2.6 Выбор элементов схемы

Выбор силовых тиристоров производим по следующим условиям:

по току тиристора:

I_ном.т (0,5 I_maxкр )/( 2 К_о К_о К К_ф) ; (12 )

по обратному напряжению тиристора:

U_{обр.ном.т} 1,1 2 U_с, (13 )

где I_ном.т -номинальный ток тиристора, А;

I_maxкр максимальный возможный ток через тиристор,

А;

К_о -коэффициент учитывающий условия охлаждения,

К_о =0,5;

К_о коэффициент учитывающий загрузку тиристора в

зависимости от температуры окружающей среды,

К_о =1;

К коэффициент учитывающий угол проводимости

Тиристора К =1;

К_ф коэффициен учитывающий форму тиристора,

К_ф=1,1;

U_{обр.ном.т} - обратное номинальное напряжение

тиристора, В;

Произведем выбор тиристоров VS1VS10 в цепи питания двигателя главного движения М1.

Максимальный кратковременный ток через тиристор в нашем случае принимаем равным пусковому току двигателя М1.

По условиям (12) и (13) получим:

I_ном.т (0,5 79,1 )/( 2 0,5 1 1 1,1) =35,9 А

U_{обр.ном.т} 1,1 2 380 =591,1В

Так как в схеме не предусмотрена защита от перенапряжений с помощью RC цепочек, то выбираем тиристоры по напряжению на два класса выше, чем получилось по расчету.

По ( ) выбираем тиристоры VS1VS10 класса Т122206 с I_ном.т=40А, U_{обр.ном.т}=800В, I_упр.т=0,18А, U_упр.т=4B.

Выбор диодов для тиристорного пускателя производим по следующим условиям:

U_обр 2 U_с, ( 14 )

I_пр.доп I_упр.т, ( 15 )

где U_обр обратное допустимое напряжение диода, В;

I_пр.доп допустимый прямой ток диода, А.

Произведем выбор диодов VD1VD10 для тиристорного пускателя в цепи двигателя главного движения М1.

По условию (14) и (15) получим:

U_обр 2 380 = 537,4 В

I_пр.доп 0,18 А

По ( ) выбираем диоды VD1VD10 марки КД105В с I_пр.доп=0,3 А, U_обр=600В.

Выбор резисторов для тиристорного пускателя производим по следующим условиям:

R_p (0,05 U_max U_упр.т ) / (1,1 I_упр.т) ; (16 )

Р_рас. I_упр.т. R_p, (17 )

где R_p активное сопротивление резистора, Ом;

U_max максимальное значение напряжения сети, В;

P_рас мощность рассеивания резистора, Bт.

Максимальное напряжение сети определяем по формуле:

U_max 2 U_с ( 18 )

U_max 2 380 =537,4

Произведем выбор резисторов R1R5 для тиристорного пускателя в цепи двигателя главного движения М1.

По условию ( 16 ) и ( 17 ) получим:

R_p (0,05 537,4 4 ) / (1,1 0,18) = 115,5 Ом

Р_рас. 0,18_. 115,5 =3,74 Вт

По ( ) выбираем резисторы R1R6 марки С535В с Р=7,5Вт, R=120 Ом.

Выбор герсиконовых контакторов производим по условиям:

U_ном.к.к U_ц.у. ; ( 19 )

I_{ном.кон.} I_дл.к.ц., ( 20 )

где U_ном.к.к номинальное напряжение катушки контак

тора, В;

U _ц.у.. напряжение цепи управления, В;

I _{ном.кон.} номинальный ток контактов контактора, А;

I _дл.к.ц.. длительный ток коммутируемой цепи, А.

Произведем выбор герсиконового контактора КМ1 . В данном случае I _дл.к.ц.. будет равен номинальному току двигателя М2.

По условиям (19) и (20) получим:

U _{ном.к..к} 24 В

I _{ном.кон..} 0,9 А

По ( )выбираем герсиконовый контактор КМ1 марки КМГ18193000У.2.04 с U_ном.к.к=24B,_.I_{ном.кон.} =6,3 A, P_потр=4 Вт.

Выбор оставшихся герсиконовых контакторов аналогичен, данные выбора заносим в таблицу 4.

Таблица 4

Выбор промежуточных герконовых реле для управления тиристорами производим по условиям:

по напряжению:

U _ном.к.р U _ц.у. ; ( 21 )

по току контактов реле:

I _{ном.кон.р} I _дл.к.ц ; ( 22 )

по количеству и виду (замыкающие, размыкающие ) контактов.

где U _ном.к.р номинальное напряжение катушки реле, В;

I _{ном.кон.р} номинальный ток контактов реле, А.

Произведем выбор герконового реле KV2 .В данном случае I_дл.к.ц равен току управления тиристорами.

По условиям ( 14 ) и ( 15 ) получим:

U _ном.к.р 24 В

I _{ном.кон.р} 0,18 А

требуется три замыкающихся и один размыкающий контакт.

По ( ) выбираем герконовое реле KV2 состоящее из двух : реле марки РПГ010421 с числом замыкающихся контактов -четыре, Р_потр=1,5 Вт, I _{ном.кон.р} =1A, U _ном.к.р= 24 В и реле марки РПГ110222 с числом размыкающихся контактов -два, Р_потр=1,4 Вт, I _{ном.кон.р} =1A, U _ном.к.р= 24 В.

Выбор оставшихся герконовых реле аналогичен, данные выбора заносим в таблицу 5.

Таблица 5

Выбор реле времени КТ производим по условиям (21), (22) и по величине выдержки времени:

t_уст. t _расч., ( 23 )

где t_уст время установки реле времени, с;

t_расч расчетная величина выдержки времени, с, из

паспортных данных t _расч =23 сек.

Длительный ток коммутируемой цепи I _дл.к.ц., A, определяем по формуле:

I _дл.к.ц=Р_потр / U _ц.у., ( 24 )

где Р_потр мощность потребителя коммутируемого контактами реле, Вт.

Контакт реле времени коммутирует цепь герконового реле KV1 . Соответственно I _дл.к.ц по формуле ( 24 ) будет равен:

I _дл.к.ц=(1,4 + 0,4) / 24 =0,08 А

По условиям ( 21 ), ( 22 ) и ( 23 ) получим:

U _{ном.к.р.} 24 В

I _{ном.кон.р.} 0,08 А

t _расч 2 сек

По ( ) выбираем реле времени КТ марки ВЛ26У4 с U _ном.к.р =24 В, I _{ном.кон.р} =1 А, Р_потр =16Вт, t_уст =1300 с.

Выбор лампы местного освещения производится по следующим условиям:

по мощности;

по номинальному напряжению:

U _{ном.л.м.о.} U _ц.м.о.. ; ( 25 )

где U_{ном.л.м.о} номинальное напряжение лампы местного

освещения, В;

U _ц.м.о напряжение цепи местного освещения, В.

U _{ном.л.м.о.} 24 В

По ( ) выбираем лампу местного освещения ЕL типа МО2425 с U_{ном.л.м.о}=24В, Р_потр=2,5Вт.

Выбор сигнальной лампы HL2 производим по условиям:

по конструктивному исполнению;

по номинальному напряжению:

U _{ном.с.л..} U _ц.с.., ( 26 )

где U _ном.с.л -номинальное напряжение сигнальной лампы,В.

U _ц.с -напряжение цепи сигнализации, В.

По условию ( 26 ) имеем:

U _{ном.с.л..} 5 В_.

По ( ) выбираем сигнальную лампу HL2 марки МН 03 с U _ном.с.л=24 В, Р_потр=2,5Вт.

По паспорту выбираем устройство HL1 марки УПС2У3.

Из паспортных данных выбираем амперметр типа Э8031 У3.

Выбор переключателей производим по следующим условиям:

по назначению;

по конструктивному исполнению;

по рабочему напряжению:

U _{ном.пер..} U _ком ; ( 27 )

по току контактов переключателя:

I _{ном.к.пер.} I _дл.к.ц : ( 28 )

где U _{ном.пер} номинальное напряжение переключате

ля, В;

U_комноминальное напряжение коммутируемой цепи,В;

I _{ном.к.пер} номинальный ток переключателя, А.

Произведем выбор переключателя SA2 . По формуле ( 24 ) определяем длительный ток коммутируемой цепи:

I _дл.к.ц.. = 25/24=1,04 А

По условию ( 27 ) и ( 28 ) получим:

U _{ном.пер} 24 В

I _{ном.к.пер} 1,04 А

По ( ) переключатель SA2 марки ПКн105 с U _{ном.пер.}=24 В, I _{ном.к.пер} =4 А.

Выбор остальных переключателей аналогичен . Данные заносим в таблицу 6.

Таблица 6

Выбор кнопок управления производим по следующим условиям:

по напряжению:

U _{ном.кн..} U _ц.у. ; ( 29 )

по току контактов кнопки:

I _{ном.к.н.} I _дл.к.ц ; ( 30 )

по виду и цвету толкателя;

по количеству и виду контактов,

где U _ном.кн номинальное напряжение кнопки,B;

I _ном.к.н номинальный ток контактов кнопки, А.

Вид толкателя может быть грибовидный или цилиндрический, цвет красный или черный . Следует иметь в виду, что кнопка “ Общий стоп “ должна быть с грибовидным толкателем красного цвета.

Покажем выбор кнопки SB3. По формуле ( 24 ) определяем длительный ток коммутируемой цепи:

I _дл.к.ц.. = 4/24=0,17 А

По условиям ( 29 ) и ( 30 ) имеем:

U _{ном.кн..}=24 В_.

I _{ном.к.н.}= 0,17 А

По ( ) выбираем кнопку SB3 марки КЕ011У3 с I _ном.к.н=6 А, U _{ном.кн..}=24 В, с цилиндрическим толкателем черного цвета.

Выбор оставшихся кнопок аналогичен . Данные выбора сводим в таблицу 7.

Таблица 7

Выбор конечных выключателей производим по условиям:

по конструктивному исполнению;

по количеству и виду контактов;

по напряжению:

U _{ном.к.в..} U _ц.у. ; ( 31 )

по току контактов:

I _{ном.к..в.} I _дл.к.ц ; ( 32 )

где U _ном.к.в - номинальное напряжение конечного

выключателя, B;

I _{ном.к..в} - номинальный ток контактов конечного

выключателя, А.

Покажем выбор конечного выключателя SQ3, который коммутирует цепь катушек реле KV4, KV5, KV6, KV7, KV8 и герсиконового контактора КМ3. В данном случае в наиболее тяжёлом режиме одновременно могут работать : герконовое реле KV7 или герконовое реле KV8, а также герконовые реле KV4, KV6 и герсиконовый контактор КМ3 . По формуле ( 24 ) длительный ток коммутируемой цепи равен:

I_дл.к.ц..=(1,4+1,4+1,4+1,4+1,5+1,4+4)/ 24=0,5 А

По ( ) выбираем конечный выключатель SQ3 марки ВПК2110У3 с I_{ном.к.в.}=4 А, U_{ном.к.в.}=24 В.

Выбор оставшихся конечных выключателей аналогичен . Данные выбора сводим в таблицу 8.

Таблица 8

По паспорту станка выбираем электромагнитные муфты YC1 и YC2 . YC1 марки ЭТМ0841Н2 с U_{ном.к.в.}=24 В, Р_потр=60Вт и YC2 марки ЭТМ0862В с U_{ном.к.в.}=24 В, Р_потр=60Вт.

По паспорту станка выбираем конденсатор С1 марки МБГП202000,51 с емкостью 0.51 мкФ.

По паспорту станка выбираем диод VD15 марки Д226В.

Выбор диодов мостового выпрямителя для питания цепи управления производим по условиям:

по обратному напряжению:

U _обр. 1,57 U _ц.у. ; ( 33 )

по прямому току:

I _доп.пр. 0,5 I _d, ( 34 )

где I _d - ток нагрузки диодов, А.

Ток нагрузки диодов определяем по формуле:

I_d. P_потр U _ц.у, ( 35 )

где P_потр - сумма активных мощностей потребителей

цепи управления, Вт.

I_d.=(1,4+1,4+1,4+1,4+1,5+1,4+4+4+4+60)/24=3,35 А

По условиям ( 33 ) и ( 34 ) имеем:

U _обр. 1,57 24=37,7 В

I _доп.пр. 0,5 3,35=1,68 А

По ( )выбираем диоды VD11VD14 марки КД202Б с U _обр =50 В, I _доп.пр =3,5 А.

Выбор понижающего трансформатора TV для питания цепей управления и местного освещения производим по условиям:

по напряжению обмоток:

U_{ном.1тр.} U _с. ; ( 36 )

U_{ном.2тр.} U _ц.у. ; ( 37 )

U_{ном.2мо.} U _ц.мо. ; ( 38 )

S_ном.тр. S_расч.1, ( 39 )

где U_ном.1тр номинальное напряжение первичной обмотки

трансформатора, В;

U_ном.2тр номинальное напряжение вторичной обмотки

питание выпрямителя, В;

U_ном.2мо номинальное напряжение питания обмотки

местного освещения, В;

S_ном.тр номинальная мощность трансформатора, В А;

S_расч.1 полная расчетная нагрузка первичной

обмотки, В А.

Расчетную нагрузку трансформатора определяем по формуле:

S_расч.1 = S₂ /_, ( 40 )

где S₂ суммарная полная мощность нагрузки вторичных

обмоток,В А;

коэффициент полезного действия трансформа

тора, о.е.

Суммарную полную мощность нагрузки в нашем случае определяем по формуле:

S₂= I_d U_ц.у. + I_л.мо U_ц.у., ( 41 )

где I_л.мо ток лампы местного освещения, А.

По формуле ( 24 )имеем:

I_л.мо =25 /24 =1,04 А

По формуле ( 41 ) получим:

S₂=3,35 24 + 1,04 24 =105,36 В А

По ( ) принимаем =0,875.

По формуле ( 40 ) получим:

S_расч.1 =105,36 / 0,875 =120,4 В А

По условиям ( 36 ), ( 37 ), ( 38 ), ( 39 ) получим:

U_{ном.1тр.} 380 В

U_{ном.2тр.} 29 В_.

U_{ном.2мо.} 24 В_.

S_ном.тр. 120,4₁

По ( )выбираем разделительный трансформатор TV1 типа ОСМ 0,160 с S_ном.тр =160 В А, U_ном.1тр =380, U_ном.2тр =29 В, U_ном.2мо =24 В.