Технические требования

1. Необходимая годовая программа выпуска – 200 000 деталей.

2. Работа автоматической системы удаления стружки из блока должна соответствовать технологическому процессу выполняемой операции.

3. Автоматическая система должна удовлетворять экономическим требованиям к данному типу оборудования. В конструкции автоматической системы должны быть использованы передаточные механизмы, направляющие, комплектующие изделия и материалы, обеспечивающие минимальную массу подвижных частей конструкции при сохранении ее прочности и надежности.

4. Коэффициент полезного действия механических передач не должен быть ниже 0,6.

5. Составные части механизмов должны иметь надежную защиту от попадания загрязняющих веществ на направляющие, контакты и датчики.

6. Входящие в состав детали автоматической системы удаления стружки из блока должна соответствовать требованиям чертежей.

7. Оборудование должно быть максимально унифицировано.

8. Требования к системе управления: управление должно осуществляться от системы управления на базе современного программируемого контроллера. Устройство управления конструктивно должно быть выполнено в виде отдельной стойки с выносным пультом ручного управления, панелью цифровой индикации и удовлетворять требованиям ГОСТ 21021-2000.

1.2 Выбор системы электрического привода, рода тока, величин питающих напряжений

Для приводов главного движения транспортной системы используют асинхронные короткозамкнутые двигатели.

Для вспомогательных приводов так же принимаем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Наибольшее распространение на предприятиях машиностроительной промышленности получила система питания силовых и осветительных потребителей от общих трансформаторов. Для цеховых сетей принимается система трёхфазного тока с напряжением U = 380/220 В с глухозаземлённой нейтралью. Силовая нагрузка питается на напряжении 380 В, а осветительная - на напряжении 220 В.

В данной транспотной системе установлены асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и обмотками статора соединёнными в звезду. Это позволяет подключить двигатели к цеховой цепи с глухозаземлённой нейтралью. При соединении обмоток в звезду Uл = √3 Uф т. е. если напряжение 220В принять фазным, то линейное равно 380 В. При соединении обмоток треугольником нет различия между фазным и линейным напряжениями, но Iл = √3 Iф.

Для питания цепей управления принимаем пониженное напряжение переменного тока 110 В.

Для питания цепей освещения принимаем пониженное напряжение переменного тока 24 В.

Для питания электромагнитных муфт принимаем пониженное напряжение постоянного тока 24В.

1.3 Определение мощности и выбор электродвигателей

1.3.1 Определение мощности электродвигателя гидростанции по формуле :

кВТ (1)

где Q –производительность насоса л/мин Q=40;

P – давление кг/см P=30.

=0,5

кВт

Для двигателя гидростанции выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии АИР100L4У3.

Данные по выброному двигателю заносим в таблицу

Таблица 1 Данные по выбору двигателей

Поз. обозн.	Тип	PН, кВт	nН, об/мин	η Н	cos φ	IП / IН	Mmax / Mном	Mп / Mном	Mmin / Mном
G-M1	АИР100L4У3	4	1500	85	0,84	7	2,2	2	1,6
Т1-М1	АИР71А4У3	0,55	1500	70,5	0,7	5	2,2	2,3	1,8
Т1-М2	4АМ71А4У3	0,55	1500	70,5	0,7	5	2,2	2,3	1,8
Т2-М1	АИР56А4У3	0,12	1500	63	0,66	5	2,2	2,3	1,8
Т3-М1	АИР71А4У3	0,55	1500	70,5	0.7	5	2,2	2,3	1,8
Т3-М2	АИР71А4У3	0,55	1500	70,5	0.7	5	2,2	2,3	1,8
Т4-М1	АИР56А4У3	0,12	1500	63	0,66	5	2,2	2,3	1,8
Т9-М1	АИР71А4У3	0,55	1500	70,3	0,7	5	2,2	2,3	1,8
Т10-М1	АИР56А4У3	0,12	1500	63	0,66	5	2,2	2,3	1,8

1.4 Цикл работы

Режимы работы транспортной системы

Транспортная система может работать в двух режимах:

- наладочный

- автоматический

Режим работы линии в наладочном и автоматическом устанавливается переключателями, установленными на центральных пультах и постах управления.

Основные блокировки

1 Невозможность включения главного контактора, если : перед

включением вводного автоматического выключателя не были закрыты

дверцы шкафов, шш перед открытием дверок не была снята дверная

' блокировка.

2 Невозможность включения главного контактора, если нажата

хотя бы одна кнопка аварийного отключения "Ав.стоп".

3 Невозможность включения системы смазки, если уровень масла

в баке станций смазки ниже заданного.

4 Невозможность включения линии, если не включены гидростанции.

не

5 Исключается работа системы в автоматическом режиме, если*/работает система смазки, перегрета или загрязнено масло в гидросистеме.

6 Исключается работа в любом режиме при неисправности

путевых выключателей, контролирующих крайние положения каждого

механизма, блокировка обеспечивается контроллером,

7 При перегреве шш загрязнении масла гидросистемы, при отклю¬

чении системы смазки, механизмы линии заканчивают свой цикл работы i

Команды управления и необходимые блокировки осуществляются программируемым контроллером по введенной в него программе

1.5 Построение механических характеристик двигателей

Механическая характеристика двигателя – это зависимость частоты вращения ротора n₂ или скольжения s от момента М. Она показывает изменение скольжения или частоты вращения ротора от изменения нагрузки.

Строим механическую характеристику двигателя гидравлики

Для построения характеристики необходимо рассчитать значения моментов, скольжения в различных режимах работы:

1 Рабочий режим

[кГм] (2)

где P_НОМ – номинальная мощность двигателя, кВт

P_НОМ = 4 кВт (таблица 2)

n₂ – частота вращения ротора, об/мин

кГм

(3)

где n₁ – частота вращения поля статора, об/мин

n₂ – частота вращения ротора, об/мин

2 Пусковой режим

М_П / M_НОМ = 2 (таблица 2)

М_П = 2×M_НОМ

М_П = 2×2,5 = 5 кГм

s _П =1 (n₂ = 0)

3 Критический режим

М_MAX / M_НОМ = 2,2 (таблица 2)

M _КР = M_MAX = 2,2×M_ном

M _MAX = 2,2×2,5 = 5,5 кГм

(4)

Где s_НОМ – номинальное скольжение двигателя

λ_МАХ - перегрузочная способность

λ_МАХ = М_П / M_НОМ

Механическую характеристику рассчитываем в относительных единицах M* = M / M_MAX. В этом случае M*_НОМ = 0,46; M*_MAX = 1; M*_П = 0,91

Строим механическую характеристику двигателя вращения

1 Рабочий режим

[кГм]

где P_НОМ – номинальная мощность двигателя, кВт

P_НОМ = 0,55 кВт (таблица 2)

n₂ – частота вращения ротора, об/мин

кГм

где n₁ – частота вращения поля статора, об/мин

n₂ – частота вращения ротора, об/мин

2 Пусковой режим

М_П / M_НОМ = 2 (таблица 2)

М_П = 2×M_НОМ

М_П = 2×0,4 = 0,8 кГм

s _П =1 (n₂ = 0)

3 Критический режим

М_MAX / M_НОМ = 2,2 (таблица 2)

M _КР = M_MAX = 2,2×M_ном

M _MAX = 2,2×0,4 = 0,8 кГм

где s_НОМ – номинальное скольжение двигателя

λ_МАХ - перегрузочная способность

λ_МАХ = М_П / M_НОМ

Механическую характеристику рассчитываем в относительных единицах M* = M / M_MAX. В этом случае M*_НОМ = 0,42; M*_MAX = 1; M*_П = 0,83

Строим механическую характеристику двигателя рольганга.

1 Рабочий режим

[кГм]

где P_НОМ – номинальная мощность двигателя, кВт

P_НОМ = 0,12 кВт (таблица 2)

n₂ – частота вращения ротора, об/мин

кГм

где n₁ – частота вращения поля статора, об/мин

n₂ – частота вращения ротора, об/мин

2 Пусковой режим

М_П / M_НОМ = 2 (таблица 2)

М_П = 2×M_НОМ

М_П = 2×0,1 = 0,2 кГм

s _П =1 (n₂ = 0)

3 Критический режим

М_MAX / M_НОМ = 2,2 (таблица 2)

M _КР = M_MAX = 2,2×M_ном

M _MAX = 2,2×0,1 = 0,22 кГм

где s_НОМ – номинальное скольжение двигателя

λ_МАХ - перегрузочная способность

λ_МАХ = М_П / M_НОМ

Механическую характеристику рассчитываем в относительных единицах M* = M / M_MAX. В этом случае M*_НОМ = 0,45; M*_MAX = 1; M*_П = 0,91

Для построения характеристик заносим точки на график (рисунок 1)

Таблица2Расчётные данные механических характеристик

	График	Mном, кГм	M*ном	sНОМ	Mmax	M*max	smax	Mп	M*п	sп
М1 Двигатель гидравлики	ММ1 = ƒ(s)	2,5	0,46	0,03	5,5	1	0,125	5,55	0,91	1
М2 Двигатель вращения	ММ2 = ƒ(s)	0,4	0,42	0,04	4,87	1	0,18	4,06	0,83	1
М3 Двигатель рольганга	ММ3 = ƒ(s)	0,1	0,45	0,097	0,095	1	0,4	0,086	0,91	1

Рисунок 2 Механические характеристики двигателей транспортной системы

1.6 Выбор аппаратуры управления, сигнализации, вентилей,

трансформаторов, аппаратуры защиты

1.6.2 Модули дискретного ввода МВД-04/1

Модули дискретного ввода МВД-04/1 обеспечивают подключение входных сигналов от объекта управления (кнопки, датчики, кнопочные выключатели и т.п.) и служат для приема с управляемого объекта сигналов в виде напряжения постоянного тока, преобразования и выдачи их в дискретной форме.

Таблица 3 Технические характеристики МВД-04/1

Внутренний ток потребления (5В постоянного тока), мА
Время задержки входного сигнала, мс	1- 5мс
Индикация операций	При включении горит светодиоид
Подключение внешних устройств	32 шт.
Клемма питания	4 разьема на 32 разьема
Габаритные размеры, мм	241х246х35
Масса модуля, гр. не более	500

1.6.3 Модули дискретного вывода МДВ-01

Модули дискретного вывода МДВ-01 обеспечивают прием сигналов воздействия на управляемый объект (контакторы, электромагниты) и сигнальные элементы (светодиоды, лампы) в виде дискретной информации, хранения ее, преобразования и выдачи управляющих воздействий на объект в виде напряжения постоянного тока.

Технические характеристики модуля приведены в таблице 4

Наименование параметра		Значение
Количество выводов		16
Номинальное напряжение вывода, В		24
Допустимое отклонение от номинального напряжения вывода, В		от 20 до 32
Максимальный ток вывода, А		2 на 1 вывод
максимальный ток вывода на 16 каналов, А	10
Вид вывода	Транзистор
Остаточное напряжение включения, В	1,6 при 2А
Утечка тока, мА	0,5
Время срабатывания нагрузки сопротивления, м: - выкл. - вкл.	0,1 0,1
Индикация операций	При включении горит светодиод
Подключение внешних устройств Количество клемм	16 шт. 18(16 входов, 2 питания)
Клемма питания	2 клеммы на 16 клемм
Габаритные размеры, мм	241х246х35
Масса модуля, гр. не более	500

1.6.4 Выбор типов модулей

Выбираем контроллер по количеству входов - 32 и выходов - 32.

Исходя из этого, выбираем:

три модуля входа МВД - 01 на 16 каналов, на =24В,

два модуля выхода МДВ - 01 на 16 каналов, на =24В,

.

1.6.5 Выбор магнитных пускателей

Магнитный пускатель служит для дистанционного управления электродвигателями, электромагнитами и другими потребителями. Для установки применяем магнитные пускатели серии ПМЛ и ПМА. Магнитные пускатели бывают различных габаритов – 1, 2, 3, 4, 5, 6 и выбираются в зависимости от мощности электроприёмников и роду защиты от окружающей среды:

- открытые;

- закрытые;

- реверсивные;

- нереверсивные.

Наличие или отсутствие тепловой защиты. Магнитные пускатели выбираем по току, напряжению, характеру контактной группы, виду нагрузки, предельной мощности двигателя.

Структура условного обозначения:

ПМЛ-ХХХХХХХХХ:

ПМЛ-серия;

Х-величина пускателя по номинальному току (1-10А, 2-25А, 3-40А,

4-63А);

Х-исполнение пускателей по назначению и наличию тепловых реле

• 1-нереверсивный, без теплового реле;

• 2-нереверсивный с тепловым реле; 5-реверсивный пускатель без теплового реле с механической блокировкой для степени защиты IP00 и IP20 и с электрическими и механическими блокировками для степени защиты IP40 и IP54;

• 6-реверсивный пускатель с тепловым реле с электрическими и механическими блокировками;

• 7-пускатель звезда-треугольник степени защиты 51;

Х-исполнение пускателей по степени защиты и наличию кнопок управления и сигнальной лампы

• 0-IP00;

• 1-IP54 без кнопок;

• 2-IP54 с кнопками «Пуск» и «Стоп»;

• 3-IP54 с кнопками «Пуск» и «Стоп» и сигнализационной лампой (изготавливается только напряжением 127, 220, 380 В, 50Гц;

• 4-IP40 без кнопок;

• 5-IP40 с кнопками «Пуск» и «Стоп»;

• 6-IP20;

Х-число и вид контактов вспомогательной цепи:

• 0-1 «з» (на ток 10 и 25 А);

• 1 «з»+1 «р» (на ток 40 и 63 А), переменный ток;

• 1 «р» (на ток 10 и 25 А), переменный ток;

• 2-1 «з» (на ток 10, 25, 40 и 63 А), переменный ток;

• 5-1 «з» (на ток 10 и 25 А), постоянный ток;

• 6-1 «р» (на ток 10 и 25 А), постоянный ток);

Х-сейсмостойкое исполнение пускателей (с);

Х-исполнение пускателей с креплением на стандартные рейки Р2-1 и

Р2-3;

ХХ-климатическое исполнение (О) и категория размещения (2, 4);

Х-исполнение по коммутационной износостойкости (А, Б, В).

Пускатели серии ПМЛ предназначены для применения в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсированиях трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором переменного напряжения до 660 В частотой

50 Гц.

Пускатели пригодны для работы в системах управления с применением микропроцессорной техники при шунтировании включающей катушки помехоподавляющим устройством .

Условия выбора магнитного пускателя:

Iгл.к . _. Iн.дв., Uм.п . _. Uсети ,

где Iгл.к - номинальный ток главных контактов пускателя, А;

Iн.дв - номинальный ток двигателя, А;

Uм.п – номинальное напряжение магнитного пускателя, В;

Uсети - напряжение сети, В.

(А), (5)

где Iн.дв. – номинальный ток двигателя, (А);

Рдв. – номинальная мощность двигателя, (Вт);

Uф – фазное напряжение, (В); (380 В)

сosφ, η – коэффициент мощности и КПД двигателя.

А

Iгл.к .= 10А Iн.дв .= 9,3А; Uмп = 380В = Uсети = 380В

В силовой цепи используются три контакта, в цепях управления один замыкающий контакт. Выбираем магнитный пускатель КМ1- ПМЛ110004.

Аналогично выбираем остальные магнитные пускатели [5]. Данные выбора магнитных пускателей заносим в таблицу 5.6

В силовой цепи используются три контакта, в цепях управления один замыкающий контакт. Выбираем магнитный пускатель КМ1- ПМЛ110004.

Аналогично выбираем остальные магнитные пускатели [5]. Данные выбора магнитных пускателей заносим в таблицу 5.6

Таблица 5 Технические данные магнитных пускателей

Поз. обозн.	Тип	Iгл.к., А	Число главных контактов	Число блок – контактов	Ркат, U
КМ1-9,	ПМЛ110004	9,3 10	3 3	1з	115 115	8,5	110
G-КМ1	ПМЛ21000	1,7 10	3 3	1з	84 84	8,5	110

1.6.7 Выбор тепловых реле

Реле тепловые серии РТЛ (ТУ 16-523.549-82) применяются для защиты трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором от перегрузок недопустимой продолжительности. Тепловые реле состоят из корпуса, нагревательных элементов, биметаллических пластин, контактов и защёлки. Когда по цепи проходит большой ток, выше допустимого в течение длительного времени, то нагревательная пластина изгибается и ударяет по защёлке, контакты размыкаются, и отключается электродвигатель. [5]

Условие выбора тепловых реле:

Iн.т.р .> Iн.дв ,

где Iн.т.р - номинальный ток теплового реле, А;

Iн.дв - номинальный ток двигателя, А.

Пример выбора теплового реле КК1:

Номинальный ток двигателя определяем по формуле [5.1]. Исходя из расчётов, выбираем тепловое реле типа РТЛ на 9,3А и диапазоном регулирования 7-10А. Выбираем тепловое реле РТЛ-1014-04.

Данные выбора тепловых реле заносим в таблицу 6

Поз. обозн.	Тип	Iн.т.р , А	Диапазон регулирования Iн.	Максимально продолжитель-ный ток
КК1	РТЛ-1014-04	9,3 9,3	7-10	10
КК2 КК3	РТЛ-1007-04	1,7 1,7	1,5-2,6	2,6

1.6.8 Выбор электромагнитов

Электромагниты служат для управления и движения механизмов в электроцепях. Электромагниты выбираются по величине тягового усилия, длины хода якоря, продолжительности включения, а также учитывается защита от окружающей среды [5].

Условия выбора электромагнитов:

Uн.эл. .= Uсети , Рус.эл. ≥ Ррасч., Lя ≥ Lрасч. ,

где Uн.эл. – номинальное напряжение электромагнита, В;

Uсети - напряжение сети, В;

Рус.эл. = 6– мощность тягового усилия электромагнита, Нм;

Ррасч = 5,2 – расчётная мощность тягового усилия, Нм;

Lя = 2 мм – ход якоря электромагнита, мм;

Lрасч. = 2 мм – расчётный ход якоря, мм.

Uн.эл. .= Uсети = 24В, Рус.эл =6 ≥ Ррасч.=5,2, Lя=2 ≥ Lрасч. =2

Данные выбора электромагнитов заносим в таблицу 5.9

Таблица 7 Технические данные электромагнитов

Поз. обозн.	Тип	Мощность тягового усилия, Нм	Ход якоря, мм	U, В	Ркат.
					Рраб, ВА	Рпус, ВА
Y1- -Y22	ЭМ35-6242 2Н54-УЗ	5,2 6	2 2	24 24	16,3	165

1.6.9 Описание и выбор бесконтактных датчиков

Для контроля положения и состояния узлов автоматической линии используем датчики производства «СЕНСОР» г. Екатеринбург, выпускаемые согласно ГОСТ 26430-85, типа ВБИ-М18-76С-1111-3-Л – индуктивные бесконтактные. Технические данные переключателей заносим в таблицу 5.10

Таблица 8 Технические данные бесконтактных переключателей

Поз. обозначение	Тип	I, мА	U, В
Т9-В21- Т9-В22	ВБИ-М18-76С-1111-3-Л	80	24

ВБИ – выключатель бесконтактный индуктивный;

М - металлический цилиндр с резьбой;

18. - диаметр чувствительной поверхности;

76С- длина корпуса датчиков;

1 - недопустима установка заподлицо в металл;

1. - постоянное напряжение 30 В;

1. - трехпроводная схема подключения;

Л - индикация.

Бесконтактным выключателем называется выключатель, приводимый в действие внешним объектом без механического контакта выключателя и объекта. Коммутация нагрузки производится полупроводниковыми элементами узла коммутации бесконтактного выключателя. Все это обеспечивает надежность работы бесконтактного выключателя.

Функционально ВБИ состоит из следующих узлов:

• генератор;

• демодулятор;

• триггер;

• выходной усилитель.

Принцип действия ВБИ: после подачи напряжения питания перед чувствительной поверхностью датчика образуется электромагнитное поле, генерируемое контурной катушкой генератора.

При внесении механической детали в это поле генератор затухает, демодулированное напряжение падает до опрокидывания каскада триггера, что приводит к перемене исходного коммутационного состояния входного каскада выключателя

1.6.10 Расчет входных цепочек от датчиков ВБИ

Рисунок 3 Схема входной цепи ВБИ

Из рисунка 5.1 видно, что:

I_Д = I₀ – I_К (А) (6)

где: I_Д – ток догрузки;

I_К – максимальный ток входа ПК (I_К = 8 мА);

I₀ – выходной ток ВБИ (I₀ = 80 мА).

I_Д = 0,080 – 0,008 = 0,072 (А).

Мощность (P_R), потребляемая сопротивлением будет:

(ВА), (7) (ВА).

Расчетное сопротивление резистора (R_Д):

(Ом), (8)

(Ом).

Выбираем резистор МЛТ-2-350 Ом [5].

1.6.11Выбор арматуры светосигнальной

Арматура светосигнальная АЕ служит для световой сигнализации (предупреждающей, аварийной, положения) и применяется в общепромышленных стационарных электроустановках на напряжение от 9 до 500В. [5]

Арматуру светосигнальную выбираем по напряжению, цвету светофильтра:

• белый – сигнализирует о наличии напряжения (вводной автомат включен);

• зелёный – извещающий, свидетельствует о нахождении механизмов в подготовленном к работе состоянии;

• жёлтый – предупреждающий, указывает предстоящий переход на автоматический цикл работы, на приближение одного из параметров к предельным значениям;

• красный – запрещающий, сигнализирует о необходимости немедленного вмешательства, указывает устройство, которое прервало процесс или движение.

Данные выбора заносим в таблицу 5.12.

Таблица 9 Технические данные арматуры светосигнальной

Поз. обозн.	Тип	Вид лампы	Цвет	Uл, В	Рл, Вт
Р-Н1	АЕ3252212У2	КМ24-90	белый	24	2,16
Р-Н2, U-Н1,Т8-Н1	АЕ3242212У2	КМ24-90	желтый	24	2,16
G-H1..	АЕ3212212У2	КМ24-90	крвсный	24	2,16

Структура условного обозначения:

АМЕ3ХХ221Х2 или АЕ3ХХ221Х2

АМЕ или АЕ-серия;

3-вид ламп (коммутаторная);

Х-номинальное напряжение ламп (1-6В, 2-24В);

Х-цвет светофильтра

• 1-красный,

• 2-синий,

• 3-зеленый,

• 4-желтый,

• 5-белый.

2-без трансформатора;

2-степень защиты (IP65);

1-c постоянным освещением;

Х2-климатическое исполнение (2-категория размещения).

1.6.12 Расчёт резисторов в цепи сигнальных ламп

Для увеличения срока службы сигнальных ламп при колебании сетевого напряжения (включение, отключение) напряжение на сигнальных лампах не должно превышать 0,75-0,9 U_с. Уменьшение напряжения на лампах обеспечивается включением в электрическую цепь добавочного сопротивления.

Расчёт добавочного сопротивления осуществляется по формулам [6] :

(Ом), (9)

где Uc – напряжение сети, В;

Uл – напряжение на лампе 0,75-0,9 Uc, В;

I – ток в цепи лампы.

(А), (10)

где Rл – сопротивление лампы, Ом.

(Ом), (11)

где Рл – мощность лампы, Вт.

Определяем добавочное сопротивление для ламп рассчитанных на 24В:

Ом,

А,

Ом,

Вт.

Выбираем резистор типа МЛТ-0,25-27 [5].

Остальные добавочные сопротивления рассчитываются аналогично. В помехозащитных цепочках установлены резисторы МЛТ-1-200, конденсаторы МБГ4-1-500-0,5-II. В цепочках кнопок, переключателей установлены резисторы типа МЛТ-1-1,5кОм ±10%.

1.6.13Выбор диодов

Для питания постоянным током катушек электромагнитов, бесконтактных путевых переключателей, сигнальных ламп применяем трёхфазную мостовую схему выпрямления.

Для данной схемы выпрямления имеем следующие соотношения:

U_обр.max/U₀ =1,09; I_a/I₀ = 0,33

где U_{обр. max} – обратное максимальное напряжение, В; [5]

U₀ - среднее значение напряжения нагрузки, U₀ =24В;

I_а – среднее значение тока вентиля, А;

I₀ - среднее значение тока нагрузки, I₀=21,3 А.

I_a = I₀ ∙ 0,33 = 21,3 ∙ 0,33 = 7А,

U_обр.max = 1,09 ∙ U₀ = 1,09 ∙ 24 = 26,1В.

Исходя из расчётов, выбираем диоды типа Д112-10 с номинальным током 10А и обратным максимальным напряжением 100В. [5]

1.6.14 Расчёт мощности трансформаторов цепей управления

Трансформатором называется электромагнитный статический аппарат, предназначенный для преобразования энергии одного напряжения в энергию другого напряжения. Наибольшим применением в электроустановках пользуются трансформаторы серии ОСМ1.

Мощность трансформаторов управления выбираем согласно циклограмме цепей управления. Для построения циклограммы приводим схему в рабочее положение, включая кнопки управления, переключатели. Следя за последовательностью срабатывания конечников, составляем нагрузочные цепи по тактам. Находим наиболее загрузочный такт по суммарной пусковой и рабочей мощности и выбираем трансформатор.

Мощность трансформатора рассчитываем по формуле:

S_н = 0,6Р_р + 0,4Р_пуск, , (12)

где Р_р – суммарная рабочая мощность, потребляемая вторичной обмоткой трансформатора, ВА;

Р_пуск – суммарная пусковая мощность, ВА.

Выбираем трансформаторы:

1. Для питания цепей управления по циклограмме определяем мощность трансформатора ТV2. Наиболее загруженным тактом по пусковой и рабочей мощности стал:

Р_пуск = 385ВА, Р_раб. = 144ВА,

Подставляем эти значения в формулу:

S_н=0,6∙144+0,4∙385=240,4 ВА.

Трансформатор необходимо выбирать с запасом по мощности 25% от расчётной мощности, тогда получаем:

S_тр1 = S_н + (0,25 ∙ S_н) = 240,4 + (240,4 ∙ 0,25) = 300,5 ВА (13)

Окончательно принимаем к установке трансформатор типа ОСМ1-0,4У3, 380/5-22-110/24В [5].

S_тр = 400 В А > S_р = 300,5 ВА.

2. Для питания электромагнитов, бесконтактных переключателей, кнопок управления, сигнальных ламп определяем параметры трансформатора ТV3 по диодному мосту:

Е_г = U₀ ∙ 0,43 = 24 ∙ 0,43 = 10,32 В,

Р₀ = U₀ ∙ I₀ = 21,3 ∙ 24 = 511,2 Вт,

S_тр = 1,34 ∙ Р₀ = 1,34∙ 511,2 = 685 Вт..

Трансформатор выбираем с запасом по мощности 25% от расчётной мощности, тогда получаем:

S_тр2 = S_тр + (0,25 ∙ S_тр) = 685 + (0,25 ∙ 685) = 856 ВА. (14)

Окончательно принимаем к установке трансформатор типа ТСУ-1,0 УХЛ2, 380/19В. [5]

S_тр = 1000 ВА > S_р = 856 ВА.

3. Для питания ПК мощностью 300ВА, программатора мощностью

100 ВА, печатного устройства мощностью 100 ВА и розетки для паяльника, потребляющего максимальную мощность 18 ВА, выбираем трансформатор с расщеплённой обмоткой Р-Т2 марки ОСМ1-0,25У3, 380/5-22-220/24 В. [5]

S_тр = 1600 ВА > S_р = 518 ВА.

1.6.15 Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели служат для нечастых включений и отключений электрических цепей переменного и постоянного тока под нагрузкой и для защиты их от недопустимых перегрузок, в том числе от токов коротких замыканий [5].

Автомат выбирается из условий: