, чтобы выбрать тепловое реле, надо сначала рассчитать номинальный  ток электродвигателя.

Нередко рассчитанный  номинальный  ток электродвигателя не совпадает  с номинальным током теплового  реле. В этом случае применяют регулировку  номи-

нального  тока теплового реле.

Тепловые реле серии ТРТ отечественного производства имеют регулировку  в пределах  ± 15%  номинального тока нагревательного элемента реле, в три ступе-

ни  по ± 5% каждая.

Это означает, что, например, тепловое реле с номинальным током 90 А можно  отрегулировать на такие токи :

1. при настройке  + 15% - на ток 103,5 А ( 15% от 90 составляют 13,5 А, в итоге получается: 90 + 13,5 = 103,5 );
2. при настройке  + 10% - на ток 99 А;
3. при настройке  + 5% - на ток 94,5 А;
4. при настройке  0% - на 90 А;
5. при настройке  – 5% - на 85,5 А;
6. при настройке  – 10% - на 81 А;
7. при настройке  – 15% - на 76,5 А.

 

Таким образом, тепловое  реле с номинальным  током 90 А можно применить

для  защиты электродвигателей с номинальными токами от 76,5 до 103,5 А.

В соответствии с требованиями Правил Регистра, защитные устройства от токов  перегрузки 3-фазных асинхронных двигателей должны устанавливаться не менее чем в двух фазах.

В данном курсовом проекте исполнительный двигатель лебёдки имеет три  об-

мотки статора. Для защиты каждой обмотки  от токов перегрузки надо выбрать  по 2 тепловых реле.

 

8.6.3. Выбор тепловых реле обмотки 1-й скорости

 

1. Номинальный ток обмотки статора  1-й скорости Iн.дв =  51 А;

2. в соответствии с условием  выбора  Iн.тр = Iн.дв, выбираю тепловое реле типа

ТРТ 136 с номинальным током Iн.тр =  50  А;

3. поскольку номинальные токи реле  и двигателя не совпадают, изменяю  уставку реле на   +5%, что  составит  52,5 А. Если не изменить ( завысить ) уставку, тепло-

вое реле при номинальном токе двигателя  отключит его;

4. теперь новое значение номинального  тока реле практически совпадает  с номи-

нальным током двигателя Iн.дв =  51 А;

5.  число тепловых реле – 2 шт.

 

8.6.4. Выбор тепловых реле обмотки 2-й скорости

 

1. Номинальный ток обмотки статора  2-й скорости Iн.дв =  59 А;

2. в соответствии с условием  выбора  Iн.тр = Iн.дв, выбираю тепловое реле типа ТРТ 137 с номинальным током Iн.тр = 56 А;

3. поскольку номинальные токи реле  и двигателя не совпадают, изменяю  уставку реле на  +5 %, что составит  58,8 А;

4. теперь новое значение номинального  тока реле практически совпадает  с номи-

нальным током двигателя Iн.дв =  59 А;

5.  число тепловых реле – 2 шт.

 

8.6.5. Выбор тепловых реле обмотки 3-й скорости

 

1. Номинальный ток обмотки статора  3-й скорости Iн.дв =   70 А;

2. в соответствии с условием  выбора  Iн.тр = Iн.дв, выбираю тепловое реле типа ТРТ 138  с номинальным током Iн.тр = 71     А;

3. номинальные токи реле и двигателя  практически совпадают, потому  не изменяю уставку реле;

4.  число тепловых реле – 2 шт.

 

8.7. Конечные выключатели 

8.7.1. Основные сведения

Конечным выключателем называют аппарат, предназначенный для отключе

ния электропривода  только в предельных ( конечных ) положениях механизма.

В электроприводе грузовой лебёдки  используются два  конечных выключате

ля, один из которых отключает двигатель  при намотке каната на барабан  лебёдки, а другой – при смотке каеата с барабана.

Помимо конечных, в электроприводах применяют путевые выключатели.

Путевым называют выключатель, предназначенный  для управления механизмом в промежуточном положении. Путевые выключатели не отключают электропривод, а переводят его на меньшую скорость перед подходом к предель-

ному  положению.

Например, механизм перемещения портального  крана вдоль стенки причала имеет  два путевых  выключателя, каждый из которых переводит электропривод  этого механизма с большей  скорости на меньшую при походе на 1 – 2 м к крайнему положению. Остановку электропривода в крайних положениях выполняют конеч-

ные выключатели.

Выпускаемые промышленностью конечные выключатели серий КУ500 и КУ740Т  рассчитаны на переменный ток частотой 50 Гц, напряжением до 380 В и постоянный ток напряжением до 220 В.

 

8.7.2. Расчёт и выбор конечных выключателей

 

Контакты конечных выключателей находятся  в цепях катушек реверсивных  контакторов «Подъём» и «Спуск».

Поэтому условия выбора конечного  выключателя такие:

1. напряжение выключателя должно равняться или быть больше напряжения ка-

тушки контактора;

2.   ток контактов выключателя должен  быть равен или быть больше  тока катушки

контактора.

В данном проекте:

1. напряжение катушки контактора U = 380 В;
2. ток катушки контактора I = 0,27 А.
3. выбираю конечный выключатель типа  КУ500 с такими данными:

.1. напряжение выключателя U = 380 В, что равно напряжению катушки контактора;

.2. ток контактов выключателя  I = 10 А, что больше  тока катушки контактора;

.3.  механическая износостойкость  ( циклы В – О, т.е. «включено  – отключено» ) -  600 000  циклов..

Число выключателей – 2 шт.;

 

9. Требования Правил  Регистра к электрическим аппаратам

 

.1. Общие требования

1. конструкция выключателей со сменными контактами должна быть такой, чтобы замена контактов могла выполняться обычными инструментами без демонтажа выключателя или его основных узлов;
2. все разъединители и выключатели, кроме каютных, должны быть снабжены механическими или электрическими индикаторами положения контактов. Эти индикаторы должны находиться в месте, с которого аппарат приводится в действие оператором;
3. положения барабанов контроллера и командоконтроллера должны четко механически фиксироваться. Эти барабаны должны иметь шкалу и указатель или приспособление, показывающее положение включения;
4. пускорегулирующие аппараты, за исключением применяемых для непрерывного регулирования, должны быть изготовлены таким образом, чтобы конечные и промежуточные фиксированные положения на отдельных ступенях управления были легко ощутимы, а движение за конечные положения невозможно.

 

.2. Аппараты с ручным  приводом

1. автоматические выключатели должны иметь механизм свободного расцепления;
2. направление движения ручных органов управления аппаратов должно быть таким,

чтобы вращение рукоятки ( маховика ) по часовой стрелке или перемещение рукоятки ( рычага ) вверх или вперёд соответствовало включению аппарата, пуску электродвигателя, увеличению оборотов, повышению напряжения и т.п.;

3. при управлении подъёмными или опускающимися устройствами вращение рукоятки ( маховика ) по часовой стрелке или движение рукоятки ( рычага ) на себя

должны  сооветствовать подъёму, а вращение против часовой стрелки или движение от себя – опусканию;

4. кнопки выключателей должны быть изготовлены таким образом, чтобы они не могли быть приведены в действие случайно.

 

.3. Аппараты с машинным приводом

1. приводной механизм автоматических и других выключателей должен быть сконструирован так, чтобы в случае исчезновения энергии, приводящей в движение машинный привод, контакты выключателя оставались только во включённом или выключенном положении;
2. электрический машинный привод должен обеспечивать правильное включение выключателя при всех условиях нагрузки при величине управляющего напряжения в пределах от 85 до 110 % номинального, а при переменном токе и при номинальной частоте тока;
3. работа привода при 110% номинального управляющего напряжения не должна вызывать механических повреждений выключателя или чрезмерного отбрасывания