问题很经典,可以扩展更全面学习。 这是一个很经典的问题, 记得十几年前面试时,还有老师傅用来考我。 我们可以扩充下这个问题,让它更适合使用于实际的工作。 考题: 5.5kw电机采用星三角降压启动,请设计控制线图,制作元件采购清单。 那么我们会问,什么情况下要采用星三角降压启动? 主,控制线路图如何设计? 会涉及哪些元件,每个元件具体如何选型? 一直都在搞上位机程序方面的项目,对这些知识已模糊。 这里我来做一个温故知新,看看如何进行选型。 有错误或不全,欢迎补充指正。 什么情况下要采用星三角降压启动? 降压启动主要原因是电机启动时电流过大, 为了避免电机对电网形成冲击而采取的一种措施。 当然降压启动的方法还有很多,星三角降压只是常见的一种, 比如还有自耦变压器降压,延边三角形降压,定子串电阻或电抗降压等等。 还可以通过专业的软启动器或变频器来启动电机。 什么是对电网形成冲击呢,比如我们日常启动大功率电器时,电灯会瞬间变暗。
5.5kw电机该选择多大的交流接触器
这就是电器对电网形成了冲击,影响了同电网下其他电器的正常运行。 所以我们什么情况要采用降压启动, 1.首先会根据电机所在电力变压器容量来考虑。 电机在启动瞬间造成电网电压波动小于10%的话,电机可以正常直接频繁启动, 如果电机不常使用,这个范围可以放宽到15%。 如果电机配有专用的变压器,S>=5P(S变压器容量,P马达功率), 电机可以正常直接频繁启动. 这种标准看起来比较啰嗦,如果知道一些参考的话, 2.也可以根据一个公式来计算,判断是否要降压启动: Ist/IN<0.75+ST\4PN。 这是一个经验公式 ST表示公用变压器的容量,单位为KVA; PN表示电动机额定功率,单位为KW; Ist/IN表示电动机启动电流和额定电流之比。 3.一般工作中我们会开启懒人模式,根据电机功率来判断。 电机的额定功率在10匹以上,也就是大概7.5KW以上时, 就可以考虑使用星三角启动。 主,控制线路图如何设计?
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如上图,控制线路为经典的时间继电器控制星三角启动电路。 启动按钮SB1按下,主接触器KM,星形启动接触器KMY得电, 其主触点吸合,马达进行星形启动。 与此同时时间继电器KT也得电开始计时。 KT计时到位,断开KMY,闭合KM△,马达进入三角形电路,正常运行。 在电工模拟软件上有很直观的实物模拟,更多介绍可以下载工具参考。 会涉及哪些元件,每个元件具体如何选型? 根据上面的控制原理图,我们知道涉及的元器件主要有: 1.空气断路器(空开)。 2.交流接触器。 3.热继电器。 4.熔断器。 5.按钮,定时器等控制回路器件。 熔断器基本是一个淘汰的损耗品,在学校的实训室, 老旧的设备上还有见到,这里就忽略它。 在控制回路中,电流般都不会超过1A, 而按钮,定时器的触点允许的最大电流会远大于1A, 一般5A左右,具体可以参考它们的规格型号, 所以在选型时,更多会考虑它们的外形,安装尺寸。
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1)定时器选型: 这里定时器时间的设置会比较麻烦些, 流传有一个经验公式: √(P/0.8)+4; P为电机的额定功率, 0.8为功率因数的取值, 4为时间常数4秒。 也就是电机额定功率除以0.8,结果开根号,再加4秒。 如5.5KW电机星三角启动时间粗略设置为√(5.5/0.8)+4=6.6s 但在实际应用中尽量根据现场实际负载微调时间。 如空载或负荷较轻时,可以再多加2秒,重载就建议使用其他降压方法了。 最好的确定计时方法,就是通过钳形表,边观察电流变化,边计算合适时间。 计算所得的时间在计时器时间调整范围内就好。
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2)空开选型: 空开常见有分动力保护D型,照明保护C型。 还有多P的选择。 我们这里选择D型,3P。 空开的电流,可以根据电机额定功率来确定。 有标准公式i=p/1.732/u/cosφ, 也有经验公式i=2*p(经验公式单位是kw)。 公式中p为电机功率,u,i为电压,电流,cosφ为电机功率因数,一般取0.8. 5.5KW电机套用公式计算电流: i=p/1.732/u/cosφ=5500/1.732/380/0.8=10.5A 或 i=2*5.5=11A. 然后空开的电流会在计算结果基础上乘以一个系数1.2-2, 这里我们取系数1.5,则空开的电流为11*1.5=16.5A。 然后根据空开的规格,往上选取。 例如空开规格,额定电流有: 1,2,4,6,10,16,20,25,32,40,50,63,80,100,125,160,180,200,225,315,350,400,500,630,700,800A。 我们就会选择20A的空开。 当然空开还有其他一些参数要注意,短路整定电流,最大最小短路电流, 可以根据上面已确定的参数,选择了例如正泰品牌具体型号空开后, 查看型号的具体其他参数。
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3)交流接触器选型: 同样交流接触器也可以在前面计算出的电流基础上进行选择。 交流接触器会在电流计算结果基础上乘以一个系数1.5-2。 我们选择系数1.5则,电流为11*1.5=16.5A。 然后根据产品接触器规格,往上选取。 例如接触器主触头规格,电流有: 7、9、12、16、17、25、32、38、40、51、65、80、95、110、115、150、185、225、265、300、400、500。 我们会选择主触头电流为25,容量尽量大的接触器。 另外要注意的是接触器线圈电压,辅助触头的个数。 线路在实际运行时,主接触器与星形接触器流过电流肯定不一样, 有一个线0.6倍的关系。 一般也会开启懒人模式,三个接触器直接都使用一样。 当前这一小点就回答了提问者的问题。
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4)热继电器选型: 热继电器也是根据前面计算出的电流来选择型号。 也有一个系数0.95~1.05。 我们选择系数为1则,电流为11*1.0=11A。 热继电器整定电流有一个范围可以调节, 只要我们选择的范围包含上面计算的电流就好。 例如正泰的NR2-25/Z9-13A型号,电流调节范围9-13A, 包含上面计算的电流11A,所以就可以使用。 热继电器是配合接触器使用,在接线上要保证能够对接。 5)电线选择: 控制回路电流小,一般只考虑接线是否方便,是否易折断。 正常会选择0.75或1平的软芯铜线。 主回路也会根据上面计算的电流来选择电线。 电线的安全载流量可以根据流传的经验口诀, 也可以查询电工手册。 我也记不住那么多的经验公式, 我们可以翻阅手册,来查询多少平方毫米铜线可以承载多少电流。
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查表我们会选择2.5平的电线。 在电缆购买时,没有其他要求,我们可以选择软芯的电线电缆, 接线时手不疼,布线也方便。 以上就是对问题的回答,同时也对问题进行了扩展。 有不全或错误,请指正。
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