Фрезированный станок 2а55

Защита трансформаторов. В процессе эксплуатации трансформаторов могут повреждаться его обмотки, магнитопровод и другие части, располагаемые внутри бака, вводы, изоляции и т.д. Возникают режимы недопустимой нагрузки. Для защиты от междуфазных коротких замыканий в обмотках и на выводах, от внутренних повреждений и перегрузок предусматривают дифференциальную защиту, как основную защиту трансформаторов мощностью 10 МВА и выше, максимальную токовую защиту с выдержкой времени и газовую защиту.

Максимальную токовую защиту трансформатора выполняют при помощи схемы включения дифференциальной и газовой защиты. Данная схема предназначена для подстанций, не имеющих выключателей на стороне высокого напряжения, т.е. для наиболее экономичных современных подстанций, широко применяемых на предприятиях в качестве ГПП и ПГВ.

Для защиты трансформаторов мощностью 1000 кВА и выше, а для внутрицеховых трансформаторов, начиная с 400 кВА, предусматривается газовая защита, которая действует как сигнал на отключение трансформатора при внутренних его повреждениях. Повреждения деталей трансформатора, расположенных внутри бака, сопровождается выделением газообразных продуктов вследствие разложения масла и изоляции. При этом газы из бака идут в расширитель по соединяющему их маслопроводу. В этом маслопроводе устанавливается газовое реле. Газовое реле представляет собой небольшой резервуар, внутри которого укреплены два цилиндрических поплавка с ртутными контактами. При повреждениях, сопровождающимися слабым выделением газов, последние постепенно накапливаются в газовом реле, вытесняя масло, что приводит к повороту первого поплавка и к замыканию его контактов на сигнал о повреждении в баке трансформатора. При бурном газообразовании опрокидывается нижний поплавок газового реле, который замкнет контакты на отключение трансформатора. При снижении уровня масла в баке трансформатора также сначала действует верхний поплавок – на сигнал, а затем и нижний поплавок – на отключении трансформатора.

На современных подстанциях, сооружаемых для электроснабжения предприятий, выключатели со стороны напряжения 35…220 кВ не устанавливают. Вместо них предусматривают схему с короткозамыкателями и отделителями. На подстанциях без выключателей защита трансформаторов действует на включение короткозамыкателя.

Для понижения напряжения светодиодов, установленных на стенде, установлен понижающий трансформатор. Прежде чем приступить к выбору трансформатора следует учесть, что мощность одного светодиода равна 0,05 ватт, а общее количество светодиодов равно 33 штук.

Определяем мощность трансформатора по мощностям светодиодов:

 

; [3]

 

Исходя из вышеизложенных расчетов, выбираем марку понижающего трансформатора типа ТУ – 0,06, мощностью 60 ватт и напряжением 220/5 вольт.

Данный расчет и выбор электрооборудования верен и не подлежит сомнению.

 

 

9.6 Расчет  и выбор выпрямителя

 

В данном пункте дипломного проекта предстоит рассчитать и выбрать определенный выпрямитель для электрифицированного стенда. Но прежде чем приступить к выбору и расчету, следует дать краткое понятие о данном устройстве, объяснить его предназначение в схеме и т.д.

Выпрямитель - электрический преобразователь переменного электрического тока в постоянный. Выпрямители служат для питания постоянным током различных электрических аппаратов: электромагнитов, электромагнитных муфт, электромагнитных плит шлифовальных станков, промежуточных реле, реле времени и т.д.

Обычно выпрямление тока осуществляется электрическим вентилем, по типу которого различают выпрямители электрические:

1) Вакуумные  выпрямители;

2) Газоразрядные  выпрямители;

3) Полупроводниковые  выпрямители;

4) Контактные  выпрямители.

Также различают выпрямители одно – и трехфазные.

Применяют в устройствах автоматики и телемеханики, радиотехники (однофазные электрические выпрямители) и для питания мощных промышленных установок (трехфазные электрические выпрямители).

Основными параметрами для выбора выпрямительных полупроводниковых диодов в схемы выпрямления являются допустимый ток, который может выдерживать диод без пробоя, и максимальное обратное напряжение, которое выдерживает диод в запертом (непроводящем) состоянии без пробоя.

При выборе диодов, из которых собирается выпрямитель, должны соблюдаться 2 условия:

 

Iср.доп. Id; [6]

Uобр.max. Uв; [7]

 

где Iср.доп. – наибольшее значение выпрямляемого тока;

Id – ток потребителя;

Uобр.max. – максимальное обратное напряжение;

Uв – выпрямленное напряжение.

Кремниевый выпрямитель установлен на электрифицированном стенде для работы на постоянном выпрямленном токе светодиодов в количестве 33 штук. Мощность каждого светодиода составляет 0,05 ватт. Напряжение в данной цепи = 5 вольт.

Определяем ток, потребленный светодиодами:

 

I = = = 0,01 А; [8]

 

Определяем суммарный ток светодиодов:

 

= n ∙ I = 33 ∙ 0,01 = 0,33 А; [9]

 

 

 

10 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ

 

10.1 Расчет  и выбор автоматических выключателей

 

В настоящее время в работу многих машин полностью направляют и контролируют автоматические устройство. Такие машины вырабатывают продукцию и изготовляют предметы вообще, без какого либо прямого участия и содействия человека. Их называют автоматами.

Это название произошло от древнегреческого слова “аутоматос”, что означает самодвижущийся. В античной Греции так называли некоторые механические устройства, выполняющие ряд согласованных и подчиненных движений без вмешательства человека.

Однако все известные нам весьма остроумные автоматы древности использовались только как средства религиозного культа или забавы и никакого практического значения не имели. Первым автоматом, созданным по практической цели, были часы. Именно появление часовых механизмов подало мысль применить автоматы в производстве.

Существует 2 вида машин автоматов:

1) Циклические  автоматы

2) Рефлекторные  автоматы

Циклические автоматы – это те автоматы, которые выполняют не более одной серии технологических операций. Последовательность операций в таких машинах регулируется особым внутренним механизмом, подводимым в движение вспомогательным электродвигателем. К ним относятся, например, разнообразные металлорежущие станки – автоматы, выполняющие токарную обработку в соединении со сверлильными и расточными работами, нарезанием резьб и т.п. Циклические автоматы не могут изменить не заданного темпа, ни заданного режима.

Их самодействующий механизм управления не контролирует ход технологических операций, выполняемый машинами.

Рефлекторные аппараты – это те аппараты, которые могут без прямого содействия человека изменять режим своей работы в зависимости от требований технологии производства или изменений внешних условий. Работу таких автоматов обеспечивает сложное автоматическое устройство, одновременно осуществляющее как контроль за ходом технологического процесса, так и управление машиной в соответствии с заданной программой. Программа заранее устанавливается технологами. В соответствии с выбранной программой обслуживающий персонал производит настройку этого устройства перед пуском машины в работу.

Особое распространение получили автоматические выключатели в цепях двигателей. И это не случайно. Автоматический выключатель относится к универсальной защитной аппаратуре. И это вполне объяснимо. Допустим, сравнить работу плавкого предохранителя и автоматического выключателя. И та и эта аппаратура защитит электрооборудование от токов КЗ и токов перегрузок. Но у автоматического выключателя есть 2 огромных плюса:

1) Плавкий  предохранитель после выхода  из строя следует срочную замену. А автомат после срабатывания  размыкает цепь, тем самым после  устранения причины срабатывания  можно подготовить для повторной  работы нажатием на кнопку  или поворотом рукоятки.

2) У автоматического  выключателя есть электромагнит  с механизмом отключения - электромагнитный  расцепитель. Время отключения автоматов с электромагнитными расцепителями незначительное (сотые доли секунды), поэтому автоматы относятся к мгновенно действующей аппаратурой. У предохранителя нет этого.

Автоматические выключатели различаются по току, числу пар полюсов, расцепителю, по способу присоединения проводов.

Автоматические выключатели могут выпускаться как с настраиваемым током расцепителя, так и не с настраиваемым. Это зависит от завода – изготовителя и от более ранней или поздней серией выхода автомата в продажу.

Автоматические выключатели применяются не только для отключений приемников при токах короткого замыкания, но и для частых включений и отключений их вручную при номинальной работе. Возникающая при размыкании цепи электрическая дуга гасится в воздухе или в масле. В зависимости от этого автоматические выключатели называются воздушными или маслеными. В цепях с напряжением до 1000 В применяются в основном воздушные выключатели, выше 1000 В – масляные.

Расцепители автоматических выключателей бывают 3 - ёх видов:

1) Электромагнитный  расцепитель;

2) Тепловой  расцепитель;

3) Комбинированный  расцепитель.

Электромагнитный расцепитель применяется во всех областях производства и защищает электрооборудование от токовых перегрузок и от токов короткого замыкания (КЗ).

Тепловой расцепитель также имеет широкое распространение в промышленности и защищает электрооборудования от тепловых перегрузок, отключая электрооборудование с выдержкой времени в обратной зависимости от величины тока перегрузки.

Комбинированный расцепитель имеет, пожалуй, самое широкое распространение в сфере промышленности. Данный вид расцепителя защищает электрооборудование как от токовых перегрузок и токов КЗ, так и от тепловых перегрузок. Невыгодность его состоит в большой цене, по сравнению со всеми другими видами расцепителей автоматических выключателей. Это является его единственным минусом.

Для электрифицированного стенда требуется расчет и выбор автоматический выключатель. Прежде чем приступить к расчету и выбору автоматов следует напомнить, что в схеме стоят 2 автоматических выключателя - QF 1 и QF 2. Автоматический выключатель QF 1 защищает всю схему стенда радиально – сверлильного станка модели 2А55 от токов перегрузок и от токов короткого замыкания. Автоматический выключатель QF 2, который защищает только двигатель охлаждения (М 5) или лампу ЕL 5, имитирующую в схеме работу двигателя, от токовых перегрузок и от токов короткого замыкания.

Для выбора автомата QF 1, следует произвести расчет потребляемого тока всего электрооборудования, установленного на стенде.

Определяем ток автоматического выключателя QF 1:

 

; [13]

 

Исходя из вышеизложенного расчета, выбираем автоматический выключатель типа ВА 01 – 01С6 с номинальным током в 6 А и током расцепителя в 2А.

Автоматический выключатель имеет тепловой электромагнитный расцепитель (комбинированный). Для защиты от токовой и тепловой перегрузок его необходимо отстроить. Его следует отстроить в зоне токов короткого замыкания и в зоне тепловой защиты.

Настраиваем автоматический выключатель в зоне токов короткого замыкания:

 

; [14]

 

Настраиваем автоматический выключатель в зоне тепловой защиты:

 

; [15]

 

Так как автоматический выключатель QF 2 защищает только имитируемый двигатель охлаждения станка (М5) или на стенде лампу EL 5, то нет нужды делать расчет суммарного тока всего электрооборудования. Необходимо знать лишь силу тока одной лампы, стоящей в качестве двигателя М 5. Ток, потребляемой лампой, составляет 0,023 А.

Отсюда можно выбрать автоматический выключатель типа ВА 01 – 01С6 с номинальным током в 6 А и током расцепителя в 1 А.

Несмотря на это, его также необходимо отстроить в зонах тока короткого замыкания и тепловой защиты.

Настраиваем автоматический выключатель в зоне токов короткого замыкания:

 

; [16]

 

Настраиваем автоматический выключатель в зоне тепловой защиты:

 

; [17]

 

 

11 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРОВОДОВ

 

Прежде чем приступить к расчету и выбору провода для питания схемы электрифицированного стенда, следует дать общие понятие о жилах провода, существующих марках, условия прокладки провода и т.д.

Электрический провод - неизолированный или изолированный проводник электрического тока, состоящий из 1 (одножильный провод) или нескольких (многожильный провод) проволок (чаще всего медных, алюминиевых или, значительно реже, стальных).

Провода используют при сооружении линий электропередач (ЛЭП), изготовлении обмоток электрических машин, монтаже радиоаппаратуры, в устройствах связи и т.д.

Каждый провод или кабель имеет свою марку. В буквах марки зашифрованы данные о:

1) Токоведущей  жиле;

2) Изоляции;

3) Оболочке;

4) Брони.

Информация о токоведущей жиле ставится всегда в самом начале маркировки и означает: А – алюминиевая жила; если первой буквы нет, то жила изготовлена из меди.