Выбор контакторов и магнитного пускателя для управления и защиты асинхронного двигателя

Рис. 1. Схема пуска и защиты двигателя

Требуется выбрать магнитный пускатель (контактор) для управления и защиты асинхронного двигателя типа 4А112М2У3, работающего в продолжительном режиме. Схема прямого пуска и защиты приведена на рис. 1.

По типу двигателя из справочной литературы[1,табл.26.3] определим его технические параметры:

- номинальная мощность, P _ном – 7,5 кВт;

- коэффициент полезного действия, η _ном  – 87,5 %;

- коэффициент мощности, cosφ – 0,88;

- номинальное линейное напряжение на обмотке статора,U _ном – 380 В;

- коэффициент кратности пускового тока, К_I – 7,5;

- время пуска двигателя, t _n – 5 с.

Определим параметры, по которым производится выбор магнитного пускателя:

а) род тока – переменный, частота – 50 Гц;

б) номинальное напряжение – 380В, номинальный ток не должен быть меньше номинального тока двигателя;

в) согласно схеме включения двигателя (рис. 1) аппарат должен иметь не менее трех замыкающихся силовых контактов и одного замыкающегося вспомогательного контакта;

г) категория применения, аппарат должен работать в одной из категорий применения: АС – 3 или АС – 4;

д) режим работы аппарата – продолжительный с частыми прямыми пусками двигателя.

Для выбора аппарата по основным техническим параметрам необходимо произвести предварительные расчеты номинального и пускового токов двигателя. Определим номинальный ток (действующее значение):

Пусковой ток (действующее значение):

Ударный пусковой ток (амплитудное значение):

 принимаем

Произведем выбор аппарата по основным техническим параметрам.

Выбираем магнитный пускатель со встроенным тепловым реле по основным техническим параметрам, приведенным в справочнике – типа ПМЛ 221002[2,табл.6.18].

Проверим возможность работы выбранного аппарата в категориях применения АС – 3 и АС – 4.

Согласно справочным данным в категории применения АС – 3 магнитный пускатель должен включать в нормальном режиме коммутации ток:

 ,

а в режиме редких коммутаций:

.

Оба условия пускателя ПМЛ 221002 выполняются, так как:

В категории применения АС – 4 магнитный пускатель ПМЛ 221002 с номинальным рабочем током 10 А должен отключать в номинальном режиме коммутации ток:

,

который меньше пускового тока двигателя. В режиме редких коммутаций ток:

,

который также ниже ударного пускового тока двигателя. Поэтому пускатель ПМЛ 221002 с номинальным током 20 А, предназначенный для работы в категории АС – 4, для данной схемы (рис. 1) не пригоден.

Тепловые реле серии РТЛ, встроены в магнитные пускатели (табл. 1, приложение 2) имеют регулируемое время срабатывания t _СР = (4,5 - 12) с, что приемлемо для заданных условий пуска двигателя: 1,5t _П < t _СР < t _П.

Для реализации схем пуска двигателя (рис. 1) можно использовать контактор и дополнительное тепловое реле.

Выбор контактора аналогичен вышерассмотренному выбору магнитного пускателя. Выбираем контактор КМ2311-7. Проверим возможность работы выбранного аппарата в категориях применения АС-3 и АС-4. Согласно справочным данным в категории применения АС – 3 контактор должен включать в нормальном режиме коммутации ток:

 ,

а в режиме редких коммутаций:

.

Оба условия контактора КМ2311-7. выполняются, так как:

В категории применения АС – 4 контактор КМ2311-7. с номинальным рабочем током 25 А должен отключать в номинальном режиме коммутации ток:

,

который больше пускового тока двигателя. В режиме редких коммутаций ток:

,

который также выше ударного пускового тока двигателя. Поэтому контактор КМ2311-7. с номинальным током 25 А, предназначенный для работы в категории АС – 4, для данной схемы (рис. 1) пригоден.