Пример расчета тока однофазного КЗ
В данной статье, я буду рассматривать пример расчета тока однофазного КЗ (ОКЗ) используя в первом варианте справочные таблицы представленные в [Л1], а во втором варианте справочные таблицы из [Л2].
С методами определения величины тока однофазного КЗ и с приведенными справочными таблицами для всех элементов короткозамкнутой цепи, можно ознакомиться в статье: «Расчет токов однофазного кз при питании от энергосистемы».
Исходные данные:
- масляный трансформатор напряжением 6/0,4 кВ, мощностью 1000 кВА со схемой соединения обмоток – Y/Yо.
- от трансформатора до ВРУ используется кабель марки ААШвУ 3х95 длиной 120 м.
- от ВРУ до двигателя используется кабель марки ААШвУ 3х95+1х35 длиной 150 м.
Рис.1 — Расчетная схема сети эл. двигателя
Вариант I
1. Расчет тока однофазного КЗ будет выполнятся по формуле приближенного метода при большой мощности питающей энергосистемы (Хс < 0,1Хт) [Л1, с 4 и Л2, с 39]:
где:
- Uф – фазное напряжение сети, В;
- Zт – полное сопротивление трансформатора току однофазного замыкания на корпус, Ом;
- Zпт – полное сопротивление петли фаза-нуль от трансформатора до точки КЗ, Ом.
2. По таблице 2 [Л1, с 6] определяем сопротивление трансформатора при вторичном напряжении 400/230 В, Zт/3 = 0,027 Ом.
3. Определяем полное сопротивление цепи фаза-нуль для участка от тр-ра до точки КЗ по формуле 2-27 [Л2, с 40]:
где:
- Zпт.уд.1 = 0,729 Ом/км – полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабеля марки ААШвУ 3х95, определяется по таблице 12 [Л1, с 16];
- l1 = 0,120 км – длина участка №1.
- Zпт.уд.2 = 0,661 Ом/км – полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабеля марки ААШвУ 3х95+1х35, определяется по таблице 13 [Л1, с 16];
- l2 = 0,150 км – длина участка №2.
4. Определяем ток однофазного КЗ:
Обращаю ваше вниманию, что при определении величины тока однофазного КЗ приближенным методом, сопротивления контактов шин, аппаратов, трансформаторов тока в данном методе не учитываются, поскольку арифметическая сумма Zт/3 и Zпт создает не который запас [Л2, с 40].
Вариант II
Определим ток однофазного КЗ по справочным таблицам из [Л2].
1. По таблице 2.4 [Л2, с 29] определяем сопротивление трансформатора Zт/3 = 33,6 мОм.
2. Определяем полное сопротивление цепи фаза-нуль для участка от тр-ра до точки КЗ по формуле 2-27 [Л2, с 40]:
где:
- Zпт.уд.1 = 0,83 мОм/м – полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабеля марки ААШвУ 3х95, определяется по таблице 2.11 [Л2, с 41];
- l1 = 120 м – длина участка №1.
- Zпт.уд.2 = 1,45 мОм/м – полное удельное сопротивление петли фаза-нуль для кабеля марки ААШвУ 3х95+1х35, определяется по таблице 2.10 [Л2, с 41].
Обращаю ваше внимание, что в данной таблице значение Zпт.уд. приводится для кабелей независимо от материала оболочки кабеля.
Если же посмотреть [Л1, с 16], то в таблице 13 для 4-жильных кабелей с алюминиевой оболочкой 3х95+1х35, Zпт.уд. = 0,661 мОм/м. Принимаю Zпт.уд.2 = 1,45 мОм/м, для того чтобы было наглядно видно, на сколько будет отличатся значение тока однофазного КЗ от расчета по «Варианту I». На практике же, лучше совмещать справочные таблицы из [Л1 и Л2].
3. Определяем ток однофазного КЗ:
Как видно из результатов расчета (вариант I: Iк = 1028 А; вариант II: Iк = 627 А), полученные значения тока однофазного КЗ почти в 2 раза отличаются. По каким справочным таблицам выполнять расчет тока однофазного КЗ, уже решайте сами, в любом случае это приближенный метод, поэтому, если нужны точные значения тока однофазного КЗ, следует рассчитывать по формуле представленной в ГОСТ 28249-93.
Литература:
1. Рекомендации по расчету сопротивления цепи «фаза-нуль». Главэлектромонтаж. 1986 г.
2. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ. Учебное пособие. 2008 г.
Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.
Поделиться в социальных сетях
Сопротивление цепи фаза – ноль
Таблица 1
Сечение фазных жил мм2 | Сечение нулевой жилы мм2 | Полное сопротивление цепи фаза – ноль, Ом/км при температуре жил кабеля +65 градусов | |||||
Материал жилы: | |||||||
|
| Алюминий | Медь | ||||
|
| R фазы | R нуля | Z цепи (кабеля) | R фазы | R нуля | Z цепи (кабеля) |
1,5 | 1,5 | — | — | — | 14,55 | 14,55 | 29,1 |
2,5 | 2,5 | 14,75 | 14,75 | 29,5 | 8,73 | 8,73 | 17,46 |
4 | 4 | 9,2 | 9,2 | 18,4 | 5,47 | 5,47 | 10,94 |
6 | 6 | 6,15 | 6,15 | 12,3 | 3,64 | 3,64 | 7,28 |
10 | 10 | 3,68 | 3,68 | 7,36 | 2,17 | 2,17 | 4,34 |
16 | 16 | 2,3 | 2,3 | 4,6 | 1,37 | 1,37 | 2,74 |
25 | 25 | 1,47 | 1,47 | 2,94 | 0,873 | 0,873 | 1,746 |
35 | 35 | 1,05 | 1,05 | 2,1 | 0,625 | 1,25 | |
50 | 25 | 0,74 | 1,47 | 2,21 | 0,436 | 0,873 | 1,309 |
50 | 50 | 0,74 | 0,74 | 1,48 | 0,436 | 0,436 | 0,872 |
70 | 35 | 0,527 | 1,05 | 1,577 | 0,313 | 0,625 | 0,938 |
70 | 70 | 0,527 | 0,527 | 1,054 | 0,313 | 0,313 | 0,626 |
95 | 50 | 0,388 | 0,74 | 1,128 | 0,23 | 0,436 | 0,666 |
95 | 95 | 0,388 | 0,388 | 0,776 | 0,23 | 0,23 | 0,46 |
120 | 35 | 0,308 | 1,05 | 1,358 | 0,181 | 0,625 | 0,806 |
120 | 70 | 0,308 | 0,527 | 0,527 | 0,181 | 0,313 | 0,494 |
120 | 120 | 0,308 | 0,308 | 0,616 | 0,181 | 0,181 | 0,362 |
150 | 50 | 0,246 | 0,74 | 0,986 | 0,146 | 0,436 | 0,582 |
150 | 150 | 0,246 | 0,246 | 0,492 | 0,146 | 0,146 | 0,292 |
185 | 50 | 0,20 | 0,74 | 0,94 | 0,122 | 0,436 | 0,558 |
185 | 185 | 0. 20 | 0,20 | 0,40 | 0,122 | 0,122 | 0,244 |
240 | 240 | 0,153 | 0,153 | 0,306 | 0,090 | 0,090 | 0,18 |
Таблица 2
Мощность трансформатора, кВ∙А | 25 | 40 | 69 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | 1000 |
Сопротивление трансформатора, Zт/3, Ом (Δ/Υ) | 0,30 | 0,19 | 0,12 | 0,075 | 0,047 | 0,03 | 0,019 | 0,014 | 0,009 |
Таблица 3
I ном. авт. выкл, А | 1 | 2 | 6 | 10 | 13 | 16 | 20 | 25 | 32-40 | 50 и более |
R авт., Ом | 1,44 | 0,46 | 0,061 | 0,014 | 0,013 | 0,01 | 0,007 | 0,0056 | 0,004 | 0,001 |
Таблица 4
R цепи, Ом | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,5 | 2 и более |
Rдуги, Ом | 0,015 | 0,022 | 0,032 | 0,04 | 0,045 | 0,053 | 0,058 | 0,075 | 0,09 | 0,12 | 0,15 |
При проектировании групповой сети, если питающая и распределительная сеть уже проложены, целесообразно выполнить измерение сопротивления цепи фаза – ноль от трансформатора до шин группового щита. Это может значительно уменьшить вероятность ошибок при расчетах групповой сети. В этом случае сопротивление рассчитываем по формуле:
RL—N= Rрасп + Rпер.гр + Rавт.гр+ Rnгр∙Lnгр +Rдуги (2)
где, Rрасп – измеренное сопротивление цепи фаза – ноль линии, подключаемой к вводному автоматическому выключателю группового щитка, Ом; Rпер.гр – сопротивление переходных контактов в групповой линии, Ом; Rавт.гр – суммарное сопротивление автоматических выключателей – вводного группового щита и отходящей групповой линии, Ом; Rnгр – удельное сопротивление кабеля n-й групповой линии (по таблице 1), Ом/км; Lnгр – длина n-й групповой линии, км.
Рассмотрим процесс вычисления сопротивления цепи фаза – ноль схемы, показанной на Рис.1 при однофазном коротком замыкании фазы на ноль в конце групповой линии.
Исходные данные:
— трансформатор мощностью 630 кВ∙А подключен по схеме «треугольник – звезда» — по таблице 2 находим Zт/3=0,014 Ом;
— питающая сеть – кабель с алюминиевыми жилами длиной 80 метров имеет фазный проводник 150 мм2 и нулевой – 50 мм2. По таблице 1 находим удельное сопротивление кабеля 0,986 Ом/км. Вычисляем его сопротивление (длины кабелей выражаем в километрах): 0,986 Ом/км∙0,08 км=0,079 Ом;
— распределительная сеть – кабель с медными жилами длиной 50 метров и сечением жил 35 мм2. По таблице 1 находим удельное сопротивление кабеля 1,25 Ом/км. Вычисляем его сопротивление:
1,25 Ом/км∙0,05 км=0,0625 Ом;
— групповая сеть – кабель с медными жилами длиной 35 метров и сечением жил 2,5 мм2. По таблице 1 находим удельное сопротивление кабеля 17,46 Ом/км. Вычисляем его сопротивление:
17,46 Ом/км∙0,035 км=0,61 Ом;
— автоматический выключатель отходящий линии – 16 Ампер (с характеристикой срабатывания «С»), вводной автоматический выключатель группового щитка 32 Ампера, остальные автоматические выключатели в линии имеют номинальный ток более 50 Ампер. Вычисляем их сопротивление (по таблице 3) 0,01 Ом+0,004 Ом+3∙0,001 Ом=0,017 Ом;
— переходные сопротивления контактов учтем только в групповой линии (точки подключения кабеля групповой линии к щитку и к нагрузке). Получаем 2∙0,01 Ом=0,02 Ом.
Суммируем все полученные значения и получаем сопротивление цепи фаза – ноль без учета сопротивления дуги RL—N=0,014+0,079+0,0625+0,61+0,017+0,02=0,80 Ом.
Из таблицы 4 берем сопротивление дуги 0,075 Ом, и получаем окончательное значение искомой величины RL—N=0,80 Ом+0,075 Ом=0,875 Ом.
В Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) задано наибольшее время отключения цепей при коротком замыкании в сетях с глухозаземленной нейтралью 0,2 секунды при напряжении 380 В и 0,4 секунды при напряжении 220В.
Для обеспечения заданного времени срабатывания защиты необходимо, что бы при коротком замыкании в защищаемой линии возникал ток, превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя (для взрывоопасных помещений не менее чем в 4 раза) и не менее чем в 3 раза ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику (для взрывоопасных помещений не менее чем в 6 раз). Для автоматических выключателей с комбинированным расцепителем (имеющим тепловой расцепитель для защиты от перегрузок и электромагнитный расцепитель для защиты от токов коротких замыканий) ток короткого замыкания должен превысить ток срабатывания электромагнитного расцепителя не менее, чем в 1,2 – 1,25 раза.
В настоящее время используются автоматические выключатели с различной кратностью токов срабатывания электромагнитного расцепителя к тепловому. Автоматические выключатели группы «В» имеют кратность в пределах от 3 до 5, группы «С» от 5 до 10, группы «D» от 10 до 20, группы «K» от 10 до 15 и группы «Z» от 2 до 3. При расчетах всегда берется максимальное значение кратности токов срабатывания расцепителей. Например для автоматического выключателя С16, ток короткого замыкания должен быть не менее 16 А∙10∙1,2=192 А (для автоматического выключателя С10 не менее10А∙10∙1,2=120 А и для С25 не менее 25 А∙10∙1,2=300 А). В приведенном выше примере мы получили сопротивление цепи фаза – ноль 0,875 Ом. При таком сопротивлении цепи ток короткого замыкания Iкз составит величину
Uф/ RL—N=220В/0,875 Ом=251 А. Следовательно групповая линия в приведенном примере защищена от токов коротких замыканий.
Максимальное сопротивление цепи фаза – ноль для автоматического выключателя С16 составит величину 220 В/192А=1,14 Ом. В приведенном примере сети (Рис. 1) сопротивление цепи от трансформатора до шин группового щита составит 0, 875 Ом — 0,61 Ом=0.265 Ом. Следовательно максимально возможное сопротивление кабеля групповой линии будет равно 1,14 Ом – 0, 265 Ом=0,875 Ом. Его максимальную длину L при сечении жил кабелей 2,5 мм2 определим при помощи таблицы 1.
L, км=0,875 Ом/(17,46 Ом/км)=0,050 км.
Всегда, когда есть возможность, следует рассчитывать групповую сеть с максимальным запасом по сопротивлению цепи фаза – ноль, особенно розеточную сеть. Часто нагрузки (утюг, чайник и другие бытовые приборы), в которых часто происходят замыкания, подключают к розетке через удлинитель. Начиная с определенной длины провода удлинителя, нарушается согласование параметров цепи с характеристиками аппаратов защиты, то есть ток короткого замыкания оказывается недостаточным для мгновенного отключения сети. Отключение аварийного участка осуществится только тепловым расцепителем через сравнительно большой промежуток времени (несколько секунд), в результате чего кабели могут нагреться до недопустимо высоких температур вплоть до воспламенения изоляции.
Проект электропроводки должен быть выполнен таким образом, что бы даже в случае воспламенения изоляции кабеля при коротком замыкании это не приводило к пожару. Именно поэтому возникли требования к прокладке скрытой электропроводки в стальных трубах в зданиях со строительными конструкциями, выполненными из горючих материалов. Во взрывоопасных зданиях целесообразно использовать более сложную защиту кабелей от воздействия токов короткого замыкания.
9 марта 2013 г.
К ОГЛАВЛЕНИЮ
Электробезопасность — Измерение цепи фаза-нуль
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПИ ФАЗА-НУЛЬ, ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ
Петлёй «ФАЗА-НУЛЬ» принято называть цепь, состоящую из фазы трансформатора и проводников — нулевого и фазного.
По измеренному полному сопротивлению петли «ФАЗА-НУЛЬ» производится расчет тока однофазного короткого замыкания. Основной целью является проверка временных параметров срабатывания аппаратов защиты от cверхтоков при замыкании фазы на корпус. Данная проверка так же подверждает непрерывность PE цепи. Время срабатывания аппаратов защиты должно удовлетворять требованиям п.1.7.79 ПУЭ.
Надёжность срабатывания защиты от сверхтоков является одним из основных требований как при проектировании, так и при монтаже и требует расчетной и натурной проверки.
Поскольку речь идёт о замыкании на корпус, то под нулевым проводником мы понимаем совокупность защитных (PE) и защитно-рабочих (PEN) проводников от «корпуса» до трансформатора. Таким образом, проверка петли «ФАЗА-НУЛЬ» позволяет оценить и качество защитной цепи.
ИЗМЕРЕНИЯ
Существует несколько методик измерения сопротивления петли «ФАЗА-НУЛЬ» и токов короткого замыкания, как с отключением напряжения линии, так и без.
В настоящее время в основном применяются современные микропроцессорные измерительные приборы, реализующие методику измерения полного сопротивления петли «ФАЗА-НУЛЬ» без отключения напряжения, и автоматического расчета тока короткого замыкания на основании значения сопротивления петли. Применение данных приборов упрощает процесс испытаний. Кроме того, испытания оказываются более щадящими по отношению к испытываемым линиям и аппаратам защиты. Некоторые из этих приборов позволяют проводить измерения без искючения из испытываемой линии УЗО и не вызывают их срабатывания, что представляется достаточно важным и удобным, поскольку измерения проводятся между фазным проводником и нулевым защитным проводником. Измерения проводятся на концах проводников, защищаемых аппаратами защиты от сверхтока.
Результаты измерений оформляются протоколом установленного образца.
Перед проведением измерений петли «ФАЗА-НУЛЬ» рекомендуется провести измерение сопротивлений защитных проводников, проверку их непрерывности (проверка металлосвязи, проверка заземления).
УСТРАНЕНИЕ ДЕФЕКТОВ
Если при проведении измерений петли «ФАЗА-НУЛЬ» в действующей электроустановке получены неудовлетворительные результаты, то требуется срочное устранение дефекта. Как правило, бывает достаточно заменить аппарат защиты от сверхтоков на другой, с более подходящими характеристиками. Но иногда требуется замена существующего кабеля на кабель с другим сечением жил. Подобные случаи, как правило, сложнее с точки зрения монтажа.
РАСЧЁТ ПЕТЛИ «ФАЗА-НУЛЬ»
С целью своевременного согласования параметров кабельных линий и аппаратов защиты от сверхтоков необходимо производить расчёты петли «ФАЗА-НУЛЬ» на стадии проектных работ. Подобные расчеты удобно проводить в комплексе: мощность нагрузки; cos φ; длина кабельной линии; сечение жилы; вид монтажа; падение напряжения на линии; расчетное полное сопротивление петли; прогнозируемый ток короткого замыкания; номинальный ток аппарата защиты; характеристика аппарата защиты. Расчет петли «ФАЗА-НУЛЬ» является одним из наиболее сложных, поскольку требует принятия во внимание ряда трудно учитываемых параметров.
ВРЕМЯ-ТОКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Согласно ГОСТа Р 50345-99, п.3.5.17 — это наименьшая величина тока, при котором автоматический выключатель сработает (отключится) без выдержки времени, т.е. его электромагнитная защита.
В этом же ГОСТе Р 50345-99, п.5.3.5., говорится, что всего существует три стандартные характеристики (типы мгновенного расцепления):
B — от 3·In до 5·In
C — от 5·In до 10·In
D — от 10·In до 20·In (встречаются от 10·In до 50·In)
In – номинальный ток автоматического выключателя.
Рассмотрим каждый вид характеристики на примере модульного автоматического выключателя ВА47-29.
Время-токовая характеристика типа В
На графике (кривой) показана зависимость времени отключения автоматического выключателя от протекающего через него тока. Ось Х — это кратность тока в цепи к номинальному току автомата (I/In). Ось У — время срабатывания, в секундах.
График разделен двумя линиями, которые и определяют разброс времени срабатывания тепловой и электромагнитной защит автомата. Нижняя линия — это горячее состояние автомата (после срабатывания), а верхняя линия — это холодное состояние.
Характеристики практически всех автоматов изображаются при температуре +30°С.
На представленных время-токовых характеристиках (сокращенно, ВТХ) пунктирная линия — это верхняя граница (предел) для автоматов с номинальным током меньше 32 (А).
По графику видно:
1. Если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 3·In, то он должен отключиться за время 0,02 секунды в горячем состоянии, до 35 секунд в холодном состоянии (для автоматов менее 32А) и до 80 секунд в холодном состоянии
2. Если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 5·In, то он должен отключиться за 0,01 секунду в горячем состоянии или за 0,04 секунды в холодном.(для автоматов более 32А).
Автоматы с характеристикой В применяются в основном для защиты потребителей с преимущественно активной нагрузкой, например, электрические печи, электрические обогреватели, цепи освещения.
Правда, в магазинах их количество почему то всегда ограничено, т.к. распространенным видом является характеристика С. И кто так решил? Вполне целесообразно на автоматы групповых линий для освещения и розеток ставить именно тип В, а на вводной автомат — тип С. Так будет соблюдена селективность, и при коротком замыкании где нибудь в линии не будет отключаться вводной автомат и «гасить» всю квартиру.
Время-токовая характеристика типа С
Вот ее график:
1. Если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 5·In, то он должен отключиться за время 0,02 секунды в горячем состоянии, до 11 секунд в холодном состоянии (для автоматов менее 32А) и до 25 секунд в холодном состоянии (для автоматов более 32А).
2. Если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 10·In, то он должен отключиться за 0,01 секунду в горячем состоянии или за 0,03 секунды в холодном.
Автоматы с характеристикой С применяются в основном для защиты трансформаторов и двигателей с малыми пусковыми токами. Также их можно использовать для питания цепей освещения. Нашли они достаточно широкое распространение в жилом фонде, хотя свое мнение об этом я высказал чуть выше.
Время-токовая характеристика типа D
График:
1. Если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 10·In, то он должен отключиться за время 0,02 секунды в горячем состоянии, до 3 секунд в холодном состоянии (для автоматов менее 32А) и до 7 секунд в холодном состоянии (для автоматов более 32А).
2. Если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 20·In, то он должен отключиться за 0,009 секунд в горячем состоянии или за 0,02 секунды в холодном.
Автоматы с характеристикой D применяются в основном для защиты электрических двигателей с частыми запусками или значительными пусковыми токами (тяжелый пуск).
ПЛАВКИЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Плавкие предохранители — это электрические аппараты, защищающие установки от перегрузок и токов короткого замыкания.
Основными элементами предохранителя являются плавкая вставка, включаемая в рассечку защищаемой цепи, и дугогасительное устройство, гасящее дугу, возникающую после плавления вставки.
К предохранителям предъявляются следующие требования:
- Времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта.
- При коротком замыкании предохранители должны работать селективно.
- Время срабатывания предохранителя при коротком замыкании должно быть минимально возможным, особенно при защите полупроводниковых приборов. Предохранители должны работать с токоограничением.
- Характеристики предохранителя должны быть стабильными. Разброс параметров из-за производственных отклонений не должен нарушать защитные свойства предохранителя.
- В связи с возросшей мощностью установок предохранители должны иметь высокую отключающую способность.
- Замена сгоревшего предохранителя или плавкой вставки не должна требовать много времени.
В промышленности наибольшее распространение получили предохранители типа и ПН-2.
ВРЕМЯ-ТОКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ СЕРИИ ПН2
Устройство предохранителей ПН-2
Эти предохранители более совершенны, чем предохранители ПР-2. Корпус квадратного сечения №1 предохранителя типа ПН-2 изготавливается из прочного фарфора или стеатита. Внутри корпуса расположены ленточные плавкие вставки №2 и наполнитель — кварцевый песок №3. Плавкие вставки привариваются к диску №4, который крепится к пластинам №5, связанным с ножевыми контактами №9. Пластины №5 крепятся к корпусу винтами.
В качестве наполнителя в предохранителях ПН-2 используется кварцевый песок с содержанием SiO2 не менее 98 %, с зернами размером (0,2—0,4)10-3 м и влажностью не выше 3 %. Перед засыпкой песок тщательно просушивается при температуре 120—180 °С. Зерна кварцевого песка имеют высокую теплопроводность и хорошо развитую охлаждающую поверхность.
Плавкая вставка предохранителей ПН-2 выполняется из медной ленты толщиной 0,1— 0,2 мм. Для получения токоограничения вставка имеет суженные сечения №8. Плавкая вставка разделена на три параллельных ветви для более полного использования наполнителя. Применение тонкой ленты, эффективный теплоотвод от суженных участков позволяют выбрать небольшое минимальное сечение вставки для данного номинального тока, что обеспечивает высокую токоограничивающую способность. Соединение нескольких суженных участков по-следовательно способствует замедлению роста тока после плавления вставки, так как возрастает напряжение на дуге предохранителя. Для снижения температуры плавления на вставки наносятся оловянные полоски №7 (металлургический эффект).
Принцип действия предохранителя ПН-2
При коротком замыкании плавкая вставка предохранителя ПН-2 сгорает и дуга горит в канале, образованном зернами наполнителя. Из-за горения в узкой щели при токах выше 100 А дуга имеет возрастающую вольт-амперную характеристику. Градиент напряжения на дуге очень высок и достигает (2—6)104 В/м. Этим обеспечивается гашение дуги за несколько миллисекунд.
После срабатывания предохранителя плавкие вставки вместе с диском №4 заменяются, после чего патрон засыпается песком. Для герметизации патрона под пластины №5 кладется асбестовая прокладка №6 что предохраняет песок от увлажнения. При номинальном токе 40 А и ниже предохранитель имеет более простую конструкцию.
Технические характеристики предохранителей ПН-2
Предохранители ПН-2 выполняются на номинальный ток до 630 А. Предельный отключаемый ток короткого замыкания, который может отключаться предохранителем, достигает 50 кА (действующее значение тока металлического короткого замыкания сети, в которой устанавливается предохранитель).
Малые габариты, незначительная затрата дефицитных материалов, высокая токоограничивающая способность являются достоинствами плавкого предохранителя ПН-2.
Материал плавких вставок предохранителей
Плавкие вставки изготовляются из меди, цинка, свинца или серебра.
В современных наиболее совершенных предохранителях отдают предпочтение медным вставкам с оловянным растворителем. Широко распространены также цинковые вставки.
Медные вставки для предохранителей наиболее удобны, просты и дешевы. Улучшение их характеристик достигается наплавлением оловянного шарика в определенном месте, примерно в середине вставки. Такие вставки применяются, например, в упомянутой серии насыпных предохранителей ПН2. Олово плавится при температуре 232°, значительно меньшей, чем температура плавления меди, и растворяет медь вставки в месте соприкосновения с нею. Появляющаяся при этом дуга уже расплавляет всю вставку и гасится. Цепь тока оказывается отключенной.
Таким образом, наплавление оловянного шарика приводит к следующему.
Во-первых, медные вставки начинают реагировать с выдержкой времени на столь малые перегрузки, на которые они при отсутствии растворителя вовсе не реагировали бы. Например, медная проволока диаметром 0,25 мм с .растворителем расплавилась при температуре 280° за 120 мин.
Во-вторых, при одной и той же достаточно большой температуре (т. е. при одинаковой нагрузке) вставки с растворителем реагируют много быстрее, чем вставки без растворителя.
Например, медная проволока диаметром 0,25 мм без растворителя при средней температуре 1 000° расплавилась за 120 мин, а такая же проволока, но с растворителем при средней температуре только 650°, расплавилась всего за 4 мин.
Применение оловянного растворителя позволяет иметь надежные и дешевые медные вставки, работающие при сравнительно низкой эксплуатационной температуре, имеющие относительно малый объем и вес металла (что благоприятствует коммутационной способности предохранителя) и в то же время обладающие большим быстродействием при больших перегрузках и реагирующие с выдержкой времени на относительно малые перегрузки.
Цинк часто используется для изготовления плавких вставок. В частности, такие вставки применяются в упомянутой серии предохранителей ПР-2.
Вставки из цинка более устойчивы против коррозии. Поэтому, несмотря на относительно малую температуру плавления, для них, вообще говоря, можно было бы допустить такую же предельную эксплуатационную температуру, как для меди (250°), и конструировать вставки с меньшим сечением. Однако электрическое сопротивление цинка примерно в 3,4 раза больше, чем у меди.
Чтобы сохранить ту же температуру, надо уменьшить потери энергии в ней, соответственно увеличив ее сечение. Вставка получается значительно более массивной. Это при прочих равных условиях приводит к понижению коммутационной способности предохранителя. Кроме того, при массивной вставке с температурой 250° не удалось бы в тех же габаритах удержать на допустимом уровне температуру патрона и контактов.
Все это заставляет снизить предельную температуру цинковых вставок до 200°, а для этого — еще больше увеличивать сечение вставки. В итоге предохранители с цинковыми вставками при тех же размерах обладают значительно меньшей устойчивостью к токам короткого замыкания, чем предохранители с медными вставками и оловянными растворителями.
Петля фаза ноль сопротивление и измерение
Обеспечить работу электрического оборудования в квартире или на производстве без перебоев и проблем, опасных для жизни людей и для работоспособности приборов – это задача не из легких. Такую функцию выполняют специальные аппараты защиты, которые необходимо устанавливать на объекте, чтобы избежать возникновения аварийных ситуаций (перегруз в сети из-за интенсивной или неравномерной нагрузки, короткое замыкание, удар молнии во время грозы, механическое повреждение силового кабеля или проводки). Цель таких систем защиты – они должны незамедлительно сработать, иначе может возникнуть возгорание на объекте.
Но не стоит ждать, когда эта аварийная ситуация возникнет сама собой, целесообразнее будет провести заранее необходимые замеры и тестовые испытания электроустановок с целью выявить так называемые «узкие места». Одно из таких тестовых измерительных работ – это обязательное измерение петли фаза-ноль. Этот замер входит в число контрольных измерений, определяющих степень надежности пожарной и электробезопасности. Всегда рады произвести электромонтаж в Киеве и обласи по лучшим ценам. Измерить петлю фаза-ноль также важно, как и определить уровень изоляции, сопротивления заземления, испытать автовыключатели повышенным вольтажом, и протестировать устройства защитного отключения. Заказать измерить полное сопротивление петли «фаза-ноль» в Киеве и области можно в электротехнической лаборатории компании «Электрик-Онлайн»: выездная бригада выполнит необходимые замеры, выехав на объект: квартиру, дом, производственное или офисное помещение.
Измерение полного сопротивления петли фаза-ноль – почему это важно знать?
Контур, именуемый петлей фаза-ноль (можно встретить еще другие наименования – его называют петля фаза-нуль, Ф-0) создается при соединении проводника фазы с рабочим нулевым или защитным проводниками. Измерение полного сопротивления петли «фаза-ноль» позволяет выяснить, насколько на вашем объекте велика вероятность возникновения короткого замыкания в электроустановках во время перегрузки или аварии сети. Тестирование «Ф-0» позволяет определить, правильно ли был выбран аппарат защиты и насколько быстро (произойдет ли?) отключение поврежденного отрезка сети в то случае, если возникнет угроза короткого замыкания на корпус.Измерить, провести расчет полного сопротивления петли фаза-ноль собственными силами будет сложновато. Так как придется взять в расчет все промежуточные коммутаторы, имеющие собственные сопротивления, а рассчитывая силу тока в аварийном режиме, нужно будет учесть точный путь электротока через конструкции из металла, водо- и трубопроводы, заземляющий контур. Тогда как специальный прибор, используемый лабораторно, автоматически учтет все перечисленные сложности коммутации. Заключение по итогам замеров делают на основании установленных нормативов в ПТЭЭП и ПУЭ.
Вычисление или замер полного сопротивления петли «фаза-ноль» может понадобиться:
- Для испытаний во время приема-сдачи электрической установки, вводимой в эксплуатацию после установки или реконструкции.
- По запросу контролирующих организаций («Энергонадзор», «Укртехнадзор»).
- По инициативе владельца объекта, на котором нужно протестировать, оптимизировать, укрепить надежность и усилить электротехническую и пожарную безопасность.
Профессиональное измерение сопротивления петли фаза-ноль: доверьтесь «Электрик-Онлайн»
Рекомендуем воспользоваться возможностями услуги электрика в Киеве профессиональными навыками выездной электротехнической лаборатории компании «Электрик Онлайн» это электромонтажные работы в Киеве любой сложности. Представители организации выполнят необходимые замеры непосредственно на месте, подготовят технический протокол и, в случае необходимости, подготовят экспертное заключение, как оптимизировать электроснабжение на вашем объекте.
Замеры выполняются пошагово:
- Предосмотр: визуальная предварительная проверка, насколько плотно осуществлена стыковка проводов и установленных устройств защиты в цепи – это необходимо для корректности будущих измерений.
- Для получения искомых величин, являющихся целью проводимых измерений, выбирается наиболее дальняя точка в измеряемой электролинии или проводятся контрольные замеры по всей линии, если достигнуть дальней точки не представляется возможным.
Применяемые методики замеров:
- Падение разности потенциалов в обесточенной цепи или на нагрузочном сопротивлении. Второй тип методики – наиболее удобный и безопасный способ измерения.
- Искусственное создание короткого замыкания в цепи.
Замеры проводятся на электрической установке, находящейся под вольтажом. Специалисты «Электрик-Онлайн» имеют допуски для работы с электроустановками, находящимися под вольтажом до 1000 В.
Следуя нормам ПТЭЭП, такие замеры выполняются периодически, а в случае отказа аппаратов защиты – внепланово. В зонах повышенной взрывоопасности уровень сопровления петли «фаза-ноль» замеряется не реже раз в 2 года.
Замер полного сопротивления цепи фаза-нуль | Проверка петли фаза-ноль в Москве и МО
Измерение полного сопротивления петли «фаза-нуль» – это распространенный тип исследования кабельной линии. Выполняется он с целью выяснения предельного тока КЗ на исследуемой линии и для подтверждения правильного выбора защитного автомата.
Данный тип испытаний важен для всех организаций, которые устанавливают и используют кабельные линии и электрооборудование. Выполняются такие исследования в соответствии с графиком планово-предупредительных мероприятий и согласно предписанию контролирующих организаций. Периодичность их проведения зависит от типа здания и составляет:
- для обычных объектов – офисов, жилых зданий, административных сооружений и пр. – минимум раз в 3 года;
- для промышленных объектов, составляющих опасность для окружающей среды – минимально раз в год.
Замер петли «фаза-ноль» позволяет убедиться в надежности используемых автоматических выключателей и своевременно принять меры для недопущения аварий. Итоги проведенных замеров вносятся в протокол технического отчета и хранятся до дальнейших проверок. Это дает возможность сопоставить итоги испытаний в различные эксплуатационные периоды и принять необходимые меры для обеспечения безопасной эксплуатации и эффективной работы электрооборудования.
Особенности испытаний петли «фаза-нуль»
В случае возникновения КЗ проходящий по кабелю ток достигает максимума и значительно превышает номинальное значение тока для применяемого сечения провода. Чтобы не допустить аварии, важно применять автоматический выключатель. Он мгновенно отключается под воздействием высокого тока и за доли секунды блокирует его дальнейшее прохождение, обеспечивая безопасность находящихся на объекте людей и техники. Длина линии, потребительская мощность, сечение кабеля и другие параметры подбираются в соответствии с ПУЭ.
Испытания петли «фаза-ноль» в электроустановках проходят под напряжением. Выбирается самый удаленный потребитель, и затем производятся замеры сопротивления петли «фаза-ноль» и тока КЗ. Для замеров применяется специальный прибор – специалисты инженерного центра «ПрофЭнергия» используют в этих целях аппарат MI 3102HCL производства компании Metrel. Итоги проведенных замеров вносятся в журнал испытаний.
Инженер оформляет протокол №4 техотчета и делает заключение о надежности проверенного аппарата защиты. Параметры вносятся в протокол, который визируется инженерами, выполнившими проверку. В завершение оформленный документ проверяет и визирует начальник электротехнической лаборатории.
Тонкости расчета тока однофазного КЗ
Проверка согласования параметров цепи «фаза-нуль» должна выполняться опытными специалистами. Важно учесть, что в некоторых формулах для расчета тока 1-фазного КЗ приняты допущения, снижающие точность результатов. В частности, может пренебрегаться сопротивление питающей системы, при этом мощность указывается как достаточная. А если в расчетах элементарно суммировать полные сопротивления, результат будет завышенным.
Чтобы правильно измерить сопротивление цепи «фаза-нуль», максимально точно рассчитать предельный ток КЗ, проверить надежность автоматов и выявить скрытые дефекты, воспользуйтесь профессиональной помощью наших специалистов. Регулярное проведение таких измерений поможет обеспечить стабильную и бесперебойную работу электрооборудования, избежать аварийных ситуаций, не допустить выхода из строя дорогостоящего оборудования и минимизировать риск получения производственных травм.
ПРОТОКОЛ № 4
проверки согласования параметров цепи «фаза – нуль» с характеристиками аппаратов защиты и непрерывности защитных проводников
Климатические условия при проведении измерений:
Температура воздуха +22°С. Влажность воздуха 41 %. Атмосферное давление 749 мм.рт.ст.
Цель измерений (испытаний): приемо-сдаточные
Нормативные и технические документы, на соответствие требованиям которых проведены измерения (испытания):
ПУЭ Раздел 1. Глава 1.7. п.1.7.1. Глава 1.8. п.1.8.39 п.п. 4. Раздел 3. Глава 3.1. п.3.1.8; ГОСТ Р 50030.2, ГОСТ 50345.
1. Результаты измерений:
№ п/п |
Проверяемый участок цепи, место установки аппарата защиты |
Аппарат защиты от сверхтока |
Измеренное значение сопротивления цепи «фаза – нуль», (Ом) |
Измеренное (расчётное) значение тока однофазного замыкания, (А) |
Время срабатывания аппарата защиты, (сек) |
||||||||
Типовое обозначение |
Тип расцепи теля |
Ном. ток, (А) |
Диапазон тока срабатывания расцепителя короткого замыкания, (А) |
A |
B |
C |
A |
B |
C |
Допуст. |
в/т х-ка |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
ЩР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Ввод |
Sh303L |
ОВВ МД-C |
20 |
100-200 |
0,39 |
0,39 |
0,38 |
569 |
568 |
576 |
5,0 |
< 0,1 |
2 |
Группа от QF1 |
Legrand |
ОВВ МД-C |
16 |
80-160 |
0,62 |
— |
— |
355 |
— |
— |
0,4 |
< 0,1 |
3 |
Группа от QF2 |
Legrand |
ОВВ МД-C |
16 |
80-160 |
— |
0,62 |
— |
— |
355 |
— |
0,4 |
< 0,1 |
4 |
Группа от QF3 |
S201 |
ОВВ МД-C |
16 |
80-160 |
— |
— |
0,61 |
— |
— |
360 |
0,4 |
< 0,1 |
5 |
Группа от QF4 |
S201 |
ОВВ МД-C |
16 |
80-160 |
0,70 |
— |
— |
315 |
— |
— |
0,4 |
< 0,1 |
6 |
Группа от QF5 |
S201 |
ОВВ МД-C |
16 |
80-160 |
— |
0,60 |
— |
— |
365 |
— |
0,4 |
< 0,1 |
7 |
Группа от QF6 |
S201 |
ОВВ МД-C |
16 |
80-160 |
— |
— |
0,67 |
— |
— |
328 |
0,4 |
< 0,1 |
8 |
Группа от QF7 |
S201 |
ОВВ МД-C |
10 |
50-100 |
0,87 |
— |
— |
254 |
— |
— |
0,4 |
< 0,1 |
9 |
Группа от QF8 |
Legrand |
ОВВ МД-C |
16 |
80-160 |
— |
0,61 |
— |
— |
359 |
— |
0,4 |
< 0,1 |
10 |
Группа от QF9 |
Legrand |
ОВВ МД-C |
16 |
80-160 |
— |
— |
0,66 |
— |
— |
333 |
0,4 |
< 0,1 |
2. Измерения проведены приборами:
№ п/п |
Тип |
Заводской номер |
Метрологические характеристики |
Дата поверки |
№ аттестата (свидетельства) |
Орган государственной метрологической службы, проводивший поверку |
||
Диапазон измерения |
Класс точности |
последняя |
очередная |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1. |
Измеритель параметров электроустано-вок MI 3102 H ВТ |
18120530 |
0,00-19,99 Ом 20-1999 Ом |
±0,03Rизм ±0,05Rизм |
09.06.2018 |
08.06.2020 |
КСП-919-2018 |
ИП Казаков П.С. |
2. |
Прибор для измерений климатических параметров Метео-10 |
230 |
-10…+50°С 10-96% 600-795 мм.рт.ст |
±0,5°С ±5,0% ±7,5 мм.рт.ст |
07.11.2018 |
06.11.2019 |
СП 1846550 |
ФБУ Ростест-Москва |
3. При проведении измерений проверено:
a. Отсутствие предохранителей и однополюсных выключающих аппаратов в нулевых рабочих проводниках.
b. Соответствие плавких вставок и уставок автоматических выключателей проекту и требованиям нормативной и технической документации.
c. Качество сварных соединений-ударами молотка, стабилизация разъёмных контанктных соединений по II классу в соответствии с ГОСТ 10434
Обозначение типов расцепителей:
1. В, С, D – тип мгновенного расцепления по ГОСТ Р 50345-99 3. НВВ – максимальный расцепитель тока с независимой выдержкой времени
2. ОВВ – максимальный расцепитель тока с обратно-зависимой выдержкой времени 4. МД – максимальный расцепитель тока мгновенного действия
4. Заключение: время защитного отключения соответствуют нормам ПУЭ.
Измерение петли фаза-ноль в электролаборатории ПрофЭнергия
Мы проводим проверку сопротивления петли фаза-нуль.
Наши лицензии позволяют осуществлять все необходимые замеры и испытания, а благодарственные письма, подтверждают высокий уровень оказанных услуг.
Стоимость проверки петли фаза-нульДля экономии времени наши специалисты могут бесплатно выехать на объект и оценить объем работ
Заказать бесплатную диагностику и расчет стоимости
Остались вопросы?Для консультации по интересующим вопросам, или оформления заявки, свяжитесь с нами по телефону:
+7 (495) 181-50-34
Электроснабжение поселка городского типа «Советский» с разработкой вопроса определение сопротивления петли «фаза-нуль»
Дипломник: Гарипов Дамир ИльдаровичЭЭФ группа ЭС-51
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Тема: Электроснабжение поселка
городского типа «Советский» с разработкой
вопроса определение сопротивления петли
«фаза-нуль»
Научный руководитель:
Макарова Надежда Леонидовна
2
Тема: Электроснабжение поселка городского типа «Советский» с разработкой
вопроса определение сопротивления петли «фаза-нуль»
Цель: Выбор рациональной системы электроснабжения.
Задачи:
Выполнить расчет электрических нагрузок электроприемников
микрорайона.
Определить тип трансформаторных подстанций, количество, мощность и
их местоположение.
Выбрать схемы электроснабжения.
Выполнить расчет распределительных сетей 0,4 и 10 кВ.
Проверить аппаратуру защиты ТП и кабелей на стойкость токам КЗ.
Определить потери мощности и электроэнергии в элементах СЭС.
Сопоставить варианты по технико-экономическим показателям.
Рассмотреть вопросы техники безопасности при эксплуатации кабельных
линий и охраны окружающей среды
Разработать вопрос об определении сопротивления петли «фаза-нуль»
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН МИКРОРАЙОНА
3
4
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
5. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
5РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
6. ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
6ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
7. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ (ВАРИАНТ 1)
7РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ (ВАРИАНТ 1)
8
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ (ВАРИАНТ 2)
9. ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ СЕТИ
9ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ СЕТИ
600
569,78
586,17
517,8
559,33
509,92
577,04
500
Суммарные
издержки, тыс. руб
Приведенные
затраты, тыс.руб
Капиталовложения,
тыс. руб
400
Вариант 1
Вариант 2
И ( р К С Э У )
Ежегодные издержки на эксплуатацию,
обслуживания и ремонт электрооборудования
З ЕН К И
Приведенные затраты
К .(1) К КЛ .04 К ВЛ .0,4 К КЛ .10 КТР
Суммарные капиталовложения
10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕТЛИ «ФАЗА-НУЛЬ»
10ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕТЛИ «ФАЗА-НУЛЬ»
Расчет однофазных токов короткого замыкания
I к(1)
U ф.ср
Z П (Ф.О )
1
3ZТ/
где U ф.ср — среднее фазное номинальное напряжение, В;
Z П (Ф.О )
ZТ/
— сопротивление петли фаза-ноль,
Ом;
— сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании
Сопротивление петли фаза-ноль высчитывается
Z П .( ф 0) ZО. П .( ф 0) L
где
Z О. П .( ф 0) — полное сопротивление цепи фаза-ноль, Ом/км;
L – длина линии, км.
11
Параметр
Измерение полного, активного и
реактивного сопротивления
петли «фаза-нуль»
Погрешность
Вычисление тока короткого замыкания
Максимальный измерительный ток в
цепи
ИФН-200
Значение
0,01-200 Ом
3%
до 22 кА
25 А
Вычисление угла между напряжением и
током при коротком замыкании
0…±60°
Измерение сопротивления постоянному
току
0,01-999 Ом
Измерение напряжения
Память
Рабочая температура
Питание
Габаритные размеры
Вес
30-280 В
35 измерений
от –15 С° до +55 С°
аккумулятор 12 В или
сеть 220 В/50 Гц
120х250х40 мм
900 гр
12
1 — значение основного параметра;
2 — буква и размерность основного параметра;
3, 4, 5 — буквы, значение и размерность второстепенных параметров;
6 — значок, индицирующий состояние батареи;
7 — значок, сигнализирующий о перегреве прибора;
8 — значок режима работы прибора;
9 — напряжение в измеряемой цепи.
1- буква, значение и размерность основного параметра;
2 — значок, индицирующий состояние батареи;
3 — значок, сигнализирующий о перегреве прибора;
4 — значок режима работы прибора;
5 — напряжение в измеряемой цепи.
ЕР-180
13
Диапазон измерения
сопротивления цепи
«фаза-ноль», Ом
от 0,1 до 1,0; от 1,0
до 20,0
Ток нагрузки в
течении 10 ±2 мс, А,
не более
19
Время установления
показаний, сек, не
более
5
Габаритные размеры,
мм
210х130х65
Масса, кг
0,8
Прибор ЕР180 предназначен для измерений в сетях переменного тока с
фазным напряжением 220 В, частотой 50 Гц с глухозаземленной
нейтралью питающего трансформатора:
— среднеквадратического значения напряжения переменного тока между
фазным и нулевым рабочим или между фазным и нулевым защитным
проводниками;
— сопротивления цепи между фазным и нулевым защитным проводником
без отключения напряжения в электрической сети.
14
С.А. 6454
• Большой ЖК-дисплей с двумя цифровыми
индикаторами, множество символов
• Быстрое безошибочное подключение, благодаря
проводу с сетевой вилкой
• Сигнализация и сохранение событий (дата,
время) в памяти (100 измерений)
• Связь по оптическому кабелю:
• непосредственная печать на принтер с
последовательным интерфейсом
• передача данных из памяти на ПК (поставляется
стандартная программа)
Принтер с
последовательным
интерфейсом
Подключение прибора
Окно программы
экспорта данных
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
15
В дипломном проекте произведен расчет нагрузок жилых домов,
общественных зданий наружного и внутриквартального освещения, а также
расчет нагрузки всего микрорайона «Строитель» поселка Советский,
произведен расчет числа и мощность трансформаторных подстанций.
Произведен выбор сечения кабелей, проводов воздушных линий и
уличного освещения на стороне низшего напряжения с проверкой по потерям
напряжения. Выбранные сечения удовлетворяют всем необходимым
требованиям
В данном проекте произведен выбор защитных аппаратов, расчет токов
короткого замыкания с проверкой аппаратуры защиты на стойкость к токам
короткого замыкания.
В проекте произведен расчет распределительных сетей среднего
напряжения в двух вариантах и рассчитаны потери мощности и потери
электроэнергии в нем. По результатам технико — экономического расчета
получили два равноценных варианта. Сделан выбор более выгодного
варианта из следующих соображений:
в виду меньших первоначальных капиталовложений
более надежного питания потребителей с точки зрения бесперебойности
электроснабжения;
меньшего отвода земель под строительство кабельных линий
В заключение рассмотрены вопросы техники безопасности и охраны
окружающей среды.
16. СПИСОК ПЛАКАТОВ
16СПИСОК ПЛАКАТОВ
1 – Тема диплома
2 – Цели и задачи дипломного проекта
3 — Генеральный план микрорайона «Строитель»
4 – Расчетные формулы для определения электрических нагрузок
5 – Распределительная сеть низкого напряжения
6 – Осветительная сеть наружного освещения
7 – Распределительная сеть среднего напряжения (ВАРИАНТ 1)
8 – Распределительная сеть среднего напряжения (ВАРИАНТ 2)
9 – Технико – экономическое сравнение вариантов сети
10 – Определение сопротивления петли «фаза-нуль»
15 – Заключение
Проверка и измерение сопротивления петли «фаза-нуль
Последние два способа не требуют расчетов, первый же использует формулу
Zпет = Zп + Zт/3
Zп – полное сопротивление проводов петли фаза – нуль,
Zт – полное сопротивление питающего трансформатора
Исходя из полученного значения, можно определить ток однофазного замыкания на землю
Iк = Uф/ Zпет
Если по расчетам оказывается, что ток однофазного замыкания на землю (ТОЗ) превышает допустимый ток на 30%, то требуется полный замер сопротивления петли фаза нуль Под допустимым током понимается ток, при котором в определенный временной промежуток происходит срабатывание аппарата.
В сети существует несколько видов защиты от однофазных замыканий. Плавкий предохранитель должен выдерживать трехкратный однофазный ток при коротком замыкании в невзывоопасном помещении и четырехкратный – во взрывоопасном. Для автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой эти показатели составляют соответственно три и шесть. Автоматический выключатель с электромагнитным расцепителем при определенном заранее коэффициентом разброса уставок Кр по данным завода изготовителя имеет показатели 1,1 Кр для любых видов помещений. При отсутствии заводских данных, коэффициент в обоих случаях повышается до 1,4 для уставки до 100А, и до 1,25 для уставок более 100А. Под уставкой понимается значение некоей величины, в данном случае – сила тока, по достижении которого происходит изменение состояния системы. При проверке петли фаза нуль учитывается полное (комплексное) сопротивление всей цепи.
Требования безопасности
Проведение измерения сопротивления петли фаза-нуль требует предварительного проведения специалистами электроизмерительной лаборатории ряда организационно-технических мероприятий. Для начала определяется график работ по измерению, поскольку для каждого вида измерительного средства требуется согласовать требования руководства фирмы-клиента. Затем проверяется допуск лиц, которые должны будут осуществить измерение сопротивления. Они должны пройти соответствующий инструктаж и иметь группу по электробезопасности не ниже третьей. Работники должны иметь возраст не менее 18 лет, пройти медицинское освидетельствование, инструктаж, иметь соответствующее образование и навыки, которые определены в МПБЭЭ (Межотраслевых правилах по охране труда и эксплуатации электроустановок).
Ограничения при работе с приборами
В соответствии с теми же МПБЭЭ, запрещается производить ряд манипуляций с измерительными приборами, а именно:
- Работа с прибором М417 при измерении сопротивления петли фаза нуль исключает наличие заземления;
- Прибор должен находиться под одновременным контролем двух человек и более;
- Включение прибора должно быть произведено при отключенном питающем напряжении.
- У прибора ЕР180 существует ограничение напряжения в 250В;
- Нельзя нажимать кнопку запуска прибора до того, как прибор включен в сеть;
- Строго запрещена замена предохранителей в работающем приборе.
Помимо прочего, при измерении сопротивления петли фаза нуль требуется соблюдать ряд условий окружающей среды. Так, температура окружающего воздуха должна быть положительна, погода – сухая, без бурь, штормов и гроз. Необходимо фиксировать атмосферное давление и заносить его в протокол, но на сегодняшний день его влияние на качество измерений сопротивления не отмечено. Зато имеет значение температура проводников – степень их нагрева также фиксируется, и зависит от температуры окружающего воздуха. Если измерение проводится при малых токах и комнатной температуре, ток замыкания может вызвать повышение температуры проводника и, как следствие, повышение его сопротивления. Чтобы избежать ошибок при замерах, используется следующая методика:
- Проводится измерение сопротивления петли фаза нуль на вводе электроустановки.
- Затем замеряют сопротивление фазного и защитного проводников сети от ввода до распределительного пункта или щита управления.
- Следующий этап – замер сопротивления от распределительного пункта или щита управления до электроприемника.
- Полученные величины увеличивают для учета влияния температуры.
- Увеличенные значения сопротивления добавляют в величине сопротивления петли фаза-нуль
Дальнейшая подготовка проводится согласно ПУЭ: «В электроустановках до 1000В с глухозаземлённой нейтралью с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых рабочих и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой проводник возникал ток короткого замыкания, который обеспечивает время автоматического отключения питания не превышающего нормативных значений». Нормативные значения указаны в таблице 5 Правил эксплуатации электроустановок.
Оформление результатов измерений.
Результат измерения сопротивления петли фаза нуль заносится в протокол, так же, как и данные по автоматическим выключателям, по результатам исследования специалистом-экспертов выносится вердикт о возможности, либо невозможности использования установки, а также о причинах возможных неисправностей.
Нормативные документы, на соответствие требованиям которых проводятся измерения:
- ПУЭ (Правила устройства электроустановок) 7-е издание раздел 1, гл. 1.8, п. 1.8.39, пп. 4, гл.1.7., п. 1.7.79;
- РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования»;
- Проектная документация;
- ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), Приложение 3, п. 28, пп. 28.4.
% PDF-1.4 % 2 0 obj > поток application / postscriptAdobe Illustrator CS22007-08-24T10: 56: 30-07: 002007-08-24T10: 56: 30-07: 002007-08-24T10: 56: 30-07: 00
Технико-экономическое обоснование, шум / безопасность и пилотное исследование
% PDF-1.7 % 1 0 объект > / Метаданные 4 0 R / Страницы 2 0 R / StructTreeRoot 3 0 R / Тип / Каталог / Viewer Настройки 5 0 R >> эндобдж 4 0 obj > поток Приложение Microsoft® Word 2016 / pdf
Критерии стабильности — (маржа прироста и маржа фазы) ( 2.010)
Критерии стабильности — (Прирост , маржа и маржа фазы , ) (2,010) Критерии стабильности— (прибыль
, маржа и маржа фазы , маржа )Подумайте об обоих из них как о пределах безопасности для разомкнутой системы, которую вы хотели бы сделать замкнутой.
- То есть, если вы идете рядом с обрывом, вам нужно положительного пространства или «запаса безопасности» между вами и большой катастрофой.
— Надеюсь, эта интуиция поможет вам понять, как определяются поля усиления и фазы — так что положительные поля указывают на то, что еще есть запас прочности (до нестабильности). - И наоборот, отрицательные поля в разомкнутой системе указывают на проблемы нестабильности, если вы попытаетесь замкнуть этот цикл !!
Давайте определим каждый, используя цифру справа в качестве помощника:
|
Выбирая меньшее усиление, мы получаем систему с разомкнутым контуром, которая будет СТАБИЛЬНОЙ, когда мы замкнем контур.
— | точек, взятых из графиков Боде выше … | Запас по фазе = + P + 180 | Маржа прибыли = 0 — G |
Для красных тс: | P = -81.3 градуса (при частоте кроссовера 5 (рад / сек)). G = -25,9 дБ (при частоте 100 (рад / сек)). | +98,7 градусов | +25,9 дБ |
Для blue tf: | P = -231,0 градуса (при частоте кроссовера 181 (рад / сек)). G = +14,1 дБ (при частоте 100 (рад / сек)). | -50,0 градусов | -14,1 дБ |
[email protected] | 2.010 Урок № 3, 29 сен 00 |
Единое взаимодействие с клиентами
Интеграция CxCommerceCxCommerce — это больше, чем веб-сайт. Это мощная платформа, интегрированная с бизнес-системами дистрибьютора, чтобы предоставить сотрудникам и клиентам более богатый информационный опыт. «Интеграция CxCommerce с вашими бизнес-приложениями также устраняет разрозненность и помогает оптимизировать ваши внутренние процессы», — говорит Рам Чандрасекар (Chandra), основатель и генеральный директор PhaseZero.Имея за плечами большой успех, Чандра более 25 лет участвует в преобразовании бизнеса и операций путем коммерциализации Интернета, корпоративного программного обеспечения, мобильных устройств, веб-технологий и аналитических технологий.
Сегодня, обслуживая все основные отрасли, такие как автомобилестроение, промышленность, производство высокотехнологичных потребительских товаров, авиакосмическая промышленность и производство, «мы стремимся ускорить цифровые продажи за счет улучшения качества обслуживания клиентов, предоставляя передовые и специально разработанные решения. -отраслевые возможности цифровой коммерции через нашу платформу.«Помимо Dana, PhaseZero делает возможными цифровые продажи для других компаний из списка Fortune 500 и дистрибьюторов малого и среднего бизнеса, таких как PBS Truck Parts, CommPar, SPT, General Truck Parts и т. Д.
Стратегия цифровой трансформацииЧтобы войти в цифровую экономику, PhaseZero помогает своим клиентам, тщательно составляя план действий и используя технологии. Принимая во внимание текущее состояние и будущую цель, PhaseZero реализует пошаговую стратегию цифровой трансформации.Большинство их клиентов — крупные производители с большим количеством артикулов в своих каталогах, поскольку они имеют дело со сложными инженерно-техническими продуктами, продаваемыми через несколько каналов. Поскольку в этих случаях сложность артикула очень высока, им сложно определить и проверить детали, которые будут искать клиенты. Чтобы решить эту дилемму, PhaseZero реализует стратегию цифровой трансформации как услугу. «Именно здесь нам очень помогает наше облачное программное обеспечение как модель обслуживания», — отмечает Чандра.
Компания решает эту проблему с самого первого взаимодействия с клиентом, которое создается на начальном этапе. Затем они помогают им выбрать и проанализировать свой портфель цифровой трансформации, за которым следует состояние запуска. Для PhaseZero начальная стадия означает проведение бесед с заинтересованными сторонами, понимание их рынков и продуктов и определение до 3-4 цифровых возможностей для клиента. «Наконец, мы уделяем первоочередное внимание инициативе для проверки видения для запуска с ранними адаптерами.”
Ускорение перехода к цифровой торговле при одновременном снижении рисков исполненияПомимо основных проблем, связанных с управлением крупными базами данных и каталогами транспортных средств и обеспечением надлежащей схемы установки запчастей, компании послепродажного обслуживания в настоящее время стремятся найти способы улучшить взаимодействие с клиентами и удовлетворить потребности клиентов, особенно в связи с кризисом COVID-19. «Предпочтения клиентов менялись еще до кризиса. Деловые покупатели все чаще хотят того же уровня удобства, который они испытывают в своей личной жизни », — говорит Чандра.Они хотят искать продукты, покупать, отслеживать заказы и управлять своими учетными записями в Интернете или иметь возможность делать заказы в Интернете и забирать их в магазине. Вдобавок ко всему, безопасность в настоящее время является проблемой как для сотрудников, так и для клиентов в связи с пандемическим всплеском.
Электронная коммерция с акцентом на дифференциацию обслуживания клиентов теперь является обязательной для бизнеса любого размера и сложности. «Производственные и дистрибьюторские предприятия теперь добавляют варианты доставки и самовывоза, ориентированные на розничную торговлю, включая своевременное общение с покупателями», — заявляет Чандра.Согласно недавнему отчету McKinsey & Company, около 30 процентов потребителей намерены продолжать пользоваться кассами самообслуживания после кризиса. Кроме того, до 40 процентов потребителей сменили магазины и бренды, чтобы улучшить условия цифровой торговли. «Мы рассматриваем это как возможность быстро и по доступной цене создать современную цифровую коммерцию для клиентов и сотрудников, не меняя текущие серверные системы через CxCommerce».
Даже в условиях развивающегося рынка PhaseZero позволяет компаниям расширять возможности своих клиентов и отделов продаж, а также их команды обслуживания клиентов, чтобы найти именно ту деталь, которая подходит для работы, подтвердить ее наличие и быстро доставить клиентам.«Мы знаем цифровую коммерцию, мы знаем производство, распространение и общие потребности в каналах вывода на рынок наших целевых отраслей, и мы ценим важную роль, которую компании играют сегодня. Вот почему мы создали современную цифровую коммерцию и создали облако, адаптированное для отрасли и бизнеса », — заключает Чандра.
Калькулятор петлевого фильтра ФАПЧ— Spok Technologies Inc
Конструкция фильтра контура ФАПЧ для оптимального интегрированного фазового шума на основе заданных параметров ФАПЧ (ток накачки заряда, Icp, делитель N = Fout / Fref), VCO и опорного фазового шума.
Посмотрите на пересечение фазового шума разомкнутого контура вашего эталона (в масштабе 20log (N), где N — Fout / Fref) и фазового шума разомкнутого контура VCO. Пересечение этих двух кривых составляет f xsect , а соответствующая угловая частота равна ω xsect = 2πf xsect .
Обратите внимание на крутизну фазового шума разомкнутого контура ГУН вокруг точки пересечения (дБ / декада). Вы можете оценить это, посмотрев на декадный сдвиг в обоих направлениях, вычислив разность фазового шума и разделив на 2.
Отношение емкостей, r = C1 / C2 (как показано ниже), обычно больше или равно 10. Интегрированный фазовый шум улучшается примерно на 10% при изменении r с 5 на 10, на дополнительные 5% при переходе с r = С 10 до r = 15, и на дополнительные 2% при переходе от r = 15 до r = 25. Выбор r зависит от многих факторов, таких как требуемое подавление паразитных составляющих, время установления и фильтрация шума резистора контура.
ПРИМЕЧАНИЕ. Предполагается, что шумом резистора контура можно пренебречь.Предполагается, что эталонный фазовый шум плоский около частоты пересечения, f xsect .
Проверка с помощью ADIsimPLL 3.3.
Используемые параметры: r = C1 / C2 = 10, VCOslope = 29 дБн / Гц2, Kvco = 200 МГц / В, Icp = 5 мА, f xsect = 17 кГц, N = 288, Ref PN = -80 дБн / Гц на 14,4 ГГц (Fout). Это приводит к следующим значениям петлевого фильтра: R = 39, C1 = 587 нФ, C2 = 58,7 нФ. (Примечание: C1 / C2 поменяны местами в ADIsimPLL).
На следующем рисунке показан фазовый шум замкнутого контура с оптимальным контурным фильтром, работающим на 14.4 ГГц:
В таблице ниже показаны результаты изменения параметров контура, чтобы показать, что калькулятор работает должным образом.
Значения представляют собой интегрированный фазовый шум в градусах.
C1, C2 | ||||
-30% | 0 | + 30% | ||
R | -30% | 2.38 | 2,37 | 2,38 |
0 | 2,32 | 2,31 | 2,32 | |
+ 30% | 2,32 | 2,32 | 2,32 |
Ридли Инжиниринг | — Требования к стабильности контура
Введение
В этой статье доктор Ридли продолжает тему измерения частотной характеристики импульсных источников питания.В этой шестой статье обсуждаются меры относительной стабильности, которые можно получить с помощью контура усиления источника питания.
Запас по фазе контура управления
В предыдущих статьях этой серии было показано, как успешно измерять частотную характеристику источников питания, включая усиление контура. На рисунке 1 показана стандартная испытательная установка для измерения коэффициента усиления контура, описанная в предыдущих статьях этой серии [1].
Рисунок 1: Измерение коэффициента усиления разомкнутого контура с электронным разрывом контура.
На рис. 2 показан типичный измеренный коэффициент усиления контура, где коэффициент усиления монотонно уменьшается с частотой. В этом случае определения устойчивости достаточно ясны. На частоте кроссовера, где усиление пересекает 0 дБ, мы измеряем, на сколько градусов фаза превышает -180 градусов. Это измерение определяется как запас по фазе.
(Обратите внимание, что когда вы измеряете контур с помощью схемы на Рисунке 1, измерение даст запас по фазе
напрямую, без необходимости измерять его от -180 градусов.Это связано с тем, что испытательная установка для измерения включает дополнительную инверсию, которая не была частью первоначальной теории Боде для петлевых коэффициентов усиления. )
Рисунок 2: Нормальное усиление контура с монотонным уменьшением усиления с частотой
Запас по фазе для коэффициента усиления контура на Рисунке 2 составляет приблизительно 70 градусов. Этого запаса по фазе относительно легко достичь для преобразователя, управляемого по току, с консервативной частотой кроссовера.
Разработчики в разных отраслях промышленности имеют разные стандарты требований к фазовому запасу.Для надежных источников питания военного или авиакосмического назначения они ищут запас по фазе в наихудшем случае от 60 до 90 градусов. Для многих практических источников запас по фазе в наихудшем случае 50 градусов является стандартом, который я использую в коммерческих проектах. Источник питания будет демонстрировать небольшое количество затухающего звона с этим запасом по фазе, но с очень широким диапазоном линии и нагрузки часто невозможно добиться большего, чем 50 градусов, при любых условиях линии, нагрузки и температуры, без серьезного ущерба. переходная производительность.Меньше 45 градусов — серьезный повод для беспокойства.
Сегодня многие компании забыли о необходимости использования контуров измерения и хорошего запаса по фазе. Нередко можно увидеть конструкции с запасом по фазе менее 30 градусов. Хотя единый блок, спроектированный подобным образом, может быть номинально стабильным, весь смысл хорошего запаса по фазе состоит в том, чтобы гарантировать, что все блоки питания, производимые в больших количествах, будут стабильными, и так будет оставаться в этом состоянии на протяжении всего срока службы.
Оптимизация контура для обеспечения хорошего запаса по фазе требует времени и некоторых инженерных затрат.Возможно, для добросовестного проектирования потребуется 5 человеко-дней работы. Это очень небольшая цена по сравнению со стоимостью отзыва продукта, вызванного колебаниями.
Коэффициент усиления контура управления
Оценка стабильности — это не только запас по фазе. Запас по фазе относится только к одной частоте, точке кроссовера. Он не дает информации о других частотах, которые могут вызвать проблемы с изменением параметров в системе обратной связи. Помимо кроссовера петли, важно смотреть на запас усиления.Это определяется как величина усиления ниже 0 дБ, когда фаза достигает -180 градусов. Допустимый запас усиления 10 дБ. Это позволяет изменять параметры, которые могут привести к изменению коэффициента усиления контура примерно в 3 раза, прежде чем система станет нестабильной.
Запас усиления для контурного усиления на Рисунке 2 составляет приблизительно 17 дБ, что является хорошим значением для надежной и консервативной системы управления.
Преобразователи точки нагрузкичасто очень сильно повышают частоту кроссовера источника питания, чтобы минимизировать емкость на выходе.При этом они часто заканчиваются петлей с очень малым запасом усиления, и система может оказаться на грани нестабильности, даже если запас по фазе при номинальных условиях является приемлемым. Это не очень хорошая практика проектирования.
Условно устойчивые системы
При проектировании источников питания довольно часто встречаются контуры, которые являются условно стабильными. Пример такого контура показан на рисунке 3. Условно стабильной системой является система, в которой фазовая задержка контура превышает -180 градусов, в то время как в контуре все еще есть усиление.Это обычное явление при управлении в режиме напряжения, когда фаза резко падает вокруг резонансной частоты, а затем восстанавливается с эффектом реальных нулей, добавленных в компенсацию. Это также обычное явление в контуре обратной связи схем коррекции коэффициента мощности, и его часто невозможно избежать.
Рисунок 3: Контурное усиление с фазовой задержкой более 180 градусов на низких частотах. Система по-прежнему стабильна.
В контуре на Рисунке 3 коэффициент усиления составляет от 20 до 40 дБ, показанный красным, когда фаза падает ниже -180 градусов.Проблем с такой системой нет. Пока имеется достаточный запас по усилению и по фазе, управление будет надежным.
На рисунке 3 запас по фазе составляет около 50 градусов, а запас по усилению выше частоты кроссовера составляет около 15 дБ.
Мы также должны позаботиться о запасе по фазе слева от кроссовера. Это мера того, насколько необходимо уменьшить коэффициент усиления из-за изменений параметров, прежде чем система станет нестабильной. Можно видеть, что в этом примере нет проблем, поскольку он имеет запас усиления более 20 дБ на нескольких кГц.
Контурные коэффициенты усиления с несколькими частотами кроссовера
В схемах питания часто встречаются контуры с более чем одной частотой кроссовера, как показано на рисунке 4. Если контур пересекает несколько раз, стабильность определяет последний кроссовер (тот, который имеет самую высокую частоту).
Рисунок 4: Измерение коэффициента усиления контура с несколькими частотами пересечения.
На рисунке 4 запас по фазе на первой частоте кроссовера (около 9 кГц) очень хороший, примерно 65 градусов.Однако петля пересекает еще два раза, каждый раз с фазовой задержкой более 180 градусов, поэтому эта система будет нестабильной.
Существует множество систем, которые могут иметь несколько переходов. Три типичных примера:
- Системы управления в токовом режиме, в которых субгармонические колебания не демпфируются должным образом с помощью достаточной компенсационной кривой. Преобразователи
- , которые имеют нули RHP в своей передаточной функции управления, что приводит к выравниванию усиления.
- Преобразователи с неправильным демпфированием входных фильтров перед thsub.
Для петлевого усиления, показанного на Рисунке 4, либо необходимо изменить форму компенсации, чтобы предотвратить увеличение усиления на высоких частотах, либо необходимо значительно уменьшить частоту кроссовера, чтобы избежать нестабильности.
Сводка
Каждый блок питания имеет уникальный контур управления, который может значительно изменяться в зависимости от линии, нагрузки, температуры и компонентов. Важно измерить контур и убедиться, что запасы по усилению и фазе правильно рассчитаны для надежного источника питания.Необходимо изучить полное усиление контура, а не только область кроссовера, чтобы гарантировать, что система всегда будет стабильной.
Необычные коэффициенты усиления контура относительно обычны при проектировании источников питания, что приводит к условно стабильным системам и контурам с множественными пересечениями. Анализатор AP300 позволяет быстро и чисто измерить все такие петли.
Расчет размеров двигателя
Правильный размер и выбор двигателя для вашего оборудования являются ключом к обеспечению производительности, надежности и стоимости оборудования.В дополнение к приведенной ниже информации по правильному подбору двигателя Oriental Motor предлагает онлайн-инструменты для выбора двигателя, а также помощь сотрудников нашей службы технической поддержки.
Наша служба технической поддержки готова помочь вам правильно определить размер и выбрать двигатель в зависимости от вашего индивидуального применения. Просто позвоните по номеру 1-800-GO-VEXTA (468-3982) (с понедельника по пятницу с 7:30 до 17:00 по тихоокеанскому стандартному времени).
Процедура выбора
Первым делом необходимо определить приводной механизм для вашего оборудования.Некоторые примеры: прямое вращение, шариковый винт, ремень и шкив или рейка и шестерня. Наряду с типом приводного механизма необходимо также определить размеры, массу, коэффициент трения и т. Д., Необходимые для расчета нагрузки:
- Размеры и масса (или плотность) груза
- Размеры и масса (или плотность) каждой части
- Коэффициент трения скользящей поверхности каждой подвижной части
Далее вам необходимо будет определить требуемые технические характеристики на оборудование:
- Скорость движения и время работы
- Расстояние позиционирования и время позиционирования
- Разрешение
- Точность остановки
- Удержание позиции
- Электропитание и напряжение
- Операционная среда
- Особенности и требования, такие как; Разомкнутый цикл, замкнутый цикл, программируемый, обратная связь, рейтинг IP, утверждения агентов и т. Д.
Чтобы определить требуемую мощность двигателя, необходимо вычислить три фактора; Момент инерции, крутящий момент и скорость. (См. Расчеты для каждого из следующих разделов.)
После того, как вы рассчитали инерцию, крутящий момент и скорость двигателя, вы выберете тип двигателя на основе требуемых характеристик. Oriental Motor предлагает широкий ассортимент шаговых двигателей, серводвигателей, двигателей переменного тока и бесщеточных двигателей для удовлетворения конкретных потребностей вашего оборудования.
Наконец, после выбора типа двигателя вы сделаете окончательное определение двигателя, подтвердив, что спецификации выбранного двигателя (и редуктора, если применимо) удовлетворяют всем требованиям, таким как механическая прочность, время ускорения и момент ускорения.
Расчет размеров двигателя
При выборе двигателя необходимо учитывать три фактора; Момент инерции, крутящий момент и скорость.
Момент инерции
Момент инерции — это мера сопротивления объекта изменениям скорости его вращения.
Когда объект просто сидит без движения, момент инерции равен 0.
Когда вы пытаетесь заставить его двигаться, что означает, что вы хотите изменить скорость объекта с 0 на любую, возникнет эффект момента инерции.
Уравнение основной инерции (Дж) :
Расчет момента инерции вращающегося объекта
Расчет момента инерции цилиндра
Расчет момента инерции полого цилиндра
Расчет момента инерции для смещенной оси
Расчет момента инерции для прямоугольной опоры
Расчет момента инерции для объекта при линейном движении
Единицы измерения момента инерции
Единицы инерции обычно используются двумя способами: унций на дюйм² и унций на дюйм² .Первое включает в себя гравитацию, второе — только массу.
Теоретически инерция — это фактор массы, поэтому он не должен включать гравитацию, однако практически мы не можем легко измерить массу на Земле.
Oriental Motor обычно обеспечивает инерцию в унциях на дюйм². Затем, когда мы вычисляем момент ускорения в расчете крутящего момента, мы делим общую инерцию на силу тяжести.
Плотность = 386 дюйм / сек²
- oz-in² = инерция в зависимости от веса
- унций в секунду² = инерция, основанная на массе
Вычисление унций-дюймов² до унций-дюймов²
Крутящий момент
Крутящий момент — это стремление силы вращать объект вокруг оси.Крутящий момент состоит из двух компонентов; компонент нагрузки (постоянный) и компонент ускорения.
Составляющая момента нагрузки обычно возникает из-за трения и / или силы тяжести и всегда действует на двигатель. Этот компонент обычно можно определить путем расчета или путем наложения динамометрического ключа на систему и считывания значения крутящего момента. Когда это невозможно измерить, мы используем некоторые уравнения для вычисления приблизительного значения.
Однако ускоряющий момент действует на двигатель только тогда, когда он ускоряется или замедляется.Как только двигатель работает с постоянной скоростью, этот компонент уходит. Измерять составляющую ускорения сложно, не говоря уже об опасности. Если вы хотите, чтобы нагрузка набирала скорость в течение 50 миллисекунд, вполне вероятно, что динамометрический ключ слетит. Поэтому рассчитываем составляющую ускорения. Этот компонент является функцией инерции системы и скорости ускорения. Итак, как только мы определим эти значения, мы сможем вычислить момент ускорения.
Момент нагрузки ( T )
Нагрузка крутящего момента очень проста.
Как вы видите, крутящий момент в этом уравнении является произведением силы и расстояния между силой и центром вращения. Например, если вы хотите удержать силу, действующую на конец шкива, T = F x r . Таким образом, расчет момента нагрузки определяет силу в системе и логическое расстояние между валом двигателя и местом действия силы.
Когда механика усложняется, нам нужно преобразовать F и r, чтобы они соответствовали механике.
Момент нагрузки — фактическое измерение
Если вы можете измерить силу, это наиболее точный способ найти силу, поскольку он учитывает всю эффективность и коэффициент трения на каждой детали.
FB = Усилие, когда главный вал начинает вращаться
Силы
Есть три типа сил; вертикальные, горизонтальные и наклонные. Сила варьируется в зависимости от того, как она действует.
Расчет вертикальной силы
Расчет горизонтальной силы
Расчет силы наклона
Расчет момента нагрузки — шарико-винтовая передача
Расчет момента нагрузки — привод шкива
Расчет крутящего момента нагрузки — Тросовый или ременной привод, реечный и шестеренный привод
Момент ускорения
Как упоминалось ранее, момент ускорения состоит из инерции и скорости ускорения.Если нам известны эти два значения, мы можем рассчитать момент ускорения.
Расчет момента ускорения ( Ta )
Если скорость двигателя изменяется, всегда нужно устанавливать момент ускорения или момент торможения.
Основная формула одинакова для всех двигателей. Однако используйте приведенные ниже формулы при вычислении момента ускорения для шаговых или серводвигателей на основе скорости импульса.
Общая формула для всех двигателей
При расчете момента ускорения для шаговых или серводвигателей на основе скорости импульса
Есть два основных профиля движения.Операция разгона / замедления является наиболее распространенной. Когда рабочая скорость низкая и инерция нагрузки мала, можно использовать режим пуска / останова.
Расчет необходимого крутящего момента ( TM )
Требуемый крутящий момент рассчитывается путем умножения суммы крутящего момента нагрузки и крутящего момента ускорения на коэффициент безопасности.
Расчет эффективного момента нагрузки ( Trms ) для серводвигателей и бесщеточных двигателей серии BX
Когда требуемый крутящий момент двигателя изменяется со временем, определите, можно ли использовать двигатель, вычислив эффективный момент нагрузки.Эффективный крутящий момент нагрузки становится особенно важным для режимов работы, таких как операции с быстрым циклом, когда ускорение / замедление является частым. Рассчитайте эффективный момент нагрузки при выборе серводвигателей или бесщеточных двигателей серии BX.
Скорость
Скорость определяется путем вычисления расстояния, разделенного на время. Для шаговых или серводвигателей необходимо также учитывать время разгона.
Расчет стандартной скорости
Скорость = Расстояние / Время
Для шаговых или серводвигателей
Скорость = Расстояние / (Время — Время разгона ( t1 )
Хотите узнать больше?
Группа технической поддержки и инженерыOriental Motor будут работать с вами, чтобы определить лучшее решение для вашего приложения.