Электропривод горизонтально копировально-фрезерного станка ЛР-93КФ3 (стр. 5 из 10)
Для выбора сечения рассчитываем токовые нагрузки приходящиеся на один двигатель.
Токовая нагрузка на главный двигатель станка исходит из паспортных данных двигателя АИР132М4/2УХЛ4. Что составляет I = 3,5 А Выбираем кабель ВВГ (3 Ч 2,5 + 1 Ч 1) с нагрузкой Iдл. каб = 16 А
Выбор защитной аппаратуры.
В качестве аппаратов защиты применяются плавкие предохранители или автоматические выключатели с встроенным тепловым (для защиты от перегрузки) и электромагнитным (для защиты от токов короткого замыкания) реле.
Выбор автоматического выключателя производится:
По напряжению уставки Uycт ≤ UH
По роду тока и его значению IР ≤ IН
По коммутационной способности IK3 ≥ Iоткл.
Где:
U уст - напряжение на уставки, В
UH - напряжение номинальное автоматического выключателя, В
IР - рабочий ток установки
IН - номинальный ток автоматического выключателя
Iкз - ток короткого замыкания
Для защиты двигателя применяем автоматический выключатель 5.5 - 8 А ф. Sitmens
На станке устанавливаем двигатель АИР132М4/2УХЛ4с номинальным током - 3,5 А. Устанавливаем автоматический выключатель ф. Sitmens с тепловым расщипителем равным 8 A, UH = 380 В, f = 50 Гц
Проверяем выбранный автоматический выключатель на соответствие по формуле:
Iрасц > I,
8 > 1,25x3,5 = 4,3 A
условие выполняется.
Окончательно применяем к станку автоматический выключатель с сильной коммутационной способностью, с номинальным током 100А, размыкателем по перегрузке 80-100А, с нулевым расцепителем - 380В, 50Гц, с задней осью, с набором главного выключателя на заднюю ось, с шильдиком. Фирмы Kloeckner-Moeller. с параметрами:
IН-100А
UH = 380 В
Iрасц. т=100А
I. оэ =3Iн. оэ =3Iн
Проверка выбранной защитной аппаратуры и силовых питающих кабелей по токам короткого замыкания.
Расчет токов короткого замыкания в системах электроснабжения требуется для проверки работы аппаратов защиты и проводников в режиме сверхтоков, а так же для проверки автоматического отключения линий в сетях до 1000 В с глухо заземленной нейтралью при возникновении замыканий. В соответствии с ПУЭ по режиму короткого замыкания проверяются распределительные щиты, токопроводы и силовые шкафы. Стойкими при токах короткого замыкания являются те аппараты и проводники, которые при расчетных условиях выдерживают воздействия этих токов не подвергаясь электрическим, механическим и иным разрушениям.
Для расчета тока короткого замыкания воспользуемся формулой:
[14]Где: Uф - напряжение на одной фазе в точке короткого замыкания и находится как отношение:
[15]ZT - полное сопротивление трансформатора, берется из паспорта или из справочников и вычисляется по формуле:
[16] 
Где: UK% = 5,5 - напряжение короткого замыкания,%;
UH = 400 - номинальное напряжение обмотки низкого напряжения, В;
SH - номинальная мощность трансформатора установленного в цехе.
Zп - полное сопротивление петли "фаза - нуль" и включает в себя:
активное и индуктивное сопротивление проводников, шин, кабелей;
суммарное сопротивление различных контактных соединений;
активное и индуктивное сопротивление токовых катушек автоматических выключателей;
активное и индуктивное сопротивление трансформаторов тока.
Данные сопротивлений берутся из справочной литературы и вычисляется по формуле:
[17]Находим полное сопротивление до РП, включающее в себя шинопроводы в распределительном устройстве, шинопроводы идущие по цеху, кабель соединяющий распределительное устройство с шинопроводом, кабель соединяющий распределительный пункт с шинопроводом и суммарное сопротивление различных контактных соединений что составляет:
активное сопротивление r = 0,107757 Ом
индуктивное сопротивление х = 0,008403 Ом
Рассчитываем ток короткого замыкания в РП.
Сопротивление активное и индуктивное питающего кабеля, сопротивление заземления. Ток короткого замыкания равен:
[18]Проверяем на соответствие вводного автоматического выключателя линии контроля с параметрами:
IH = 100 А
UH = 380 В
Iрасц. т =230A
Iоэ=3Iн
Рассчитываем ток короткого замыкания на вводе включающего сопротивление активное и индуктивное питающего кабеля длинной 17м
ПВГ 6 Ч 70 + 1 Ч 50, сопротивление заземления. Ток короткого замыкания равен:
проверяем автоматический выключатель на соответствие по условию:
Iкз≥3Iэо
1620>3Ч3Ч170= 1503А
условие выполняется.
2.4 Расчёт и выбор питающих проводов и кабелей
Кабель проложен в кабельном канале.
По длительно допустимому току выбираем кабель из следующего условия: Iдл. доп≥Iрас мах
[19]Iдл. доп= 40 A
40≥31,1A
Предварительно выбираем кабель марки АВВГ 4, сечением S= 10 ммІ
По допустимой потере напряжения ΔUрасч≤ΔUдоп,
где ΔUрасч - расчетная потеря напряжения,%;
ΔUдоп - допустимая потеря напряжения,%.
Допустимая потеря напряжения составляет ΔUдоп= 5%. Расчет по формуле [20].
0,06 ≤ 5%
где Р - активная мощность двигателя, Вт;
Q - реактивная мощность двигателя, ВАР
[21]r0 - берется из литературы из таблицы активных сопротивлений кабелей с алюминиевыми жилами.
Для этого достаточно знать предполагаемое сечение кабеля и число жил.
r0= 4,5 Ом/км
х - индуктивное сопротивление кабеля
х=0,09 Ом/км
L - длина кабеля (линии), км
L=0.01 км.
Проверяем на отключение однофазного короткого замыкания
Iкз≥3*Iтр,
где Iтр - ток теплового расцепителя автоматического выключателя, А
[22]где Zт-полное расчетное сопротивление трансформатора, 1,319 Ом
Rпк - омическое сопротивление кабеля проложенного от РУ 0,4 КВ до РП29.
Кабель марки ВВГ сечением S=8 ммІ, =0,05Ом.
Rп - омическое сопротивление петли фаза - нуль.
[23]где γ-удельная проводимость, для алюминия =34 Ом*ммІ/м
Тогда
Проверка на соответствие между током срабатывания защитного аппарата и длительно допустимым током по нагреву для кабелей силовых сетей
Iдл доп≥Кз*Iз,
где Кз - коэффициент защиты, согласно ПУЭ равен 1.
46≥1*40 А
2.5 Расчёт освещения
Для создания благоприятных условий труда большое значение имеет рациональное освещение. Неудовлетворительное освещение затрудняет проведение работ, ведет к снижению производительности труда и работоспособности глаз, что может стать причиной травматизма.
Освещение цеха подразделяется на:
1 естественное,
2 искусственное.
В дневное время суток освещение естественное - осуществляется через окна в наружных стенах, а также через аэрационные фонари.
Искусственное освещение предусматривается в вечернее и ночное время работы. Искусственное освещение подразделяется на:
1 общее,
2 комбинированное.
Общее освещение применяется в пролетах корпуса, где осуществляется непосредственно технологический процесс. Комбинированное освещение используется в механических мастерских, в мастерской доводки инструмента.
Естественное и искусственное освещение цеха выполнено в соответствии с отраслевыми нормами, разработанными согласно СНиП23-05-95.
На рабочих местах освещенность составляет 200 лк, что соответствует четвертому разряду зрительной работы. Общее и комбинированное освещение выполняется светильниками с газоразрядными лампами, мощностью 500...1000 Вт. Кроме того, в местах установки приемных столов бюро технического контроля проведено дополнительное освещение в виде подвешенных ламп люминесцентного освещения на высоте 2,5 м от уровня пола.
В цехе предусмотрено аварийное освещение от отдельного источника питания. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей, требующих обслуживания при аварийном режиме, должно быть не менее 10% от освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри здания. Ремонтное и местное освещение предусмотрено на напряжение 12 В.
Произведем расчет необходимого количества светильников в корпусе цеха. В расчете используем метод светового потока, учитывающий световой поток, отраженный от пола и стен:
[24]Где: Ен - нормируемая минимальная освещенность, лк;
S - площадь освещаемого помещения, м2;
Z - коэффициент минимальной освещенности;
К - коэффициент запаса, учитывающий запыленность светильников и ослабление светового потока со временем;
F - световой поток, лк;
η - коэффициент использования светового потока.