2.2.1电动机
为了合理选择电动机的种类,应同时两个方面的问题:一是电动机的性能,例如机械特性,起动性能和调速性能等;二是要知道生产工艺的特点,要使所选电动机的性能满足生产机械的工艺要求。
因此,根据具体要求,综合以上各因素,应选择Y系列中型三相笼型异步电动机,指标先进、噪声低、振动小、防护性能好、安全可靠、维护方便、外形美观、启动转矩大、机械特性硬,即选择Y160m2-2型号的电动机三台。 根据公式:
P=P1/η1η2 求出电机功率15kw
表2-2 Y160m2-2电动机的相关参数 额定功率PN(KW) 15 额定电流IN(A) 29.4 额定电压UN(V) 380 额定转速nN (r/min) 2930 堵转电流I堵(A) 7.0 堵转转矩T堵 2.22Tmax 2.2.2 降压启动所串电阻 考虑到负载大小,本电机应采用降压启动,我选用定子串电阻启动。 设电流减小为直接启动的一半: 根据:Z=UN/ K IIN 得到Z=25. 85 取sinψ=0.6,cosψ=0.8
根据R=sinψ*Z X=cosψ*Z 得到R=15.51 X=20.68 Rst=√ 3X2+4R2-R 得到Rst=25Ω
所以选取电阻大小为25Ω
2.2.3电源开关
低压断路器(Automatic Circuit Breaker):断路器,又称自动空气开关,除了断开电路的作用外,还具有电流过载、欠压、短路保护的作用。
断路器类型有:框架式、塑料外壳式、限流式、手动操作式、电动操作式。 选择依据是:极数、额定电流、电压类型、电压等级、分断能力、动作频繁程度等。.
DZ20系列塑料外壳式断路器,其额定绝缘电压为交流500V,频率为50Hz或60Hz,额定工作电压为交流380V及以下或直流额定电压220V及以下,其额定电流至1250A。一般作为配电用,额定电流为200A及以下。根据脱扣器的额定电流等,通过认真选取,最终选择了型号为DZ20G-100P/3的低压断路器,其相关参数如表2-3及表2-4所示:
表2-3 DZ20G-100P/3低压断路器的相关参数 壳架等级额定电流Imm(A) 额定绝缘电压 额定工作电压 额定极限短路分断能力Icu(kA) 额定运行短路分断能力Ics(kA) 脱扣器额定电流(A) 断路器额定电流In(A) 操作频率(次/小时) 寿命 电寿命(次) 机械寿命(次) 连接铜导线最大截面积(mm2)
2.2.4熔断器
AC100 AC500 AC380 100 50 32 16~100 120 4000 4000 35 熔断器(Fuse)主要用于短路保护。
熔断器结构上主要由熔断器座、熔断体(熔体)组成 熔断器分 插入式、螺旋式、填料封闭管式 等等。 选择依据是:形式、熔体额定电流(I FU)。
对电流较为平稳的负载(如照明、信号、热电电路等),熔体额定电流就取线路的额定电流。
对具有冲击电流的负载(如电动机),熔体额定电流可按下式计取: 单台电机:
I FU = 1.5 ~ 2.5 I e (2-1)
多台电机:
I FU = 1.5 ~ 2.5 I Nmax + ∑ I e (2-2)
式中
I Nmax
—— 功率最大电机的额定电流
∑ I e —— 除去功率最大电机之外,其余电机额定电流之和
轻载、起动时间短 取 1.5 ;重载、起动时间长、起停频繁则取 2.5。考虑选取的电机,取2.5,可以选用额定电流为63A的熔断器,选择型号为RT14-63的熔断器,其熔体额定电流为63A,额定电压为380V。其尺寸为A=125mm,F=34mm。 2.2.5热继电器
热继电器(Thermal over-load Relay)主要用于电机过载保护。 热继电器分两相式、三相式、三相带缺相保护式 三种形式 选择依据是:形式、额定电流(I FR)。
热继电器热元件的整定电流可调, 范围约为 0.8 ~ 1.2 I FR(热继电器的额定电流)
热继电器热元件的整定电流一般按0.95 ~ 1.05 I (电动机的额定电流)选用,e对过载能力较差的电机可选得更小些。
通过选取FR1、FR2,得型号为JR20-63,其电流调整范围为16~71A,额定电压为380V,因为电动机的额定电流为29.4A,所以选择调整电流为34A的热继电器(整定电流中间幅值约为电动机额定电流),相关参数如表2-5所示:
表2-5 JR20-63热继电器的相关参数 额定电流IPR(A) 34 额定电压UN(V) 380 A(mm) 90 B(mm) 58 2.2.6接触器
接触器(Contactor)分直流接触器、交流接触器两大类
选择依据是: 主触头数、额定电流(I KM)、线圈控制电压的类型、等级等。 对于电动机负载,可按下面的经验公式计算接触器的额定电流: I KM = Pe / (K× Ue) (2-3)
式中
Pe —— 电机的额定功率 Ue —— 电机的额定线电压
K —— 经验系数 , 取1 ~ 1.4
取K=1.2,得到I KM =33A对于动作频繁的工作情况,为了防止主触点的烧坏/过早损坏,应将I KM降低1~2等级使用。考虑到接触器与热继电器的配套使用,上述热继电器可插接的接触器为GJ20-40-25~40,选择型号为GJ20-40-40A的接触器KM1、KM2,其额定工作电流为40A,额定电压为380V,相关参数如表2-6所示:
表2-6CJ20-40-40A接触器的相关参数 额定工作电流IN (A) 额定电压UN(V) 40 2.2.7中间继电器
A(mm) 112.5 B(mm) 87 380
中间继电器(Auxiliary Relay):在结构上是一个电压继电器,是用来转换控制信号的中间元件。它输入的是线圈的通电断电信号,输入信号为触点的动作。其触点数量较多,各触点的额定电流相同。中间继电器通常用来放大信号,增加控制电路中控制信号的数量,以及作为信号传递、连锁、转换以及隔离用。KA1、KA2,功能为将信号传递给有关控制元件(中间转换作用),选用JZ15-44Z,触头额定发热电流为10A,相关参数如表2-7所示:
表2-7 JZ7-41中间继电器的相关参数 额定电压UN(V) 380 触头额定发热电流A 10 A(mm) 90 B(mm) 102 2.2.8 时间继电器
时间继电器(Time relay):原理是当加入(或去掉)输入的动作信号后,其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化(或触头动作)的一种继电器。时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的自动开关装置。它的种类很多,有空气阻尼型、电动型和电子型及其他型等。
本系统中用它作为降压启动转换使用,所以不用具有很高的时间精度,用空气阻尼型即可,选用型号JS23-3,触头额定发热电流为10A,相关参数如表2-8所示: 表2-8 JS23-3 时间继电器的相关参数 额定电压UN(V) 380 触头额定发热电流A 10 A(mm) 95 B(mm) 122 2.2.8接近开关 接近开关(Proximity switch):是一种用于工业自动化控制系统中以实现检测、控制并与输出环节全盘无触点化的新型开关元件。当开关接近某一物体时,即发出控制信号。
本系统便用到接近开关的这个特点,实现当货物接近每条传送带时它们都要要预先启动。 因为三条传送带在一个水平面上,所以要选感应面在前,额定动作距离稍远一些取20mm,二线制,选取型号LXJL,相关参数如表2-9所示: A额定电压输出电UN(V) 流mA (mm) DC~30 100 95 B(mm) 122 接线制 二线制 额定动重复定作距离位精度 (mm) (mm) 20 0.1 结构形式 感应面在前 2.2.9 行程开关
行程开关:是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路,达到一定的控制目的。通常,这类开关被用来限制机械运动的位置或行程,使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。在电气控制系统中,行程开关的作用是实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。用于控制机械设备的行程及限位保护。构造:由操作头、触点系统和外壳组成。
本系统中用行程开关实现传送带的自动顺序停止,采用型号LXK3-20S/D,相关参数如表2-10所示: 额定电压输出电UN(V) 流A 380 2.8 A(mm) B(mm) 70 70 动作 行程 18o-24o 操动力或力矩(mm) 0.1±0.025N·M 释放力或力矩 (mm) ≥0.03N·M 2.2.10防止皮带跑偏、打滑开关 防止皮带跑偏、打滑开关(Belt Sway Switches):用于检测带式输送机运行中的
跑偏现象,按皮带实际跑偏量输出报警或停机信号,可有效的防止由皮带跑偏而产生的事故,是一种带式输送机的保护装置。跑偏开关具有两级动作功能。一级动作用于
报警,二级动作用于自动停机。分两个位置检测输送机皮带的跑偏程度和扭曲程度。根据皮带的跑偏程度和扭曲程度,实现自动报警和停机,避免昂贵的输送皮带受损坏及因皮带扭曲造成的物料散落等事故。此开关安装方便,运行可靠,是带式输送机必备的保护装置之一。
每节传送带都加了一个跑偏开关,型号为CEJ25/35。 2.2.11控制按钮
控制按钮(Push-button):是一种结构简单,应用广泛的主令电器,在控制回路中用于远距离手动控制各种电磁机构,也可以用来转换各种信号线路与电气连锁线路等。是一种用来短时接通/断开小电流控制电路的主令电器
选择依据是: 触点对数、动作要求、结构形式、颜色、是否自带指示灯等; 电压等级、通流能力(1 ~ 8 A)。. 一般 启动按钮 —— 绿色 停止按钮 —— 红色 紧急操作 —— 蘑菇式按钮
SB1,总停开关,红色,LA20-A/D,单桥式,指示灯型,相关参数为: Φ33mm,UN=380V,额定控制容量PN=300W;
SB1、SB2,Φ33mm,绿色,启动开关,LA20- A/D。
2.2.12指示灯
指示灯选择型号为XDJ3-22/40,额定工作电压24V,电容式圆球形,工作电流≦20mA,功耗0.36W,尺寸为Φ27mm。两个黄色的,作备用指示;两个绿色的,作运行指示。 2.2.13 变压器
主变压器容量ST应满足全部用电设备总计算负荷S30的需要,即ST≈SN.T≧S30 由需要系数法,查的Kd=0.8,cosφ=0.9,tanφ=0.8, 又 Pe=4×P灯 ,
算得, P30=KdPe
S30=P30/ cosφ=KdPe/ cos =(0.8×4×0.36)/0.9=1.28V·A。
所以选择额定容量为40V·A的变压器。其型号为JBK1-40,相关参数如表2-9所示:
表2-9 JBK1-40变压器的相关参数 一次侧电压(V) 二次侧电压(V) 外型尺寸a(mm) 外型尺寸b(mm) 380 24 84(高) 92(宽) 2.2.14接线端子
控制回路的电压为380V,所以选择额定电压为380V的接线端子。TZ1系列接线端子,适用于额定电压为380V的电力传动控制屏、台、柜、机床电气控制、信号和各种自动化装置中导线连接之用。其结构特征为:接线端子采用标准的32mmG高低槽基座,各种信号、各种规格的接线端子,可安装在同一基座上,组装后可以方便取下其中任何一节单独的接线端子,而不影响相邻的接线端子,具有装卸方便,安装稳固等优点。查的型号为TZ1-20普通型接线端子的额定电压380V,额定工作电流20A,连接导线截面2.5mm2,较适合采用。其尺寸为b=40mm,c=10mm。