Rzeszów. 2000-01-28

PROJEKT Z NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO

Recenzent: Ryszard Schab Wykonał: Mariusz Marciak

EDPM IV , Gr. L15

Zadanie nr. 72.

Dany jest silnik obcowzbudny:

P_N=100 kW U_N=440 V n_N=960 obr/min R_t=0,08 Ω

η=0,87 J_spr=45 kgm² L_t=4 mH

Określić przebieg i_t =f(t) oraz ω = f(t) , jeżeli w silniku pracującym na biegu jałowym na charakterystyce naturalnej napięcie twornika zmniejszono skokowo do wartości 0,6 U_N .

Dobrać zabezpieczenia silnika .

Obliczam prąd znamionowy silnika

W silniku obcowzbudnym zasilanym napięciem znamionowym , znamionowy prąd twornika równa się znamionowemu prądowi silnika

Znamionowy prąd twornika wynosi :

Obliczamy znamionowy moment elektromagnetyczny

Obliczamy stałą K

Współczynnik tłumienia wynosi

Przeliczamy moment bezwładności

Obliczamy pulsacje nietłumionych drgań własnych

Funkcja czasowa prądu twornika w stanie nieustalonym:

Przy rozruchu silnika nie obciążonego

Napięcie twornika wynosi

Przebieg prądu twornika w funkcji czasu

Funkcja czasowa prędkości kątowej w procesie rozruchu:

Przebieg prędkości kątowej w funkcji czasu

Wartości prądu twornika i prędkości kątowej obliczone z powyższych wzorów:

t	It(t)	ω(t)
0	0	0
0,1	41,57	43,51
0,2	31,13	59,8
0,3	17,15	65,89
0,4	8,39	68,16
0,5	3,84	69
0,6	1,69	69,32
0,7	0,72	69,43
0,8	0,29	69,47
0,9	0,12	69,49
1,0	0,05	69,5

Przebieg prądu twornika w funkcji czasu silnika obcowzbudnego:

Przebieg prędkości kątowej w funkcji czasu silnika obcowzbudnego:

Dobór zabezpieczeń:

Silniki dużych mocy zabezpiecza się od przeciążeń i zwarć za pomocą wyłączników samoczynnych wyposażonych w urządzenia zabezpieczające ; urządzenia zabezpieczające powinny zawierać dwa człony :

1. człon przeciążeniowy , który powoduje wyłączenie silnika ze zwłoką , chroniąc go w ten sposób przed przekroczeniem dopuszczalnego przyrostu temperatury.

2. człon zwarciowy , który powoduje natychmiastowe wyłączenie silnika w przypadku powstania w nim zwarcia ,chroniąc go w ten sposób przed skutkami przepływu prądu zwarciowego.

Wyłączniki dobiera się na prąd znamionowy większy od prądu rozruchowego silnika , zwykle przyjmuje się I =1,2 I_r .

Zabezpieczenia przeciążeniowe nastawia się na prąd wyłączenia wynoszący I = (1,1÷1,5) I_N

Dla rozruchu ciężkiego I_r =I_N

Dla rozruchu lekkiego I_r =(1,5 do 2) I_N

Rozruch ciężki:

I_r =I_N =261,2 [A]

I =1,2 I_r

I =1,2·261,2 = 315,5 [A]

I = (1,1÷1,5) I_N

I = (1,1÷1,5) · 261,2 = (287,3÷391,8)

Dobieram wyłącznik silnikowy typu WIS-400M

U_N=500 V

I_N=400A

Zwarciowa zdolność łączenia 10/0,5 kA/cosϕ

Graniczny zwarciowy prąd wyłączalny dla 500V 20/0,5 kA/ cosϕ

Trwałość mechaniczna 8000

Wyzwalacze:

Zakres prądów wyzwalaczy nadprądowych cieplnych I_e=400[A]

Zakres działania wyzwalaczy elektromagnesowych (5÷10) I_e

Wyzwalacz podnapięciowy:

• trzymanie (0,85÷1,1)×U_N

• opadanie (0,7÷0,35)×U_N

Wyzwalacz wzrostowy:

- działanie (0,7÷1,2)×U_N

Rozruch lekki:

I_r = 2·I_N =522,4 [A]

I =1,2 I_r

I =1,2·522,4 = 626,9 [A]

I = (1,1÷1,5) I_N

I = (1,1÷1,5) · 261,2 = (287,3÷391,8)

Dobieram wyłącznik silnikowy typu APU-630

U_N=500 V

I_N=630A

Zwarciowa zdolność łączenia 25/0,25 kA/cosϕ

Znamionowy prąd szczytowy 52,5 kA

(maksymalny) 30 kA

Prąd 0,6-sekundowy 25 kA

Dopuszczalna częstość łączeń:

• znamionowa 40

• przejściowa 10

Trwałość mechaniczna 10000 cykli

Całkowity czas wyłączania 40 mS

Prąd łączeniowy dla trwałości 1000 łączeń przy napięciu U =500 V 10000 A

Wyzwalacze napięciowe:

• 110,220,380 V~

• 110,220 V-

Wyzwalacz podnapięciowy :

• pobór mocy przy trwaniu 18 VA

3,5 W

Wyzwalacz wzrostowy:

• pobór mocy przy wyłączaniu 300 VA

280 W

---