Sławomir Szydło

W2 C8 L15 Rok ak. 99/2000

4EDPM

PROJEKT ZE STEROWANIA NAPĘDEM ELEKTRYCZNYM

TEMAT 70

Określenie mocy silnika indukcyjnego pierścieniowego do napędu wentylatora, którego charakterystyka mechaniczna dana jest równaniem: M_m=5*10^-5n², a prędkość znamionowa wentylatora wynosi 1460 obr/min; projekt układu rozruchowego w funkcji czasu; dobór zabezpieczeń.

Prowadzący:

mgr inż. Ryszard Schab

Moc potrzebna do napędu wentylatora:

M_w=5*10^-5*n_w²=5*10^-5*1460²=106,58[Nm]

Dobieram silnik indukcyjny pierścieniowy do napędu wentylatora:

Typ SZUa94a

n_s=1500[obr/min]

P=21[kW]

n_n=1460[obr/min]

I_{n 380V}=42,6[A]

η=0,88

cosϕ=0,85

E₂₀=265[V]

I_2n=55[A]

GD²=3,7[kGm²]

m=374[kG]

Moment nominalny silnika:

- z danych silnika

,

M_rmin=0,9M_n=124[Nm]

Obliczam podstawowe parametry układu rozruchowego.

Poślizg nominalny wynosi:

Zakładam: I_2max=1,8I_2n=1,8*55=99[A]

I_2min=0,9I_2n=0,9*55=49,5[A]

Liczba stopni rozruchowych:

Poślizgi na końcu poszczególnych stopni rozruchowych oraz odpowiadające im prędkości wraz z momentami zmieniającymi się zgodnie z charakterystyką wentylatora, wynoszą:

s₂=s₁²=0,25

s₃=s₁²=0,125

s₄=s₁²=0,0625

n=n_o(1-s)

n₁= n_o(1-s₁)=750[obr/min] → M_m1=5*10^-5n₁²=28,125[Nm]

n₂= n_o(1-s₂)=1125[obr/min] → M_m2=5*10^-5n₂²=63,281[Nm]

n₃= n_o(1-s₃)=1313[obr/min] → M_m3=5*10^-5n₃²=86,198[Nm]

n₄= n_o(1-s₄)=1407[obr/min] → M_m4=5*10^-5n₄²=98,982[Nm]

Rezystancje dodatkowe poszczególnych stopni rozruchowych:

R_d2=(R₂+R_d1)s₁-R₂=(0,06+2,17)0,5-0,06=1,055[Ω]

R_d3=(R₂+R_d1)s₂-R₂=(0,06+2,17)0,25-0,06=0,497[Ω]

R_d4=(R₂+R_d1)s₃-R₂=(0,06+2,17)0,125-0,06=0,219[Ω]

Moment rozruchowy:

Obliczam czas rozruchu

Momenty dynamiczne na poszczególnych stopniach rozruchu:

M_d10=M_2rmax-0=412[Nm]

M_d20=M_2rmin-M_m1=124-28,125=95,875[Nm]

M_d11=M_2rmax-M_m1=412-28,125=383,875[Nm]

M_d21=M_2rmin-M_m2=124-63,281=60,719[Nm]

M_d12=M_2rmax-M_m2=412-63,281=348,719[Nm]

M_d22=M_2rmin-M_m3=124-86,198=37,802[Nm]

M_d13=M_2rmax-M_m3=412-86,198=325,802[Nm]

M_d23=M_2rmin-M_m4=124-98,982=25,018[Nm]

ω₁=

ω₂=

ω₃=

ω₄=

t_c=t_0-1+t_1-2+ t_2-3+t_3-4

t_c=0,759+0,471+0,295+0,177=1,702[s]

R S T

WR

Tr

B B B

SL

SL 1PR

1SR 2PR

2SR 3PR

3SR 4PR

W Z PT SL 4SR 4SR

SL

R_d R_d1 R_d1

1PR 1SR

3SR 3SR

2PR 2SR

R_d2 R_d2 R_d2

3PR 3SR

2SR 2SR

R_d3 R_d3 R_d3

4PR 4SR

1SR 1SR

R_d4 R_d4 R_d4

Dobór zabezpieczeń.

Do zabezpieczeń silnika pierścieniowego zaliczyć możemy:

1. Zabezpieczenie przeciwzwarciowe.

2. Zabezpieczenie przeciążeniowe.

3. Zabezpieczenie przed zanikiem napięcia.

Zabezpieczzenie przeciwzwarciowe stanowi bezpiecznik wielkiej mocy o ch-tyce zwłocznej na prąd znamionowy 130 A(co wynika z zależności I_z=I_1n*λ=42,6*3=130A).

Zabezpieczenie przeciążeniowe zgodnie z polską normą PN-58/E-05012 stanowi wyzwalacz termiczny nastawiony na prąd 100 A.

Zabezpieczenie przed zanikiem napięcia jest realizowane poprzez układ przekaźników.

Do zabezpieczenia silnika zastosować możemy także wyłącznik silnikowy M 250. Posiada on w sobie wszystkie potrzebne zabezpieczenia, oraz gwarantuje niezawodną pracę silnika.

Literatura:

1. „Teoria napędu elektrycznego” - S.Bielewski, W-wa 1978

2. „Napęd elektryczny” wyd. 5 - Z.Gogolewski, Z..Kuczewski, W-wa 1972

3. „Maszyny i napęd elektryczny” - H.Kowalewski, W-wa 1983

4. „Dynamika maszyn i układów elektromechanicznych” - A.Puchała

5. „Napęd elektryczny” - praca zbiorowa pod kierunkiem Z.Grunwalda, W-wa 1987

6. „Automatyka napędu elektrycznego” - J.Siwiński, W-wa 1960

7. „Silniki elektryczne małej mocy” - P.Puternicki, W-wa 1975

8. „Zbiór zadań z napędu elektrycznego” - Z.Kuczewski, W-wa 1986

9. „Instalacje elektryczne” - H.Markiewicz, W-wa 1996

3

5

n₀

n₄

n₃

n₂

n₁

M₁ M₂

I>

I>

I>

M

IV

III

II

I

---