Проект электротехнической части газовой котельной ОАО "Приозерное" Ялуторовского района Тюменской области с разработкой схемы автоматического управления осветительной установки (стр. 7 из 16)
Данный выбранный двигатель необходимо проверить по нагреву.
Механическая характеристика вентилятора представляет такой вид:
Мс=М0+(Мс.ном.-Мо)*(ω/ωном)2 (2.20)
где Мо=0,15М с.ном. - момент сопротивления вентилятора, не зависящий от скорости Нм;
Мс.ном=Рв/ωн (2.21)
Мс.ном - номинальный момент вентилятора приведенный к валу электродвигателя, Вт;
Рв=0,8*Рн.дв. (2.22)
ωн - номинальная угловая скорость двигателя, рад/с;
ωн=2πnп/60 ( 2.23)
ωн=2*3,14* 1500/60=157 рад/с.
где nп - номинальная частота вращения, об/мин.
ω - текущее значение угловой скорости электродвигателя, рад/с.
Мс.ном.=0,8*2,2/157=11,21 Нм
М0=0,2*М с.ном. (2.24)
М0=0,2*11,21=2.24 Нм
Таблица 2.3
| Мс,Нм | 2,24 | 2,42 | 3,55 | 4,28 | 7,38 | 7,65 | 11,21 |
| ω, рад/с | 0 | 22,4 | 60 | 75 | 90 | 122 | 157 |
Выбранный двигатель проверяем по перегрузочной способности.
Рн≥(Мс.maх.*ωн)/mкр*α (2.25)
где mкр- кратность критического момента электродвигателя;
α - коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения на 10%.
α=(1-ΔU)2=(1-0,1)2=0,8
2,2≥11,21*157/2,6*0,8=846 Bт
2,2кВт>0.846кВт
Условие выбора по проверке выполняется, выбранный ранее нами двигатель нас устраивает.
Механическую характеристику строим по 5 характерным точкам:
1. ω=ω0 М=0
ω0=π*n0/30=3,14*1500/30=157 рад/с
ω=ωн=ω0(l-Sн)=157(l-0,051)=148,9 рад/с
M=Mн=Pн*103/ωн=2,2*103/148,9=14,7Hм
3. ωк=ω0(1-Sк)=157(1-0,22)=122,4 рад/с
Sк=Sн(mmаx+
m2mаx-l)=0,051 *(2,4+ 2,42-1)=0.22Мmax=mmax*Мн=2,4*14,7=35.3 Нм
4. ωmin=ω0(l-Smin)=157(l-6/7)=22,4 рад/с
Мmin=mmin*Мн=1,6*14,7=23,52 Нм
5. ωп=0 Мп=mп*Мн=2*14,7=29,4Нм
ωп=ω0(1+Sн)=157(1+0,051)=165 рад/с
Электромеханическая характеристика строится по 4 точкам:
1. ω0=157рад/с
Iн=Pн*103/(
3)*Uн*ηн*cosφ=2200/( 3)*380*0,8*0,83=5,03AI0=Iн(sinφн-соsφн/ 2mmах)=5,03*(0,69-0,83/2*2,4)=2,6 А
2. ωн=148,9 рад/с Iн=5,03А
3. ω=ωк =105,19 рад/с
Iк=(0,7... 0,8)Iп Iп=кi*Iн=6,0*5,03=30,18 А
Iк=0,75*30,18=22,6 А
4. ω=0 Iп=30,18 А
Определим суммарный момент инерции вентиляционной установки:
JΣ=(0,1...0,3)Jдв+ Jдв +Jр.м=0,2*0,0056+0,0056+0,09=0.0967кг*м2
где J р.м. — момент инерции рабочей машины, кг*м2.
Далее строим нагрузочную диаграмму и по ней определяем время пуска электродвигателя и установившийся рабочий ток (см. рис. 2.8.)
Задаемся масштабами:
Мм=2,5 Нм/см mω=10 рад/с/см mj=0.01 кгм2
mt=mJ*mυ/mн=0,01*10/5=0,02c/см
На 1 участке: Δtl=Jпр*Δω1/Мдин.ср.1=0,0967*20/24=0,08 с
На 2 участке: Δt2=Jпр*Δω2/Мдин.ср.2= 0,0967*20/21=0,092с
На 3 участке: Δt3=Jпр*Δω3/Мдин.ср.3=0,0967*20/22,2=0,087 с
На 4 участке: Δt4=Jпр*Δω4/Мдин.ср.4 =0,0967*20/24=0,08 с
На 5 участке: Δt5=Jпр*Δω5/Мдин.ср.5=0,0967*20/25,7=0,075 с
На 6 участке: Δt6=Jпр*Δω6/Мдин.ср.6 =0,0967*20/27=0,071 с
На 7 участке: Δt7=Jпр*Δω7/Мдин.ср.7=0,0967*20/22,5=0,085 с
На 8 участке: Δt8=Jпр*Δω8/Мдин.ср.8=0,0967*20/8,7=0,22 с
Общее время пуска:
tп=ΣΔt=0,08+0,092+0,087+0,08+0,075+0,071+0,085+0,22=0,79 с
Определяем эквивалентный ток во время пуска, по пусковой диаграмме, для двигателя вентилятора.
Iэ=
((Iп2+Iп*Iр+Iр2)/3)*Iп+Iр*tп)/tп+tр) (2.26)Iэ=
((30,182+30,18*10,7+10.72)/3+10,7*3600)/0,79+3600=3,8 АУсловие выбора электродвигателя по нагреву:
I ycт.p.=>I э.p
(Ерасч/Ест) (2.27)Iэ.р
(Ерасч/Ест)=4,76 (0,36/0,4)=4,3 А10,7А>3,8А условие выполняется.
Данный двигатель проходит по нагреву. Окончательно выбираем двигатель. Проверим по перегрузочной способности:
Мс.max<mкр(1-ΔU)2 (2.28)
Мc.мax<35,3(l-0,l)2=28,5 Нм
11,21 Нм<28,5Нм
По перегрузочной способности проходит.
2.5 Расчет осветительной установки
2.5.1 Светотехнический расчет
Комната отдыха оператора.
Принимаем вид освещения - рабочее, система освещения - общая, равномерная.
Размеры участка: А=12 м2, а=4м, в=3м, Н0=2.4м.
Среда помещения сухая, нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=300 лк, (стр. 89 [1]) для люминесцентных ламп.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,5 (стр. 93 [2]).
Световой прибор выбирается по:
- условиям среды: IP 20,IP 50, IP 60, 2"0,5"0 (стр127 [2]);
- по виду кривой силы света КСС - Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД .
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираем световые приборы с указанной защитой: ЛПО 03, ЛПО 16, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 02, ЛСО 06, ЛСО 05.
Из выбранных световых приборов выбираем с требуемой кривой силой света: ЛПО 03, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 06, ЛСО 05.
Из них выбираем световой прибор ЛСО 05 с максимальным КПД-85%.
Рекомендуемое значение при косинусной КСС: λc=1.4, λp=1.6
Находим расстояние 'L' между световыми приборами [1]:
λc*Hp≤L≤λр*Нр
где Нр=Н0-hсв-hр;
Н0- высота помещения, м;
hсв- высота свеса светового прибора, м;
hp- высота рабочей поверхности ,м;
Нр=2.4-0.3-0.5=1.6м
1,4*1,6≤L≤1,6*1,6
2,24≤L≤2,56 L принимаем 2.4
Найдем количество световых приборов по длине помещения: na=a/L:
где а - длина помещения
nа=4/2,4=1,66 nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширине помещения: nв=в/L
где в - ширина помещения
nв=3/2,4=1,25 nв принимаем 1шт.
Общее количество световых приборов Nобщ=а*
Nобщ =1*2=2 шт
Рассчитаем мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот метод подойдет.
Находим
Фл=(Ен*А*Кз*z)/N*g (2,27)
где А - площадь помещения м2;
z - коэффициент неравномерности; z=1,1...1,2
g - коэффициент использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах, необходимо рассчитать i-индекс помещения.
i=(а*в)/Нр(а+в) (2,28)
i=(3*4)/1.6*(3+4)=12/19,2=0,625
Теперь по коэффициенту использования и по коэффициентам отражения для выбранного светового прибора по стр. 17 [3], получаем КПД=30%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(300*12*1,3*1,1)/2*0,3=5148/0,6=8580лм
Из справочной литературы (стр. 212 [4]) выбираем тип лампы ЛД-80 (Вт) со световым потоком: Фк= 4290 лм.
Так как выбранный световой прибор двухламповый, то световой поток двух ламп равен 8580 лм
Определяем отклонение светового потока табличного от рассчитанного по соотношению:
-0,1≤(Фк-Ф)/Ф≤+0,2 [3]
-0,1≤(8580-8580)/8580≤+0,2
-0,1 ≤ 0 ≤ +0,2 выбранная лампа по условию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А (2.29) Руд=(80*2*2)/12=26,66 Вт/м2
Лаборатория
Принимаем вид освещения - рабочее, система освещения - общая, равномерная.
Размеры участка: А=16,8 м2, а=4,2м, в=4м, Н0=2,4м.
Среда помещения нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=300 лк, (стр. 101 [1]) для газоразрядных ламп.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,5 (стр.93 [2]).
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IP 20,IP 50, IP 60,2"0, 5"0 (стр127 [2]);
-по виду кривой силы света КСС-Д1,Д2,Г1;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы отбираем световые приборы с указанной защитой: ЛПО 03, ЛПО 16, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21,
ЛПО 13, ЛСО 02, ЛСО 06, ЛСО 05.
Из выбранных световых приборов выбираем с требуемой кривой силы света: ЛПО 03, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 06, ЛСО 05.
Из двухламповых световых приборов выбираем световой прибор с максимальным КПД 52% -ЛПО 02.
Рекомендуемое значение при косинусной КСС: λc=l,4, λp=l,6
Находим расстояние L между световыми приборами:
λc*Hp ≤ L ≤ λp*Hp
где Hp=H0-hсв-hp; [3]
Н0- высота помещения, м;
hсв - высота свеса светового прибора, м;
hp- высота рабочей поверхности, м.
Нр=2,4-0,3-0,5=1.6м
1,4*1,6 ≤ L ≤ 1,6*1,6
2,24 ≤ L ≤ 2,56 принимаем 2.4.
Найдем количество световых приборов по длине помещения: na=a/L
где а - длина помещения, м.
nа=4,2/2,4=1,75 nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширине помещения: nв=в/L.
где в- ширина помещения, м.
nв=4/2,4=1,66 nв принимаем 2шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=a*
Noбщ=2*2=4 шт.
Рассчитаем мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот метод подойдет.