3.1.5. Вибір марок і перерізів проводів, кабелів та спосіб їх прокладання
Визначаємо марку проводу для однієї з освітлювальних груп. Визначаємо допустимий струм за умовами перегріву для першої і третьої групи.
(3.13)
де Ір – робочий струм 1, 3 групи, А; kТ – температурний коефіцієнт при температурі навколишнього середовища +30С.
Визначаємо допустимий струм за умовами перегріву для другої групи:
(3.14)
де Ір – робочий струм 1, 3 групи, А; kТ – температурний коефіцієнт при температурі навколишнього середовища +30С.
По допустимому струму вибираємо марку та переріз повода.
Отже вибираємо провід АПВ2 (1×2,5), у якого допустимий тривалий робочий струм 16А. Освітлювальну проводку прокладаємо:
1. Мийне приміщення – в ПВХ трубі на тросах .
2. Цех ремонту двигунів – в ПВХ трубі на тросах.
3. В інших приміщеннях по стіні під штукатуркою.
3.2. Розрахунок силового обладнання
3.2.1. Вибір електродвигунів
В ковальсько-зварювальному цеху використовують електродвигуни до пневматичного молота М4127, вентилятора до ковальського горна ЦА-70 №3.
Встановлену потужність електродвигуна вентилятора визначаємо за формулою:
,
(3.15)
де Кз=1,2
– коефіцієнт запасу потужності; Р=41,2
кг/м2
– зведений тиск, створений вентилятором;
Lд=3400
м3/год
– дійсна подача вентилятора;
=1
– коефіцієнт корисної дії передачі;
=0,98
– ККД підшипників;
=0,60
– ККД вентилятора.
кВт.
Двигун вентилятора працює в тривалому режимі S 1 з постійним навантаженням. Номінальну потужність електродвигуна вибираємо виходячи із умови:
.
(3.16)
Виходячи із приведених розрахунків, вимог ГОСТ 19348-82, напруги мережі, характеристики вентилятора, вибираємо електродвигун, який має такі технічні дані: Рн=1,1 кВт; n=1395 об/хв.;
В даному випадку це двигун АИР80А4СУ1, Iн=2,75 А.
Механічна характеристика вентилятора розраховується за формулою:
,
(3.17)
де Мс – момент статичних опорів робочої машини; Н· м; Мсо – початковий момент зрушення, незалежний від зміни швидкості, Н· м; Мсн – момент статичних опорів при номінальному навантаженні; V – поточне значення кутові швидкості, с-1; Vн – номінальне значення кутової швидкості, с-1; Х=2 – показник степеня.
,
(3.18)
Н·м
с-1.
Н·м
Результати розрахунків заносимо до таблиці 3.4.
Таблиця 3.4
Механічна характеристика асинхронного двигуна приводу вентилятора
V, с-1 |
0 |
31,40 |
62,80 |
94,20 |
125,10 |
146 |
157 |
Мс,Н·м |
79 |
0,99 |
1,61 |
2,65 |
4,08 |
5,27 |
5,97 |
Зведений момент інерції робочої машини визначений за формулою:
, (3.19)
де jдв = 0,0032 кл·м2, – момент інерції ротора; jв=0,009 кл·м2 – момент інерції вентилятора
кл·м2
Виходячи із каталожних даних вибраного двигуна, розрахунок механічних характеристик двигуна.
АИР80А4СУ1,
кВт;
об/хв.;
.
;
;
Мн;
Мн=9550·103·
=7,5
Н·м;
Н·м.
Н·м;
Н·м;
Механічну характеристику двигуна будуємо по п’яти характерним точкам:
М=0, |
V=V0 |
M=Mн |
V=Vн |
М=Мкр |
V=Vкр |
М=Мmin |
V=Vmin |
М=Мпуск |
V=Vn=0 |
З врахуванням відхилень
параметрів електродвигуна та відповідно
до ГОСТ 19348-82 допускається зменшення
максимального моменту на 10%, мінімального
– 20%,пускового на 15% від номінального
при зниженні напруги на затисках
електродвигуна
.
Розрахунки зводимо в таблицю 2.5.
Таблиця 3.1
Механічні характеристики асинхронного електродвигуна при відхиленні напруги живлення
V, с-1 |
157 |
144,6 |
117,7 |
23,55 |
0 |
S |
0 |
0,07 |
0,21 |
0,85 |
1 |
М,Н·м |
0 |
7,5 |
16,56 |
12 |
16,56 |
М',Н·м |
0 |
6,7 |
14,9 |
10,8 |
14,9 |
М'',Н·м |
0 |
5,1 |
13,41 |
8,64 |
12,6 |
Динамічну характеристику отримуємо за формулою:
,
(3.20)
де Мдв – момент, який розвиває електродвигун, Н·м; Мс – момент опору вентилятора, Н·м.
Так
як при запуску електродвигуна динамічний
момент має змінне значення, то для
визначення часу пуску беремо незначний
приріст швидкості, на протязі якого
динамічний момент змінюється мало і
дорівнює середньому значенню за час
необхідний для приросту швидкості на
.
Результати розрахунків зводимо в таблицю 3.2 та будуємо механічні характеристики для визначення часу пуску двигуна.
Таблиця 3.2
Дані до визначення часу пуску асинхронного електродвигуна
Y, м2 |
0,122 |
0,122 |
0,122 |
0,122 |
0,122 |
V, c-1 |
29,4 |
29,4 |
29,4 |
29,4 |
29,4 |
Mдин, Н·м |
10,05 |
8,25 |
9,0 |
9,3 |
5,25 |
Δt, c |
0,35 |
0,43 |
0,39 |
0,38 |
0,68 |
Рис.3.2 Механічні характеристики асинхронного електродвигуна приводу вентилятора
Час пуску двигуна буде
дорівнювати:
с.
Нагрів електродвигуна за час пуску знаходимо за формулою:
,
(3.21)
де Q – температура навколишнього середовища, приймаємо Qн.с.=200С; Vt = 5,9 0С/С – швидкість наростання температури; tп=2,2с – час пуску електродвигуна.
Нагрів електродвигуна за час його пуску невеликий.
Розрахунок для інших двигунів проводиться так само.
З характеристики пневмомолота, що потужність електродвигуна приводу пневмомолота становить 5,5 кВт і частота обертання-750 об/хв.
По таблиці вибираємо електродвигун типу АИР132М8У1 з такими даними: Рн=5,5 кВт ; Ін= 13,6 А ;n=715 об/хв.
Також до електрообладнання ковальсько - зварювального цеху входить однопостовий з варювальний трансформатор ТС-300, потужністю Sн=20 кВА і струмом Ін=52,6 А. В слюсарно-механічному цеху використовують електродвигуни до верстатів. Для приводу токарно-гвинторізного верстату 1К62 згідно його характеристики потрібно електродвигун потужністю 5,5 кВт і з частотою обертання 1500 об/хв,згідно таблиці, вибираємо електродвигун типу АИР112М4У3, з такими даними: Рн= 5,5 кВт; nн=1430 об/хв; Ін=11,4А.
Для приводу насоса змащування вибираємо електродвигун АИР80А4 ,з такими даними: Рн= 1,1 кВт; nн=1395 об/хв; Ін=2,75А.
Згідно таблиці для приводу вертикального сверлильного станка 2И125, потрібно електродвигун потужністю 3кВт, з частотою обертання 1500 об/хв.
Вибираємо по таблиці електродвигун типу АИР100S4У3, потужністю 3 кВт, частотою обертання 1410 об/хв і номінальним струмом 6,7 А.
В цеху технічного обслуговування і ремонту тракторів і сільськогосподарських машин для перевезення вантажів застосовують кран-балку типу 2,2-16-10-20-6-380. Згідно характеристики кран-балка має три електроприводи для переміщення вантажів максимальною масою 3 т.
Згідно таблиці вибираємо електродвигуни для кран-балки, з такими даними:
вперед-назад Рн=1,7кВт; n=1410 об/хв; Ін= 4,2 А;
вліво- вправо Рн=2,4 кВт; n=1400 об/хв; Ін=5,8 А;
вгору-вниз Рн= 3,2 кВт; n=1430 об/хв; Ін=7,1 А.
Згідно технічної характеристики компресорна установка 155 - 2В5, що використовується в цеху технічного обслуговування і ремонту сільськогосподарських машин і тракторів, має один електродвигун , потужністю 5,5 кВт, з частотою обертання 1500 об/хв.
По таблиці вибираємо елекродвигун типу АИР112М4У3 з даними:
Р = 5,5 кВт; n= 1430 об/хв; Ін= 11,4 А.
Згідно таблиці для приводу вертикального свердлильного станка 2И125, потрібно електродвигун потужністю 3 кВт, з частотою обертання 1500 об/хв..
Вибираємо по таблиці електродвигун типу АИР10084У3, потужністю 3 кВт, частотою 1410 об/хв і номінальним струмом.
В приміщенні для миття сільськогосподарської техніки використовується пересувна мийна машина ОМ- 5356 широкого застосування. Машина може подавати холодну і підігріту воду з температурою до 85 оС за допомогою елекроводонагрівника ЭПВ-2А, і подається на чистку машини через монітор.
Її робочий тиск - 10МПа. Подача рідини 1 м3/год. До складу машини входить насос з електродвигуном АИР 100L2СУ3 у якого: Рн= 5,5 кВт; n=2800 об/хв; Ін=10,7 А; Uн.=380B; cosφ=0,88; ККД=0,88. Потужність нагрівника Рн=10,5 кВт, Uн=380/220 B. Для видалення випаровувань з мийного приміщення, використовують витяжний стельовий вентилятор, з двигуном типу АИР 90L2СУ3, у якого: Рн= 3,0 кВт; n = 2800 об/хв; Ін=6,5 А; Uн.=380B; cosφ = 0,88; ККД = 0,88.
Таблиця 3.3.
Технічні характеристики електродвигунів які входять у склад ремонтної майстерні.
Найменування обладнання |
Кіл. дв. шт. |
Тип ел.дв. |
Потуж. номін., кВт |
Струм номін., А |
Частота обертів, об/хв.. |
Кі |
cosj |
Пневмомолот |
1 |
|
5,5 |
11,4 |
1430 |
7 |
0,86 |
Вентилятор |
1 |
АИР112М4 |
0,75 |
1,7 |
2820 |
5 |
0,86 |
ковальського горна |
1 |
АИР71А1У3
|
|
|
1430 |
7 |
0,86 |
Привод верст. токар.-гвинт |
1 |
АИР112М4
|
5,5 |
11,4 |
1395 |
5,5 |
0,81 |
Насос змащув. |
1 |
АИР80А4 |
1,1 |
2,75 |
1400 |
6,5 |
0,83 |
Свер.верстат |
1 |
АИР90L4 |
2,2 |
5 |
1410 |
7 |
0,83 |
Свер.верстат |
1 |
АИР100S4 |
3 |
6,7 |
1430 |
7 |
0,83 |
Заточ.верстат |
2 |
АИР80B4 |
1,5 |
3,52 |
1395 |
5,5 |
0,86 |
Кран-балка |
1 |
|
|
|
|
|
|
вперед-назад |
1 |
4АМС80B4 |
1,7 |
4,2 |
1410 |
6,5 |
0,83 |
вправо-вліво |
1 |
4АМС90L4 |
2,4 |
5,8 |
1400 |
7 |
0,83 |
вгору-вниз |
1 |
4АМС100S4 |
3,2 |
7,1 |
2850 |
7 |
0,83 |
Заточ.верстат |
3 |
АИР90L2У3 |
3,0 |
6,13 |
2800 |
7 |
0,88 |
Насос |
1 |
П-180 |
|
1,5 |
2800 |
|
0,7 |
Голов.привод |
1 |
АКБ-82-6У3 |
0,6 |
87,5 |
975 |
5,5 |
0,81 |
Електр.реост |
1 |
ДАУ-10С |
40 |
0,9 |
2400 |
7 |
0,83 |
Витяж.вент-р. |
1 |
АИР90L2У3 |
0,35 |
6,5 |
2850 |
7,0 |
0,88 |
Мийна машина |
1 |
АИР132S4У3 |
7,5 |
15,1 |
1455 |
5 |
0,86 |
Насос |
1 |
АИР100L2У3 |
5,5 |
11,8 |
2850 |
7,0 |
0,88 |
Таблиця 3.4
Вибір силових кабелів.
Серії двигунів |
Допустимий струм двигунів, А |
Марки проводів. Спосіб прокладання. |
1 |
2 |
3 |
Пневмомолот Вентилятор ковальського горна Привод верст. токар.-гвинт Насос змащув. Свер.верстат Свер.верстат Заточ.верстат Заточ.верстат Обкатув.стенд Голов.привод Привод електр.реост. Витяж.вент-р. Мийна машина насос Зварювальний тр-р |
11,4 1,7 11,4 2,75 6,7 6,7 3,52 1,3 1,3 11,4 11,2 6,7 11,2 52,6 52,6 |
АВВГ 4х4 АВВГ 4х2,5 АВВГ 4х4 АВВГ 4х2,5 АВВГ 4х2,5 АВВГ 4х2,5 АВВГ 4х2,5 КПНГ4х4 АВВГ 4х2,5 АВВГ 4х4 АВВГ 4х2,5 АВВГ4х4 АВВГ4х4 АНРГ4х6 АНРГ4х6 |