Каталог

Помощь

Корзина

Электронное оборудование. Задачи

Оригинальный документ?

СОДЕРЖАНИЕ

Задача 1.

Определить мощность асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором для привода подъемного устройства, рассчитанного для подъема груза весом до G (Н). Двигатель соединен с барабаном лебедки через редуктор. Определить скорость вращения вала электродвигателя nдв, скорость намотки барабана Vб   и скорость подъема груза V при соответствующей оснастке.

Задача 2.

Описать технические данные асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, выбранного из каталога согласно решению задачи 1. Определить потребляемые из сети двигателем мощность Р1; номинальный Iн ток и пусковой In ток двигателя при Uh = 380В., номинальный, максимальный и пусковой моменты, развиваемые двигателем. Произвести расчет и выбор проводов сечения кабельной линии, проверить выбранное сечение проводов кабеля по допустимой потере напряжения, если длина кабеля l = 20 м. (провод алюминиевый).

Выбрать тип реверсивного магнитного пускателя, тип кнопочной станции управления для дистанционного управления электродвигателем. Выбрать тип предохранителей для защиты питающего кабеля и рассчитать ток плавкой вставки.

Задача 3.

В механической мастерской установлены две группы асинхронных двигателей для привода механизмов. В первой группе n1 двигателей, мощность каждого из них Рн1; во второй группе n2 двигателей, мощность каждого Pн2.

Определить:

1. Необходимую мощность трансформатора для питания данных электродвигателей и выбрать стандартный трансформатор с номинальным напряжением первичной обмотки U1н =10 кВт, вторичной обмотки U2н = 0,4 кВт.

2. Определить необходимую мощность компенсирующего устройства, количество конденсаторов в нем для повышения коэффициента мощности мастерской до значения cosφ=0,95.

3. Определить на сколько ампер уменьшится потребляемый всеми двигателями ток, при повышении коэффициента мощности до 0,95.


Задача 1.

Определить мощность асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором для привода подъемного устройства, рассчитанного для подъема груза весом до G (Н). Двигатель соединен с барабаном лебедки через редуктор. Определить скорость вращения вала электродвигателя nдв, скорость намотки барабана Vб   и скорость подъема груза V при соответствующей оснастке.

Исходные данные для расчета:

Вес поднимаемого груза, G (Н)

30000

Скорость вращения барабана лебёдки, nб  (об/мин)

22

Диаметр барабана лебёдки, Dб    (м)

0,2

КПД подъёмного устройства,

0,94

КПД передачи, 

0,9

Общее передаточное число, 

70

Оснастка

1х2

Решение:

1.Определим  вращающий момент барабана:


3000 н.м.

2. Определим  вращающий момент электродвигателя:

 н.м.

3. Определим длину одного витка намотки на барабан лебедки:

 м

4. Определим скорость намотки на барабан:

 м/с

5. Определим скорость подъема груза:

6.9 м/с

6. Определим скорость вращения двигателя:

 об/мин

7. Номинальная мощность электродвигателя:

= кВ

 По каталогу выбираем электродвигатель серии А 02 из условия РНР

Рн=10 кВт; nн=1440 об/мин; =0,89; cos=0,88; ; ; .


Задача 2.

Описать технические данные асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, выбранного из каталога согласно решению задачи 1. Определить потребляемые из сети двигателем мощность Р1; номинальный Iн ток и пусковой In ток двигателя при Uh = 380В., номинальный, максимальный и пусковой моменты, развиваемые двигателем. Произвести расчет и выбор проводов сечения кабельной линии, проверить выбранное сечение проводов кабеля по допустимой потере напряжения, если длина кабеля l = 20 м. (провод алюминиевый).

Выбрать тип реверсивного магнитного пускателя, тип кнопочной станции управления для дистанционного управления электродвигателем. Выбрать тип предохранителей для защиты питающего кабеля и рассчитать ток плавкой вставки.

Решение

1. Определим потребляемую мощность из сети электродвигателя:

кВт

2. Определим номинальный ток электродвигателя:

 А

3. Определим пусковой ток электродвигателя:

 А

4. Определим номинальный вращающий момент электродвигателя:

 н.м.

5. Определим пусковой вращающий момент электродвигателя:

Мп=1,1Мн=1,166,4=73,4 н.м.

6. Определим максимальный вращающий момент электродвигателя:

Мmax=2,0Мн=2,066,4=132,8 н.м.

7. Определим сечение провода, его марку, способ прокладки и допустимый ток из условия:

IдопIрасч

Кабель марки АВРГ сечением 6 мм2 , проложенный в стальных трубах, допустимый ток равен Iдоп = 30 А.

30А24,4А

8. Проверяем выбранное сечение кабеля по допустимой потере напряжения:

0,87

Согласно требования ПУЭ потеря напряжения допустима 5%

0,87%< 5%

9.      Выбираем  тип магнитного  пускателя  ПМА -  324  третьей  величины в
защищенном исполнении, реверсивный с тепловым реле - ТРН-32, с номинальным током тепловых элементов 40 А.

10.  Определяем ток плавкой вставки:, где к=1,6-2 , для тяжелых условиях пуска.

11.  Выбираем тип предохранителя ПН - 2 с номинальным током плавкой вставки 100А и номинальным током патрона 100 А.

 

Задача 3.

В механической мастерской установлены две группы асинхронных двигателей для привода механизмов. В первой группе n1 двигателей, мощность каждого из них Рн1; во второй группе n2 двигателей, мощность каждого Pн2.

Определить:

1.  Необходимую мощность трансформатора для питания данных электродвигателей и выбрать стандартный трансформатор с номинальным напряжением первичной обмотки U =10 кВт, вторичной обмотки U = 0,4 кВт.

2.  Определить необходимую мощность компенсирующего устройства, количество конденсаторов в нем для повышения коэффициента мощности мастерской до значения cosφ=0,95.

3.  Определить на сколько ампер уменьшится потребляемый всеми двигателями ток, при повышении коэффициента мощности до 0,95.

Исходные данные для расчета:

Количество двигателей в группе n1, (шт)

4

Мощность двигателей Рн1, (кВт)

4

КПД двигателей первой группы ηн1

0,86

Cosφн1

0,89

Количество двигателей в группе n2, (шт)

6

Мощность двигателей Рн2, (кВт)

2,2

КПД двигателей второй группы ηн2

0,83

Cosφн2

0,89

 

 

Решение.

1 .Ток, потребляемый из сети электродвигателями первой группы:

31,79 А

2.Ток, потребляемый из сети электродвигателями второй группы:

26,23 А

3. Активные и реактивные токи:

А

А

А

А

4.Общий активный ток:

Ia=Ial+Ia2=28,29+23,34=51,63 А

5. Реактивный ток:

Iр=Iрl+Iр2=14,49+11,95=26,48 А

6. Полный ток всех электродвигателей:

I=А

7. Общий коэффициент мощности:

cosφ=

8. Полная мощность, потребляемая всеми электродвигателями:

Sp= кВт

9.По справочнику выбираем необходимую мощность трансформатора типа ТМ-45/10

 

 

Технические данные трансформатора: 

Тип

Ном. мощность

Ном. напряж.

Потери, кВт

Напр. кор. замык. %

Ток хол. хода %

БН

НН

хол. хода

кор. зам.

ТМ-45/10

45

10

0,4

0,26

1,28

4,5

2,6

10. Определим величину компенсирующей реактивной мощности:

Qкр×(tgφ1-tgφ2) ,где

Рp - активная мощность механической мастерской, кВт;

tgφ1-тангенс угла сдвига фаз, соответствующий средневзвешенному cosφ, до компенсации реактивной мощности;

tgφ2 - тангенс угла сдвига фаз, соответствующий cosφ = 0,95, который должен быть получен после компенсации.

Pp=Sp×cosφ=38,1×0,89=33,9 кВт

tgφ1=0.5123

tgφ2=0.3288

Таким образом,

Qк=33,9×(0,5123-0,3288)=6,22кВАр

 

11. Количество банок:

Выбираем конденсатор типа КМ2-0,38-4,5 - 3 штуки, по одной банке на каждую фазу.

12. До компенсации реактивной мощности потребитель потреблял активную

мощность 

кВт

и реактивную мощность

кВАр

Полная потребляемая мощность:

кВА

Для построения векторной диаграммы компенсации реактивной мощности выбираем масштаб мощности: 2 см. = 10 кВт

                                             2см. =10кВАр

Если включить параллельно нагрузке компенсирующую установку (емкостную нагрузку), то при той же потребляемой активной мощности  реактивная мощность уменьшится на Q1 - QK = 17,1 - 6,22=10,88 кВАр, а полная мощность S2 станет меньше S1 , при этом ток в сети уменьшится, так как:

 

 Векторная диаграмма компенсации мощности представлена на рисунке:

Векторная диаграмма компенсации мощности представлена на рисунке