Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «системы управления электроприводами» Составил преподаватель Бобков А. И (стр. 4 из 6)
В таблицу вносить с учетом полученного знака (-
% если Rподоб.<Rрасч.; + % если Rподоб.> Rрасч.).7. Расчет и выбор кабелей, проводов, троллеев.
Питание электроэнергией кранов осуществляется от общей сети переменного тока или от преобразовательных установок постоянного тока. Посредством кабеля от подстанции осуществляется питание главных контактных проводов - троллеев при переменном токе равно 3, при постоянном токе – 2. От главных троллеев с помощью скользящих токосъёмников электроэнергия подводится к панели ввода, установленной на кране. Двигатели и тормозные электромагниты подъёма и тележки на кранах внутренней установки питаются чаще твоего через вспомогательные троллеи. На кранах наружной установки иногда используется питание электроприводов, расположенных на тележке, при помощи гибких кабелей, что устраняет нарушение работы при обледенении троллеев. Контактные провода (троллеи) выполняются обычно из профилированной стали: уголка, швеллера, рельса и т.п. Уголки менее 50*50*5 обычно не применяются вследствие недостаточной жесткости. При проектировании кранового токоподвода расчёт каждого участка производится отдельно. На каждом участке кабель, провод или троллеи должны соответствовать двум условиям:
I. Проходить по нагреву (при этом должно быть учтено снижение пропускной способности из-за повышенной температуры окружающей среды и повторно - кратковременного режима работы).
2. Обеспечить допустимую для данного участка потерю напряжения. В наиболее неблагоприятном случае напряжение на клеммах эл. двигателя не должно изменяться более, чем на 15%.
Величина допустимого тока нагрузки зависит от сечения провода, его марки, способа прокладки его, и продолжительности включения.
Предельные температура принимаются для проводов и кабелей с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией 65°С, при температуре воздуха +25°С. Если температура воздуха в месте прокладки превышает 25°С то расчетные нагрузки должны быть снижены. Сечение проводников выбирают по расчетному току. Точное определение величины расчетного тока, протекающего по токопроводу затруднительно вследствие резких колебаний нагрузки двигателей кранов. Существует несколько приближенных методов определения расчетного тока, которые основываются главным образом на длительном опыте эксплуатации крановых установок.
Расчет ведется по методу максимальной активной мощности, при расчете необходимо задаться расположением кранов вдоль главных троллеев, возможным по условиям технологического процесса.
Рис. 9 Схема подвода крановой сети для крана.
Питание главных троллеев обычно осуществляется в середине их, расстояние между кранами должно быть больше или равно ширине моста.
При выполнении курсового проекта учащиеся производят расчет всех участков крановой сети; участвующих в питании проектируемого механизма (подъем, тележка - участки 1,2,3,4,5,6, мост - 1,2,3,4,6) см. рис.
Исходные данные для расчета.
Длины участков:
- участок I - от подстанции до главных троллеев 1 м;
- участок 2 - главные троллеи длина ролета цеха 2 м;
- участок 3 - от главных троллеев до панели ввода 3 м;
- участок 4 - от панели ввода до панели магнитного контроллера и от него к двигателю механизма 4 м;
- участок 5 - вспомогательные троллеи только для механизмов подъема и тележки 5 м.
Технические данные электродвигателей одного крана сведены в таблицу, в расчете принимают, что все краны идентичны.
Технические данные электрических двигателей крана
Таблица 6-2
| Наименование механизмов крана | Тип электродвигателей | Мощность при ПВ=25% кВт (или ПВ=40% кВт) | Номинальная сила тока статора при ПВ=25% или 40%,А |
| Механизм передвижения моста | |||
| Механизм подъема | |||
| Механизм передвижения тележки |
Расчет крановой сети по участкам.
Участок I - от подстанции до главных троллеев.
7.1.1. Сечение кабеля выбирается по расчетному току 3, с.79 для кранов переменного тока
Ip =
, AДля кранов постоянного тока
Ip =
Рр - расчётная мощность группы эл. двигателей, получающих питание через рассчитываемый участок;
Uн - номинальное напряжение сети, В;
cos
р -средний расчётный коэффициент мощности крановых двигателей, принимаем равным 0,5 для небольшой грузоподъемности (до 10т) и 0,6 для кранов большой грузоподъемности;Расчетная мощность может быть определена по формуле 3, с.79
Рр. = Ки * Р
+ С * Рз, кВтгде Р 
- установленная мощность всех эл. двигателей группы при ПВ=100%;
Р3 - установленная мощность трех наибольших по мощности двигателей крановой сети при ПВ=100%, кВт. При определении Рз выбирают три самых мощных двигателей из всей совокупности двигателей, питающихся через рассчитываемый провод. Например, если в пролёте три крана, то Рз=ЗРгл, подъема (обычно самый мощный двигатель подъема).
Численные значения коэффициентов Ки и С приведены в таблице 3, с.80.
7.1.2. По расчётному току Iр выбирается кабель одной из марок: ААБГ, ААШВ, применяемых для питания потребителей внутри цехов 12, с.388. Сечение кабеля выбирается по условию:
Iдоп. - сила тока, допустимая по нагреву для кабелей или проводов, заданных по таблице I-3-I5 4,с.30 или I-3-I8;
0,875 -коэффициент, учитывающий снижение пропускной способности проводников при повторно-кратком режиме согласно ПУЭ 4, с.21. Коэффициент 0,875 учитывается для медных проводников сечением более 10мм, для алюминиевых более 16 :
Kt- поправочный коэффициент, учитывающий снижение пропускной способности проводников, если температура воздуха выше +25°С. Для токовых нагрузок на кабели, изолированные провода, принимают по таблице 1-3-36 4, с.42 из расчёта нагрева жил +65°С при окружающей температуре воздуха +25°С и земли +15°С.
7.1.3. На допустимую потерю напряжения питающей кабель проверяют при максимальной силе тока 1макссогласно 3, с.81
Imax=Ip+/Kпуск-I/ IH 25%, A
Ip - расчётная суммарная сила тока всех электродвигателей, А;
IH 25% - номинальная сила тока при ПВ=25% эл. двигателя с наибольшей силой тока, А;
Если выбран двигатель с ПВ=40%, то
IH 25%=IH 40% 
, A
Кпуск - кратность пускового тока эл. двигателя с наибольшей пусковой силой тока, выбираемая для асинхронных эл. двигателей с фазным ротором, раиной 2,5 IH 25%, а для двигателей постоянного тока равной (1,8/2,0) IH 25%
Величину потери напряжения по полученному значению Iрасч для питающего кабеля определяют по следующим формулам 3, с.81.
Для систем трёхфазного тока
 |
U1=где Imax- максимальное значение силы тока;
Lp - расчётная длина участка сети, м;
UH - номинальное напряжение, В.
γ - удельная проводимость материала, м/Ом мм2
для алюминия γ = 32 м/Ом мм2
Допустимая потеря напряжения на питающем кабеле составляет 4-5% для трёхфазного тока и 6% на постоянном токе.
Если выбранное по нагреву сечение кабеля обеспечивает допустимую для этого участка потерю напряжения, то на этом расчёт участка заканчивается. Если же нет, то расчёт сечения кабеля увеличивают т так, чтобы потеря напряжения была в пределах допустимой (по нагреву он будет недоиспользован).
Кабеля сечением свыше 120 мм2 применять не следует. Они выпускаются только по спецзаказ. Если требуется сечение свыше 120 мм2, то следует принимать несколько кабелей меньшего сечения, соединённых в параллель.
7.2. Расчёт главных троллеев (участок 2).
Существует несколько методов расчёта. Одним из наиболее простых является метод, предложенный «Тяжпромэлектропроектом» изложенный ниже.
Выбор типа профиля троллейной линии производится по потере напряжения, а затем проверяется по нагреву.
7.2.1. Переменный ток.
1. Для выбора профиля определяем допустимую удельную потерю
напряжения
 |
m = , %
где
UГ% - допустимая потеря напряжения на участке главныхтроллеев, которая составляет – 5-6%, с.табл.18
- расчётная длина троллеев, определяется согласно рис.2. Iпик - пиковый ток, А - это минимально возможный ток потребителя кранами, определяющий максимальную потерю напряжения в главных троллеях.
Определение Iпик смотри пункт 7.1.3. при этом в расчёт принимаются только те краны, которые расположены на расчётном плече троллеев. По таблица 8 в приложении 7-3 для рассчитанных значений m и Iпик, выбираем профиль троллеев.