Расчет элементов схемы электрической принципиальной силовой

 

Выбор автоматических выключателей:

Автоматические выключатели применяют для защиты от короткого замыкания и выбирают по максимально допустимым токам, т.е. по пусковым токам. Автоматический выключатель выбирается по номинальному напряжению и номинальному току, с соблюдением следующих условий:

 

 (5)

 

где Uн.а.- номинальное напряжение автомата;

 Uн.c. - номинальное напряжение сети;

 Iн.а. - номинальный ток автомата;

 Iдлит.- длительный расчетный ток сети.

Выбор вводного автоматического выключателя.

Определение токов:

Определим номинальный ток, потребляемый установкой по формуле:

 

 (6)

 

где Р – мощность установки, Вт;

 U – напряжение питания, В.

Учитывая, что пусковой ток превышает номинальный в 3-4 раза, получим:

 

, (7)

 

Используя формулы (6) и (7), найдем токи:

Выбираем автоматический выключатель серии АЕ20.

АЕ2046М-20РУХЛ4, с ближайшим большим значением номинального тока расцепителя :

Iном.рас = 40А.

Ток отсечки:

Iотс.рас = 12 Iном=480.

 

 (8)

 где Iном.уст.- номинальный ток установки, А;

 Iмакс.уст.- максимальный ток установки, А.

По формуле (8):

40>38.9A,

180>155.6A.

Отсюда следует, что автоматический выключатель выбран верно.

Выбор автоматического выключателя сварочного полуавтомата.

Определение токов:

Определим номинальный ток, потребляемый сварочным полуавтоматом по формуле:

 

, (9)

 

где Р – мощность сварочного полуавтомата, Вт;

 U – напряжение питания, В.

Используя формулы (9) и (7) найдем токи:

Выбираем автоматический выключатель серии АЕ20.

АЕ2046М-20РУХЛ4, с ближайшим большим значением номинального тока расцепителя :

Iном.рас = 20А.

Ток отсечки:

Iотс.рас = 12 Iном=240.

 

 (10)

где Iном.уст.- номинальный ток полуавтомата, А;

 Iмакс.уст.- максимальный ток полуавтомата, А.

По формуле (10):

20>15.2A,

240>60.8A.

Отсюда следует, что автоматический выключатель выбран верно.

Выбор автоматического выключателя сварочного робота.

Определение токов:

Определим номинальный ток, потребляемый сварочным роботом по формуле:

 

 , (11)

 

где Р – мощность сварочного робота, Вт;

 U – напряжение питания, В.

Используя формулы (11) и (7) найдем токи:

Выбираем автоматический выключатель серии ВА47.

ВА47-293Р, с ближайшим большим значением номинального тока расцепителя :

Iном.рас = 3А.

Ток отсечки:

Iотс.рас = 12 Iном=36.

 

 (12)

где Iном.робота- номинальный ток робота, А;

 Iмакс.робота- максимальный ток робота, А.

По формуле (12):

3>0.6A,

36>6.8A.

Отсюда следует, что автоматический выключатель выбран верно.

Расчёт блока питания постоянного тока 24В

Так как блок питания питает модули ввода/ вывода контроллера(24 В), реле и датчики, то необходимо определить суммарную потребляемую мощность этих электромагнитов, реле, датчиков.

Потребляемая мощность электромагнита = 17 Bm.

Потребляемая мощность реле = 1.2 Bm.

Общая потребляемая мощность всех электромагнитов и реле (Вт):

К модулям ввода контроллера подключены контактные элементы и датчики (работающие на разрыв регенерации). Потребляемая мощность контактных элементов подключенных к модулю ввода контроллера (Вт):

 

, (13)

 

где Iкэ – сила тока через контактный элемент, А;

 Uпит – напряжение питания блока ввода контроллера, В.

По формуле (13):

 

Общая потребляемая мощность всех контактных элементов (Вт):

Потребляемая мощность бесконтактных датчиков подключенных к модулю ввода контроллера (Вт):

 

, (14)

 

где Pд – потребляемая мощность датчика, Вт;

 Iвх – ток канала ввода контроллера, А.

По формуле (14):

Общая потребляемая мощность всех датчиков (Вт):

Определим суммарную мощность нагрузок блока питания :

 

 (15)

 

По формуле (15):

В связи с полученными данными выбираем блок питания ближайший по номиналу [10]. Импульсный блок питания 24В 40А, 3-фазы QUINT-PS/ 3AC/24DC/40 Phoenix Contact (Германия). Технические характеристики блока питания Phoenix Contact приведены в таблице 12.

 

Таблица 12 Технические характеристики блока питания Phoenix

Параметр	Значение
Входные данные
Номинальное напряжение на входе, В	3x 400... 500
Продолжение таблицы 12
Параметр	Значение
Диапазон входных напряжений переменного тока, В AC	3x 320... 575
Диапазон входных напряжений постоянного тока, В DC	450... 800
Диапазон частот AC, Гц	45 Гц ... 65
Диапазон частот DC , Гц	0
Потребляемый ток, А	3 x 2,1 (400 В AC); 3 x 1,7 (500 В перемен. тока)
Импульс пускового тока, мс	25 (400 В AC); > 35 (500 В перемен. тока)
Выходные данные:
Номинальное напряжение на выходе, В DC	24 ±1 %
Диапазон настройки выходного напряжения, В DC	18... 29,5 (> 24 мощность постоянна)
Выходной ток, А	40 (-25 °C ... 60 °C, UOUT = 24 В DC; 45 (с резервом мощности POWER BOOST, -25 ... 40 °C, в непрерывном режиме, UOUT = 24 В DC; 215 (Технология SFB, 12 мс);
Остаточная пульсация, %	94 (при 400 В перемен. тока и номинальных значениях)
Напряжения изоляции на входе / выходе, кВ AC	4 (Типовое исп.); 2 (Выборочное исп.)
Степень защиты	IP20
Температура окружающей среды (при эксплуатации), °C	-25... 70 (> 60 - ухудшение характеристик)
Температура окружающей среды (хранение/транспорт), °C	-40 ... 85
Макс. допустимая относительная влажность воздуха (при эксплуатации), %	≤ 95 (При 25 °C, без выпадения конденсата)