Асинхронный двигатель (стр. 3 из 3)
ВЫБОР АППАРАТА УПРАВЛЕНИЯ
Наряду с аппаратами ручного управления широкое применение получила релейно-контактная аппаратура, позволяющая управлять электродвигателями и другими электроустановками дистанционно, т. е. на расстоянии, с помощью кнопок управления. К этой аппаратуре, прежде всего, относятся магнитные пускатели и контакторы.
Магнитным пускателем называют аппарат, замыкающий контакты в силовой электрической цепи путей втягивания электромагнита, обмотка которого включена во вспомогательную цепь управления и соединена с кнопками "Пуск" и "Стоп».
Контактором называют аппарат для включения и отключения силовой цепи электродвигателя (до 1200 раз в час), приводимый в действие электромагнитом постоянного или переменного тока.
В практике наибольшее распространение получили магнитные пускатели серии ПМЕ, ПМА, ПА, ПВН и электромагнитные контакторы переменного тока типа ТСТ-6000, КТ-700, КТПВ-6000 и некоторые другие.
Магнитные пускатели выбирают с учетом мощности управляемого электродвигателя и номинального напряжения катушки (прил.6,7).
Зная заданную номинальную мощность или номинальную силу тока электродвигателя, линейное или фазовое напряжение питающей сети, из прил.6 или 7 выбирают соответствующий тип магнитного пускателя. Если магнитные пускатели не отвечают условиям пуска и управления электродвигателями (недостаточен ток главной цепи), то выбирают контакторы.
При выборе электромагнитного контактора можно руководствоваться номинальным током электродвигателя и заданным напряжением электрической сети (прил.8).
Контакторы, в отличие от магнитных пускателей, не имеют встроенной защиты (тепловых реле) от электрических перегрузок, но рассчитаны на большую силу тока (от 20 до 1000 А) с количеством полюсов от 1 до 5, большим числом срабатывания в час и одновременным магнитным и дионным гашением дуги.
Включение, отключение магнитных пускателей или контакторов производится кнопками управления, размещаемыми на пульте управления, электродвигателем или другими электроустановками. При выборе кнопок управления пользуются прил.9.
Каталожные данные двигателя 4А90Д2У3: Рн =3 кВт; IH = 6,13 А при Uн = 380 В; IH = 10,61 А при Uн = 220 В; пн = 2840 об/мин; КПД = 84,5%; cosjH =0,88; кратность пускового тока К1 =6,5; m0 = 2,1; l=2,5.
Выбираем в качестве аппарата управления:
Величина пускателя – третья, номинальный ток главной цепи 40 А.
Кнопки управления – КУ – 121-2. количесвто кнопок – 2, Допустимый ток при напряжении 380 В – 12 А.
ВЫБОР СЕЧЕНИЯ И МАРКИ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ПРОВОДОВ ИЛИ КАБЕЛЯ С УКАЗАНИЕМ СПОСОБА ПРОКЛАДКИ
Каталожные данные двигателя 4А90Д2У3: Рн =3 кВт; IH = 6,13 А при Uн = 380 В; IH = 10,61 А при Uн = 220 В; пн = 2840 об/мин; КПД = 84,5%; cosjH =0,88; кратность пускового тока К1 =6,5; m0 = 2,1; l=2,5.
Определить сечение проводов ответвления к электродвигателю.
Электродвигатель устанавливают в ремонтно-механическом цехе предприятия (помещение особо сырое, трудносгораемое). Проводку осуществляют проводом марки АПРТО, проложенным в трубах и каналах пола.
Решение:
1 . Определим рабочий ток нагрузки:
2. Пользуясь данными прил.10 (графа 'Три одножильных провода в трубе", нулевой провод в расчет не принимается), найдем, что допустимому току в 15 А соответствует сечение провода АПРТО 1 мм2. Одновременно пользуемся прил.11 (см. характеристику помещений для установки электродвигателей в прил.15).
КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ
Для повышения коэффициента мощности применяют специальные компенсирующие устройства: косинусные конденсаторы (батареи), синхронные компенсаторы и перевозбужденные синхронные двигатели, которые вырабатывают реактивную мощность, потребляемую некоторыми приемниками. При включении в сеть компенсирующие устройства разгружают энергосистему от реактивной мощности и соответственно повышают коэффициент мощности силовых трансформаторов.
Конденсаторные батареи включают непосредственно в зажимы электродвигателей на групповом распределительном щите или на стороне низкого (высокого) напряжения трансформаторной подстанции по схеме "треугольник". Чтобы определить необходимую емкость конденсаторов для повышения коэффициента мощности установки от cosj1 = cosjHдо cosj2 > cosjTP, следует пользоваться следующей формулой:
где С - электрическая емкость, Ф (Фарада); Р - средняя активная потребляемая мощность электродвигателя, Вт; Р = Рн электродвигателя; j- угол сдвига фаз до компенсации; j2 - угол сдвига фаз после компенсации;
- угловая частота, = 2πf; f- частота сети (принимаем равной 50 Гц); UФ - фазное напряжение, В.Расчет. К сети переменного тока напряжением 380 В подключен электродвигатель мощностью 3 кВт, работающий с коэффициентом мощности cosj1 = 0,88. Требуется определить, какая нужна емкость батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности данного электродвигателя до cosj2 = 0,94.
Решение:
j1 = 28021' tgj1 = 0,54; j2 = 19°57' ; tg j2 = 0,363.
Тогда
Реактивная мощность конденсатора
кВАр.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ЗА ОДИН МЕСЯЦ НЕПРЕРЫВНОЙ РАБОТЫ
Если все три счетчика соединены с трансформаторами тока, имеющими одинаковый коэффициент трансформаций К, то общий расход электроэнергии
Показания счетчиков на 1 января:
первого - 902 кВт/ч,
второго - 640 кВт/ч,
третьего - 890 кВт/ч.
Показания тех же счетчиков на 1 февраля:
первого - 932 кВт/ч,
второго - 690 кВт/ч,
третьего - 950 кВт/ч.
Счетчики подключены к трансформаторам тока ТCM-20/6 (прил. 15). Необходимо определить расход электроэнергии за январь.
Счетчики за истекший месяц зарегистрировали следующий расход электроэнергии:
1-й счетчик: 932 - 902 = 30 кВт/ч;
2-й счетчик: 690 -640 = 50 кВт/ч;
3-й счетчик: 950 -890 = 60 кВт/ч.
Подставив полученный расход электроэнергии в формулу, получим общий расход электроэнергии с учетом коэффициента трансформации К
= 140 • 20 / 6 = 140 • 10 = 466, 67 кВт/ч. 
Рис. 2. Схема нереверсивного управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором: Р1 и Р2 - предохранители в цепи управления; РЗ, Р4, Р5 - предохранители в цепи батареи конденсаторов; рР1 - автоматический выключатель; ТА1, ТА2, ТАЗ; - измерительные трансформаторы тока; КМ - магнитный пускатель; КК1, КК2 - тепловые реле магнитного пускателя; М - асинхронный электродвигатель; С - батареи конденсаторов