Mroczek Sebastian

3EE-DI

Zadanie nr 37

Dobrać silnik, zabezpieczenia dla przebiegu momentu podanego na rysunku.
Dane: T1=50Nm, T2=70Nm, T3=40Nm, t1=40s, t2=30s, t3=25s, t4=35s, prędkość około 1450obr./min.

Przyjąć, że po czasie t4 występuje długa przerwa w pracy silnika.

1. Obliczenia:

1. Moment zastępczy:

$$T_{Z} = \sqrt{\frac{T_{1}^{2}*t_{1} + T_{2}^{2}*t_{2} + {\frac{t_{3}}{3}(T}_{2}^{2} + T_{2}*T_{3} + T_{3}^{2}) + T_{3}^{2}*t_{4}}{t_{1} + t_{2} + t_{3} + t_{4}}} = 54\ Nm$$

zatem T_N > T_Z

1. Moc maksymalna:

$${T_{\max} = 9,55\frac{P_{\max}}{n}\ \ \ \rightarrow \ \ \ P}_{\max} = \frac{T_{\max}*n}{9,55} = \frac{70*1450}{9,55} = \ 10,6\ kW$$

wyznaczenie warunku przeciążalności mocą $p_{p} \geq \frac{P_{\max}}{P_{N}}$

$$p_{p} = \frac{10,6}{9,5} = 1,12$$

1. Moc zastępcza:

$${T_{z} = 9,55\frac{P_{z}}{n}\ \ \ \rightarrow \ \ \ P}_{z} = \frac{T_{z}*n}{9,55} = \frac{54*1450}{9,55} = \ 8,2\text{\ k}W,\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ zatem\ P_{N} > P_{Z}$$

1. Moc silnika przy pracy dorywczej: P_N=9, 5 kW

$$P_{d} = \frac{P_{N}}{\sqrt{1 - e*\left( \frac{- t_{p}}{T_{C}} \right)}} = \frac{9,5}{\sqrt{1 - e*\left( \frac{- 2,17}{30} \right)}} = 9,8\text{\ kW},\ \ \ \ \ zatem\ {\ P}_{d} > \ P_{N}$$

t_p - czas pracy = 130 sekund = 2,17 min

T_C - stała czasowa = 30 min

1. Parametry dobranego silnika:

Producent: Celma

Rodzaj silnika: Silnik 3-fazowy 4-biegunowy indukcyjny

Typ: 225S4/2

P_N: 9,5 kW, 13 KM

n_N: 1475 obr./min.

M_N: 61,5 Nm

I_N (przy 400V): 17 A

η_N: 90 %

Cos ϕ: 0, 9

I_R/I_N: 5,3

T_R/T_N: 1,4

T_MAX/T_N: 2,1

Stopień ochrony: IP 55

Klasa izolacji: F

Rodzaj pracy: praca dorywcza S2

1. Parametry zabezpieczeń:

1. Przekaźnik kontroli faz PKF-333ZSE

- dwa kanały podnapięciowe

- zakres napięć znamionowych: 3 x (50...250)V

- kontroli asymetrii fazowej napięć zasilających

- pomiar napięcia w rzeczywistych wartościach True RMS

- nastawialne parametry:

napięcie odpadania U_O,

napięcie powrotu U_P,

czas odpadania T_O,

czas powrotu T_P,

odchyłka kąta fazowego,

- wykrywanie kolejności faz

- dwa niezależne wyjścia przekaźnikowe: styki przełączalne

- pobudzenie przekaźników sygnalizowane diodami LED

- wymiary 54 x 90 x 58mm

1. Zabezpieczenie:

Wyłącznik silnikowy magneto-termiczny Rockwell Automation 140M-I
- zakres prądowy 10…50 A

- zabezpieczenie zwarciowe i przeciążeniowe

- klasa wyzwalania 5…20

1. Sprawdzenie:

a) warunku przeciążalności mocą

P_d ≤ p_p • P_N           ;              p_p • P_N = 1, 12 • 9, 5 = 10, 6 kW

zatem P_d < p_p • P_N

$$\mathbf{b)}\ \frac{T_{\max}}{T_{N}} = 2,1 \rightarrow T_{\max} = 61,5\ \bullet 2,1 = 130\text{\ Nm}$$

T_max > T₂,      gdzie T₂ = 70 Nm

$$\mathbf{c)\ }\frac{T_{R}}{T_{N}} = 1,4 \rightarrow T_{R} = 61,5\ \bullet 1,4 = 86\text{\ Nm}$$

T_R > T₁,      gdzie T₁ = 50 Nm