Судовые электроприводы
Определение мощности электродвигателя, необходимой для вращения насоса. Выбор конструкции двигателя, соответствующей условиям работы данной машины. Схема пуска и защиты двигателя. Выбор преобразователя частоты, аппаратов коммутации, управления и защиты.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.10.2023 |
| Размер файла | 206,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Курсовая работа
Тема:
Судовые электроприводы
1. Исходные данные
Механизм - насос.
Qфакт = 70 м3/ч
Нстат = 20 м
Нн = 80 м
k = 0,006
с = 1020 кг/м3 (вода морская)
На основании полученных исходных данных строятся характеристики трубопровода и насоса по следующим выражениям:
- для характеристики трубопровода;
- для характеристики насоса,
- статическая высота напора, м;
Q - производительность насоса, м3/ч;
Н - полный напор жидкости, м.
Н = 20 + 0,006*702 = 49,4 (м)
Н = 80 - 0,006*702 = 50,6 (м)
Мощность электродвигателя, необходимая для вращения насоса определяется следующим выражением:
,
g - ускорение свободного падения;
с - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;
об - коэффициент, учитывающий потери через неплотности
зн - КПД насоса.
Pдв = *10-3 = 41410 (Вт)
Из каталога выбираем двигатель ближайшей большей мощности и скорости, имеющий конструктивное исполнение, соответствующее условиям работы данной рабочей машины.
Электродвигатель - 4A200L4У3, 1500 об/мин.
Номинальная мощность, P2ном - 45 кВт;
КПД, зн - 0,92;
Коэффициент мощности, cosц - 0,90;
Номинальное линейное напряжение, Uном - 380 В;
Коэффициент кратности пускового тока, КI - 7,0;
Время пуска двигателя, tn - 5 с.
Род тока - переменный, 50 Гц.
Рис. 1 - Схема пуска и защиты двигателя
Определим номинальный ток:
Iн. дв = = = 82,56 (А)
Пусковой ток:
Iпуск = KI * Iн. дв = 7*82,56 = 577,9 (А)
2. Выбор преобразователя частоты
конструкция электродвигатель преобразователь пуск защита
Для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором преобразователь частоты берется той же мощности, что и сам двигатель. Если асинхронный двигатель с фазным ротором, то преобразователь частоты берется следующий по мощности.
Выбираем преобразователь - Altivar 61 ATV61HD45N4.
Мощность, указанная на заводской табличке двигателя: 45 кВт (60 л.с.);
Сеть: линейный ток при 320 В - 104 А, полная мощность - 68,5 кВА, мак. линейный ток КЗ - 22 кА;
Преобразователь: макс. ток в номинальном режиме - 94 А, макс. переходный ток в течение 60 с - 112,8 А.
Частота питания: 50 Гц
Масса: 44 кг
Все преобразователи частоты серии Altivar мощностью ? 200 кВт оснащены тормозными транзисторами, предназначенные для сброса энергии в тормозных режимах. При этом тормозные ключи преобразователей допускают кратковременное протекание тока, равного:
I = 1,75*94 = 164,5 (А)
При выборе тормозного резистора, следует учесть следующее соотношение:
Iтм - ток, проходящий через тормозной модуль.
Iтм ? 94
Ток определяется по следующему выражению:
Uт - напряжение при торможении;
Rт - величина сопротивления тормозного резистораТогда в соответствии с последними выражениями можно вывести следующее соотношение:
Тогда величина сопротивления тормозного резистора определиться следующем выражением:
Rт ? Rт ? 4,04 Ом
При выборе тормозного резистора необходимо также учесть мощность, которая будет рассеиваться на этом резисторе. Она определяется из следующего уравнения:
,
Мощность Pэл определяется по следующему выражению:
Pэл =45000*0,92 = 41400 (Вт)
Тогда величина сопротивления тормозного резистора определится следующим выражением:
Rт ? Rт ? 4,68 (Ом)
Ррас ? 41400 Вт
Выбираем резистор из промежутка 4,04…4,68 Ом
Rт = 4,2 Ом
3. Выбор аппаратов коммутации, управления и защиты
Автоматические выключатели.
Выбираются по номинальным току и напряжению, роду тока, предельной коммутационной способности, электродинамической и термической стойкости, собственному времени включения. Все их параметры должны соответствовать работе ЭП как в обычном, так и аварийном режимах, а конструктивное исполнение - условиям размещения.
Максимальная токовая защита не должна срабатывать при пуске двигателя, для чего её уставку необходимо выбирать из соотношения:
Iпуск - пусковой ток двигателя;
kн = 1,5...2,2 -коэффициент, учитывающий вид расцепителя и возможный разброс тока его срабатывания относительно уставки.
Iу.м. ? 1,5*577,9 Iу.м. ? 866,8 А
Защита от перегрузки (тепловая защита) считается эффективной при следующем соотношении тока её уставки и номинального тока двигателя:
Iу.т. = 1,25*82,56 = 103,2 (А)
Электромагнитные аппараты (контакторы, реле, магнитные пускатели)
К числу показателей, по которым они выбираются, относятся характер и значения напряжений главной цепи и цепи управления (включающих катушек); коммутационная способность контактов и их число, допустимая частота включений; режим работы; категория размещения; степень необходимой защиты от воздействия окружающей среды.
Кнопки и ключи управления выбираются по роду и уровню напряжения, значению коммутируемого тока, числу коммутируемых цепей, требуемой степени защиты, климатическим условиям, электрической и механической износостойкости.
Предохранители
Выбор плавкой вставки предохранителя определяется пусковым током двигателя, т. е. она не должна перегорать при его пуске.
Для АД с короткозамкнутым ротором ток плавкой вставки при времени пуска до 5 с:
Iп.в. = = 231,2 (А)
Реле максимального тока
Уставка тока при защите АД с короткозамкнутым ротором выбирается в соответствии с соотношением:
Iу.т. = 1,2*577,9 = 693,5 (А)
Расчетные данные электродвигателей серии 4А. 50Гц. 380/220 В
|
Типоразмер эл. двигателя |
P2ном, кВт |
Механическая характеристика |
Энергетические показатели |
Параметры схемы замещения, отн. ед. |
|||||||||||
|
mп |
mк |
КПД, % |
Jд, кг*м2 |
сos ц |
Хµ |
В номинальном режиме |
При коротком замыкании |
||||||||
|
R`1 |
Х`1 |
R``2 |
Х``2 |
R``2п |
Rкп |
Хкп |
|||||||||
|
Синхронная частота вращения 1500 об/мин |
|||||||||||||||
|
4А71В4У3 |
0,75 |
2,0 |
2,2 |
72 |
0,0014 |
0,73 |
1,5 |
0,11 |
0,084 |
0,11 |
0,2 |
0,11 |
0,23 |
0,22 |
|
|
4А80А4У3 |
1,11, |
20 |
2,2 |
75 |
0,0032 |
0,81 |
1,7 |
0,12 |
0,078 |
0,068 |
0,12 |
0,071 |
0,2 |
0,14 |
|
|
4А80В4У3 |
1,5 |
2,0 |
2,2 |
77 |
0,0033 |
0,83 |
1,9 |
0,12 |
0,078 |
0,069 |
0,12 |
0,072 |
0,19 |
0,15 |
|
|
4А90L4У3 |
2,2 |
2,1 |
2,4 |
80 |
0,0056 |
0,83 |
2,1 |
0,098 |
0,076 |
0,06 |
0,13 |
0,063 |
0,16 |
0,14 |
|
|
4А100S4У3 |
3,5 |
2,0 |
2,4 |
82 |
0,0087 |
0,83 |
2,2 |
0,078 |
0,079 |
0,053 |
0,13 |
0,057 |
0,14 |
0,14 |
|
|
4А100L4У3 |
4 |
2,0 |
2,4 |
84 |
0,011 |
0,84 |
2,4 |
0,067 |
0,079 |
0,053 |
0,14 |
0,058 |
0,13 |
0,15 |
|
|
4А112М4У3 |
5,5 |
2,0 |
2,2 |
85,5 |
0,017 |
0,85 |
2,8 |
0,064 |
0,078 |
0,041 |
0,13 |
0,048 |
0,11 |
0,14 |
|
|
4А132S4У3 |
7,5 |
2,2 |
3,0 |
87,5 |
0,028 |
0,86 |
3 |
0,048 |
0,085 |
0,033 |
0,13 |
0,04 |
0,088 |
0,15 |
|
|
4А132М4У3 |
11 |
2,2 |
3,0 |
87,5 |
0,04 |
0,87 |
3,2 |
0,043 |
0,085 |
0,032 |
0,13 |
0,039 |
0,082 |
0,15 |
|
|
4А160S4У3 |
15 |
1,4 |
2,3 |
88,5 |
0,10 |
0,88 |
4 |
0,047 |
0,086 |
0,025 |
0,13 |
0,038 |
0,085 |
0,15 |
|
|
4А160М4У3 |
18,5 |
1,4 |
2,3 |
89,5 |
0,13 |
0,88 |
4,3 |
0,042 |
0,085 |
0,024 |
0,13 |
0,037 |
0,079 |
0,14 |
|
|
4А180S4У3 |
22 |
1,4 |
2,3 |
90 |
0,19 |
0,9 |
4 |
0,041 |
0,08 |
0,021 |
0,12 |
0,034 |
0,076 |
0,15 |
|
|
4А180М4У3 |
30 |
1,4 |
2,3 |
91 |
0,23 |
0,89 |
3,9 |
0,034 |
0,068 |
0,018 |
0,12 |
0,031 |
0,064 |
0,13 |
|
|
4А200М4У3 |
37 |
1,4 |
2,5 |
91 |
0,37 |
0,9 |
4,4 |
0,039 |
0,086 |
0,018 |
0,14 |
0,035 |
0,074 |
0,16 |
|
|
4А200L4У3 |
45 |
1,4 |
2,5 |
92 |
0,45 |
0,9 |
4,6 |
0,034 |
0,082 |
0,017 |
0,14 |
0,034 |
0,069 |
0,16 |
|
|
4А225М4У3 |
55 |
1,3 |
2,5 |
92,5 |
0,64 |
0,9 |
4,2 |
0,027 |
0,086 |
0,015 |
0,14 |
0,03 |
0,058 |
0,15 |
|
|
4А250S4У3 |
75 |
1,2 |
2,3 |
93 |
1,0 |
0,9 |
4,4 |
0,025 |
0,089 |
0,014 |
0,11 |
0,027 |
0,052 |
0,15 |
|
|
4А250М4У3 |
90 |
1,2 |
2,3 |
93 |
1,2 |
0,91 |
5 |
0,024 |
0,093 |
0,014 |
0,12 |
0,029 |
0,054 |
0,15 |
|
|
4А280S4У3 |
110 |
1,2 |
2,0 |
92,5 |
2,3 |
0,9 |
4,9 |
0,023 |
0,122 |
0,019 |
0,16 |
0,048 |
0,071 |
0,21 |
Преобразователи частоты Altivar 61
|
Преобразователи IP 20 со встроенным фильтром ЭМС категории С2 или С3 |
|||||||||||
|
Двигатель |
Сеть |
Altivar 61 |
|||||||||
|
Мощность, указанная на заводской табличке |
Линейный ток |
Полная мощность |
Макс. линейный ток к.з. |
Макс. ток в устан. режиме |
Макс. переходный ток в течение 60 с |
№ по каталогу |
Масса |
||||
|
380 В |
480 В |
380 В |
380 В (МЭК) |
460 В (NEC) |
|||||||
|
кВт |
л.с. |
A |
A |
кВА |
кА |
A |
A |
кг |
|||
|
Трехфазное напряжение питания: 380 - 480 В, 50/60 Гц |
|||||||||||
|
0.75 |
1 |
3.7 |
3 |
2.4 |
5 |
2.3 |
2,1 |
2.7 |
ATV61H075N4 |
3 |
|
|
1,5 |
2 |
5.8 |
5.3 |
3.8 |
5 |
4.1 |
3.4 |
4.9 |
ATV61HU15N4 |
3 |
|
|
2.2 |
3 |
8.2 |
7.1 |
5.4 |
5 |
5.8 |
4.8 |
6.9 |
ATV61HU22N4 |
3 |
|
|
3 |
- |
10.7 |
9 |
7 |
5 |
7.8 |
6.2 |
9.3 |
ATV61HU30N4 |
4 |
|
|
4 |
5 |
14.1 |
11,5 |
9.3 |
5 |
10.5 |
7.6 |
12.6 |
ATV61HU40N4 |
4 |
|
|
5.5 |
75 |
20.3 |
17 |
13.4 |
22 |
14.3 |
11 |
17,1 |
ATV61HU55N4 |
5.5 |
|
|
7.5 |
10 |
27 |
22.2 |
17.8 |
22 |
17.6 |
14 |
21,1 |
ATV61HU75N4 |
5.5 |
|
|
11 |
15 |
36.6 |
30 |
24,1 |
22 |
27.7 |
21 |
33.2 |
ATV61HD11N4 |
7 |
|
|
15 |
20 |
48 |
39 |
31.6 |
22 |
33 |
27 |
Э9.6 |
ATV61HD15N4 |
22 |
|
|
18.5 |
25 |
45.5 |
37.5 |
29,9 |
22 |
41 |
34 |
49.2 |
ATV61HD18N4 |
22 |
|
|
22 |
30 |
50 |
42 |
32.9 |
22 |
48 |
40 |
57.6 |
ATV61HD22N4 |
30 |
|
|
30 |
40 |
66 |
56 |
43.4 |
22 |
66 |
52 |
79.2 |
ATV61HD30N4 |
37 |
|
|
37 |
50 |
84 |
69 |
55,3 |
22 |
79 |
65 |
94.8 |
ATV61HD37N4 |
37 |
|
|
45 |
60 |
104 |
85 |
68,5 |
22 |
94 |
77 |
112.8 |
ATV61HD45N4 |
44 |
|
|
55 |
75 |
120 |
101 |
79 |
22 |
116 |
96 |
139.2 |
ATV61HD55N4 |
44 |
|
|
75 |
100 |
167 |
137 |
109.9 |
22 |
160 |
124 |
192 |
ATV61HD75N4 |
44 |
Библиографический список
1. Онищенко, Г.Б. Электрический привод: учебник / Г.Б. Онищенко; доп. мин. образов. РФ для студентов вузов электротех спец. - М.: Академия, 2006. - 288с.
2. Москаленко, В.В. Электрический привод: учебник / В.В. Москаленко; доп. мин. образов. РФ для студ. вузов электротех. спец. - М.: Академия, 2007. - 368 с.
3. Чиликин, М.Г. Общий курс электропривода / М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. - М.: Энергоатомиздат, 1981
4. Ключев, В.И. Теория электропривода: учебник / В.И. Ключев. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 560 с.
Размещено на Allbest.Ru
...Подобные документы
Выбор магнитного пускателя для защиты асинхронного двигателя. Выбор низковольтных и высоковольтных аппаратов в системах электроснабжения. Схема пуска и защиты двигателя. Соединение понижающих трансформаторов со сборными шинами низкого напряжения.
практическая работа [4,8 M], добавлен 21.10.2009Выбор электрооборудования по климатическому исполнению и по категории размещения, по степени защиты и по напряжению. Выбор мощности электродвигателя и частоты вращения электродвигателя. Проверка устойчивости пуска. Выбор передаточного устройства.
контрольная работа [126,9 K], добавлен 06.09.2012Построение нагрузочной диаграммы электродвигателя привода. Определение необходимой мощности асинхронного двигателя привода. Расчет продолжительности пуска электродвигателя с нагрузкой. Электрическая схема автоматического управления электродвигателем.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.05.2019Выбор рода тока и напряжения двигателя, его номинальной скорости и конструктивного исполнения. Расчёт мощности и выбор электродвигателя для длительного режима работы. Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока. Выбор двигателя по мощности.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 01.03.2009Выбор контакторов и магнитного пускателя для управления и защиты асинхронного двигателя. Схема прямого и обратного пуска. Реализация реверсирования двигателя. Пускатели электромагнитные, тепловые реле. Принцип действия и конструкция, условия эксплуатации.
контрольная работа [876,6 K], добавлен 25.03.2011Кинематические схемы электроприводов. Требования к системе автоматики. Выбор рода тока и величины питающих напряжений. Расчет мощности и регулирование частоты вращения двигателя сырьевой мельницы. Выбор аппаратов защиты и управления, кабелей и проводов.
курсовая работа [383,3 K], добавлен 24.03.2016Назначение и техническая характеристика крана. Расчет мощности и выбор двигателя привода. Определение электрических параметров и выбор тиристорного преобразователя и его элементов и устройств. Выбор основных электрических аппаратов управления и защиты.
курсовая работа [6,7 M], добавлен 09.01.2013Схема преобразователя частоты и выбор элементов его защиты. Расчёт параметров выпрямителя, его силовой части и параметров силового трансформатора. Анализ функционирования систем управления управляемым выпрямителем и автономным инвертором напряжения.
курсовая работа [1015,1 K], добавлен 29.06.2011Расчеты цепи питания асинхронного двигателя, параметров трансформатора, сопротивлений и токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов управления защиты, автоматических выключателей низковольтного устройства. Общая схема электроустановки.
курсовая работа [455,5 K], добавлен 06.06.2012Функции аппаратуры управления и защиты, ее классификация. Выбор электрических аппаратов по роду тока, числу полюсов, мощности, режиму работы, условиям управления и защиты. Определение напряжения срабатывания защитного реле. Основы электробезопасности.
контрольная работа [31,9 K], добавлен 27.11.2012Расчет и определение режимов работы двигателя. Выбор мощности двигателя для продолжительного режима работы с повторно-кратковременной нагрузкой, проверка на перегрузочную способность, пусковые условия. Вычисление потребляемой мощности, расшифровка марки.
контрольная работа [248,7 K], добавлен 07.02.2016Предварительный выбор двигателя по мощности. Выбор редуктора и муфты. Приведение моментов инерции к валу двигателя. Определение допустимого момента двигателя. Выбор генератора и определение его мощности. Расчет механических характеристик двигателя.
курсовая работа [81,3 K], добавлен 19.09.2012Выбор вентилятора, расчет мощности и выбор электродвигателя. Механическая характеристика асинхронного двигателя. Выбор преобразователя частот. Компьютерное моделирование энергетических характеристик частотно-управляемых электроприводов в среде Matlab.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 26.05.2012Выбор асинхронного двигателя для смесителя кормов. Расчёт продолжительности пуска приводного двигателя методом площадей. Принципиальная схема управления технологической установкой. Проверка на устойчивость работы двигателя выгрузного транспортёра.
контрольная работа [199,3 K], добавлен 27.12.2011Расчет мощности двигателя электропривода грузоподъемной машины. Выбор элементов силовой части электропривода. Расчет доводочной скорости. Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы работы двигателя. Проверка двигателя по пусковым условиям и теплу.
курсовая работа [251,3 K], добавлен 16.12.2012Расчет параметров трансформатора, двигателя, токов короткого замыкания. Выбор аппаратов защиты и управления, клеммников, распределительного блока, корпуса низковольтного комплектного устройства, комплектующих. Времятоковая характеристика аппаратов защиты.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.02.2014Выбор электродвигателей для работы в системах автоматизированного электропривода. Соответствие электропривода условиям пуска рабочей машины и возможных перегрузок. Режимы работы электропривода. Выбор аппаратуры защиты и управления, проводов и кабелей.
курсовая работа [38,1 K], добавлен 24.02.2012Проект автоматизации пункта водоснабжения "Мышанка" г. Барановичи. Техническое обоснование выбора системы электропривода, рода тока и напряжения питающей сети. Расчёт погружного центробежного насоса ЭЦВ-8-40-70; выбор аппаратов пуска, защиты и управления.
курсовая работа [340,1 K], добавлен 06.08.2013Определение потребной мощности вентилятора, закачивающего воздух из помещения. Допустимая высота всасывания при работе насоса на сеть. Изменение рабочих параметров насоса при изменении частоты вращения двигателя. Коэффициент кавитационной быстроходности.
контрольная работа [78,2 K], добавлен 09.11.2014Установка на НПС "Шкапово" центробежного магистрального насоса НМ-500/300. Схема магистрального насоса. Выбор типа электропривода и электродвигателя. Предварительный выбор мощности и типа электродвигателя. Механические характеристики электродвигателя.
курсовая работа [375,3 K], добавлен 03.03.2012
