UNIVERSITATEA LUCIAN BLAGA din SIBIUFACULTATEA DE INGINERIE

PROIECT

ECHIPAMENTE ELECTRICE II

Coordonator: Student:Conf.dr.ing Popescu Lizeta Strimbeanu Andrei Grupa 341/1 EM

2014-2015

Tem de proiect

S se dimensioneze o schem electric de comand, pornire, inversare de sens, protecie i semnalizare, a unui motor electric asincron de uz general, cu rotorul n scurtcircuit, de putere 5.5 kW.(5%) i numrul de poli 2. Schema electric va realiza o pornire cu inversare de sens i limitare a curentului de pornire (stea-triunghi, reostate statorice sau variator de frecven), i cel puin 4 semnalizri. Comanda se va face cu contactoare de c.a., comandate n c.c., iar proteciile vor fi cel puin la suprasarcin, supracureni i scurtcircuit. Schema de comand va fi alimentat n c.c. prin transformator de separare i punte redresoare.Se vor parcurge etapele:0. Alegerea i prezentarea unei acionri cu motorul impus, bilanul energetic i estimarea randamentului total;0. Prezentarea caracteristicilor tehnice ale motorului (3 productori);0. Desenarea Schemei Electrice Desfurate i explicarea funcionrii ei;0. Alegerea echipamentelor de for (contactoare, sigurane fuzibile, relee maximale de curent, relee termice sau relee electronice i cabluri de alimentare);0. Alegerea echipamentelor de comand i semnalizare (transformatorul de separare, puntea redresoare, siguranele fuzibile, rezistenele economizatoare, releul de temporizare, butoane, lmpi de semnalizare i conductoare de alimentare). Se pot folosi i protecii electronice explicnd alegerea lor; 0. Calcularea i reprezentarea caracteristicii de protecie temporal i explicarea ei;Pentru fiecare echipament ales se va preciza metoda (relaia) de alegere, vor fi alese 3 variante constructive, de la 3 productori diferii, i se vor prezenta caracteristicile lor tehnice.

a)Aplicaia aleas:

Band Transportoare de mica capacitate care este acionat cu ajutorul unui motor asincron trifazat n prelungirea caruia se monteaz o cupl elastic si apoi un reductor care sa ne permit pornirea bandei in condii de siguran fara a avea socuri care ar putea duce la distrugerea ei .

Fig.1.Banda transportoare dimensiuni.

b)Prile componente ale benzii transportoare.

a) asiub) Role de transmitere a miscari de rotaie a benzi.c) Band de cauciucd) Motor de angrenare.e) Cupl elasticf) Reductor

c)Date tehnice BandaTab1

T-428-2-17,5mauto propulsatCapacitate(t/h)Distana intre axe (mm)Capacitate electrica (kW)Viteza benzi (m/s)Limea benzi (mmBandanlimea nervurilor (mm)

150175005,5/7,52,0/3,15650PVC, trei inserti,cu nervure in V25

Fig.2 Schema bloc

total= Motor. Cupla elastica. Reductor =0.86. 0,96. 0,98=0.809 (1)

d)Prezentarea caracteristicilor tehnice ale motorului (3 productori):

Motoarele sunt construite din font cu tlpi nedemontabile i inel de ridicare. Cu performane ridicate de randament i factor de putere, nivel de zgomot i de vibraii redus, motoarele UTILUL-DSH necesit un minim de ntreinere, oferind totodat sigurana n exploatare.

Motorul 1. Productor: SC UMEB SA Tab:2Tip motorPutere[kW]Caracteristici de exercitiu la putereCaracteristici pentru insertie directaJm[kg*Greutateaneta[kg]

RPM%cosIn A400VMp/MnIp/InMm/Mn

ASU 132Sa-25.5286085,90,8611,833,16,52,60.0048875,0

Motorul 2. Productor: ELECTROPRECIZIA SRLTab:3Tip motorPutere[kW]Caracteristici de exercitiu la putereCaracteristici pentru insertie directaJm[kg*Greutateaneta[kg]

RPM%cosIn A400VMp/MnIp/InMm/Mn

132S5.5287084.80.84011.202.507.53.800.0078436.0

Motorul 3. Productor: BRACO INDUSTRIAL SRL Tab:4Tip motorPutere[kW]Caracteristici de exercitiu la putereCaracteristici pentru insertie directaJm[kg*Greutateaneta[kg]

RPM%cosIn A400VMp/MnIp/InMmax/Mn

BR 132SA-25.52900780.7112.5327.52.20.011938.5

Se alege motorul de tip ASU 132Sa-2 produs ce SC UMEB SA

Motoarele sunt destinate sa functioneze in urmatoarele conditii de mediu: - temperatura mediului ambiant - C.........+ C - umiditatea relativa a aerului max. 80% la C - altitudinea maxima admisa a locului de montaj 1000 m

Motoare asincrone seria ASU

Fig.3 Schema de Prindere a motorului si cotele de gabarit

Tab 5: Cote de gabarit

GABARITABCHKDEF h9GAdAAABBBHAACHDL

Nom.Tol.

132S-a216140891321238k6801041M1268264220142363334963

e)Schema electrica desfasurata

Fig4:Schema de fortaFig5:Scheama de comanda

Schema electrica de for:Pentru pornirea stea-triunghi a motorului, se nchide contactorul K3 formndu-se steaua i contactorul K2 pentru a se forma triunghiul. Se nchide K1 sau K2 n funcie de sensul ales. Alimentarea se face prin Q1m care este ntreruptorul general. Inversarea de sens are loc la contactoarele K1 i K2. Siguranele fuzibile F1, F2, F3 sunt folosite pentru protecia la scurtcircuit. Protecia la suprasarcina e asigurat de releul termobimetalic F4. Protecia la supracureni e asigurat de disjunctorul F5. Pentru pornirea motorului se nchide contactorul K4(2-4, 6-8, 10-12).

Explicarea schemei de comand:

Transformatorul T este alimentat de la reea cu o tensiune de 230 Vca i are la bornele din secundar o tensiune de 48Vca. Aceast tensiune este preluat de ctre puntea redresoare D care o trece din regimul sinusoidal n regimul continuu.Pentru pornire se va apsa butonul rezultnd urmatoarele:-bobina este alimentat;- contactul se deschide astfel realizndu-se protecia instalaiei la scurt-circuit intre faze;- contactul se deschide iar curentul ce alimenteaz bobina va fi limitat de ctre rezistena ;-contactul se nchide realiznd funcia de automeninere(bobina va fi alimentat i dup ce butonul revine n starea iniiala);- contactul se nchide acum ncepnd pornirea stea-triunghi propriu-zis:1.bobina este alimentat(motorul pornete n stea);2.contactul se deschide iar curentul ce alimenteaz bobina va fi limitat de ctre rezistena ;3.bobina este alimentat;4.contactul se nchide dup un timp stabilit de utilizator;5.bobina este alimentat(motorul trece din stea in triunghi);6.contactul se deschide eliminnd conexiunea stea;7.contactul se nchide realiznd funcia de automeninere(bobina va fi alimentat i dup ce butonul revine in starea iniial);8.contactul se deschide iar curentul ce alimenteaz bobina va fi limitat de ctre rezistena .Pentru inversarea sensului se va apsa butonul rezultnd urmatoarele:-bobina este alimentat;-contactul se deschide evitndu-se astfel un scurtcircuit ntre faze;-contactul se nchide realiznd funcia de automeninere(bobina va fi alimentat i dup ce butonul revine n starea iniial);- contactul se deschide iar curentul ce alimenteaz bobina va fi limitat de ctre rezistena ;-contactul se nchide realizndu-se n continuare pornirea stea-triunghi(vezi mai sus).Pentru a opri motorul se va apsa butonul care va taia alimentarea ntregului circuit de comand.Limitatoarele de cursa au rol de protecie, se folosesc pentru stabilirea valorilor limit de acionare.Lmpi de semnalizare:- semnalizeaz prezeta tensiunii n primarul transformatorului;- semnalizeaz prezena tensiunii n secundarul transformatorului;-si semnalizeaz sensul motorului;- semnalizeaz pornirea stea;- semnalizeaz trecerea n triunghi.

Se acioneaz butonul de pornire S2 . Se nchide contactul normal deschis S2(2-4) care asigur trecerea tensiunii de comand prin contactul normal nchis K1(3-5), ducnd la alimentarea bobinei contactorului K1(0-1) i a lmpii de semnalizare H4(0-1) ,care realizeaz ,respectiv semnalizeaz un sens de rotire al motorului M. Contactorul K1 se automenine prin contactul K1(14-16) i rezistena R1. Prin contactul K1(18-20) se alimenteaz bobina contactorului K4 ,care realizeaz pornirea n stea a motorului , lampa H6 ce semnalizeaz aceasta legatur i releul K5T cu temporizare. Dup timpul reglat t se produce nchiderea contactului K5T(2-4), care alimenteaz bobina contactorului K3 pentru pornirea n triunghi a motorului i a lmpii de semnalizare H7 . Contactorul K3 i lampa de semnalizare H7 se automenin prin contactul K3(18-20), meninnd i funcionarea n triunghi a motorului n sensul ales.Pentru inversarea sensului de funcionare a motorului , se apas butonul S1 , care ntrerupe alimentarea total a circuitului de comand i implicit al celui de for, apoi se apas butonul S3. Prin apsarea acestui buton , se alimenteaz contactorul K2 , care inverseaz fazele ducnd la inversarea sensului de rotaie a motorului. Aceast inversare este semnalizat de lampa H5.Alimentarea schemei de comand, protecie i control se face prin transformatorul de separare T1 care are i rol de coborator de tensiune, de la 230 V la 48 V. Protecia la scderea tensiunii este asigurat de nsi bobina contactorului K1 sau K2(n funcie de sens) , care dezvolt o for activ mai mic dect fora rezistent de ndat ce tensiunea de alimentare scade sub 70% din valoarea nominal, astfel contactele contactorului se deschid i deconecteaz motorul de la reea.Protecia la scurtcircuit a motorului asincron este realizat de siguranele F1,2,3.Protecia la suprasarcin a motorului i la rmnerea n 2 faze este realizat de releul bimetalic F4 care prin contactul su F4(7-9) oprete i blocheaz toat schema de comand.Protecia la supracurent este realizat de disjunctorul F5 .Protecia motorului n ansamblu trebuie s acioneze rapid pentru a limita efectele termice ale curenilor de scurtcircuit, scderea tensiunii, pierderea stabilitii motorului electric25f)Alegerea echipamentelor de for

Contactoare: Trei Productori.Contactorul electromagnetic este definit ca un aparat de comutaie electromecanic, acionat altfel dect manual (de un electromagnet la joas tensiune), cu o singur poziie de repaus, capabil s stabileasc, s suporte i s ntrerup cureni nominali i cureni mai mari dect cei nominali, dar care apar n mod normal (nu cureni de scurtcircuit).In,k 1.05 In,k 1.05*10.8=11.34(A) (2)

Contactor 1.Productor: Tab6:Cod ProdusLC1K1210V7

Puterea maxim [kW] 5.5

Curentul de lucru nominal (A)16

Frecventa (Hz) 50/60

Tensiune de comanda (V)230

Montare Placa,Sina

Grad de protectieIP2x conformitate cu VDE 0106

Categorie de utilizare

AC-4

Temperatura ambiant pentru utilizare-25...

Dimensiuni [mm]58x45x57

Curent de rupere (A)70

Fig6:contactor Schneider

Contactor 2.Productor: Tab7:Cod ProdusDILM12-01

Puterea maxim [kW]5.5

Curentul de lucru nominal (A)16

Frecventa (Hz)50/60

U bobin (V)230

MontareDIN,pe panou

Contacte auxiliare integrate

NC

Tensiune izolaie

690V

Temperatura ambiant pentru utilizare-25...40C

Dimensiuni [mm]68x125x75

Curent de rupere (A)80

Fig7:contactor Eaton

Contactor 3.Productor: ELECTROCONTACT BOTOSANITab8:Cod ProdusTCA 10 4006

Puterea maxim [kW]5.5

Curentul de lucru nominal (A)16

Frecventa (Hz)50/60

U bobin (V)230

MontareDIN,Sina

Contacte auxiliare integrate

NC

Tensiune izolaie

690V

Temperatura ambiant pentru utilizare-5...40C

Curent de rupere (A)110

Fig8:contactor Ecb

Se alege contactor de tip LC1K1210V7 produs de Schneider electric

g)Relee termobimetalice: Trei productori

Curentul de suprasarcin al motorului, nclzete mecanismul bimetalic al releului i cnd temperatura atinge valoarea maxim admis, releul termobimetalic trebuie s acioneze asupra unor contacte care provoac deconectarea motorului de la reea. Curentul de acionare al releului termic se regleaz la valoarea:

(3)

Releu Termic 1: Productor: EATON ELECTRIC Tab9:Releu termic SchneiderDILM12

Current de lucru nominal Ir [A]12...16A

Putere maxim [kW]5.5

Aplicatie releuProtectie motor

Contacte auxiliareNC, NO

Domeniu de temperature(C)-25...55C

Fig9: releu termic Eaton

Releu Termic2: Productor:RELPOLTab10:Releu termic GanzkkCRNI09

Current de lucru nominal Ir [A]10...18

Putere maxim [Kw]5.5

Contacte auxiliareNC, NO

Domeniu de temperature(C)-20...55C

Fig10: releu termic Relpol

Releu Termic3: Productor:SIEMENS Tab11:Releu termic Siemens3RU1136-1KB0

Current de lucru nominal Ir [A]9....16

Putere maxim [kW]5.5

Temperatura de lucru-20...

Clasa de protectieS0

ActionareLa pierderea unei faze

Fig 11: releu termic SiemensSe adopta releu termic de tip 3RU1136-1KB0 produs de SIEMENS

h)Sigurane Fuzibile.Trei Productori

Sunt aparate destinate proteciei circuitelor electrice mpotriva scurtcircuitelor i supracurenilor;Aceste aparate au la baz unul sau mai multe elemente fuzibile care se topesc ntr-un timp scurt la depirea unei valori a curentului;Curenii nominali ai fuzibilelor sunt: 0,5 ; 2 ; 4 ; 6 ; 10 ; 16 ; 20 ; 25 A, Fig12:Caracteristica temporal de protecie a siguranelorfuzibile innd seama de dispersia valorilor.

1.-domeniul de protecie al siguranelor normale.2.-domeniul de protecie al siguranelor rapide.

=1.2*2*6.5*11.83*0.57 *2=210 A (4)

Sigurane Fuzibile MPR.1:Productor:ELMARK Tab12:Tensiunea nominal500,660 (V)

Greutate 950g

TIP MPNT1

Curent nominal(A)200

Grupa2

Fig 13: Siguranta fuzibila ELMARK

Sigurane Fuzibile MPR.2:Productor:TRACON ELECTRICTab13:StandardEN 60269

Capacitate de rupere120kA

Tensiune nominala de izolatie690V

Curent maxim(A) 200

Tipul sigurantelor MPRgL/gG

TIP MPRNH1

Fig 14: Siguranta fuzibila TACON

Fuzibile MPR.3:Productor:MACROFIL Tab14:TipPNA4a 800a Gg

Capacitate de rupere100kA

Tensiune nominala (V)500

Curent maxim(A)200

Grupa2

CLASA IZOLATIEC

Caracteristici de decalnsaregL-gG

Fig15: Siguranta fuzibila MARCOFIL

i)Disjunctorul F5

Disjunctoarele sunt dispozitive automate de protecie a circuitelor electrice, dimensionate pentru anumite valori nominale ale curentului care parcurge circuitul protejat.

(5)

Disjunctor:Productor:SCHNEIDER Tab15:Cod 3P

Tensiune nominala400 (V)

Temperatura de lucru -25 / +70Celsius

Factor de protectie IP20

Curent nominal 16 A

Capacitatea de rupere18 KA

Montare Pe sina DIN 35mm

Fig16: Disjunctor Schneider

Disjunctor:Productor:HAGERTab16:Cod HMF380

Curent nominal16 (A)

Capacitate de rupere 15 kA

Montare Pe sina DIN 35mm

Factor de protectieIP20

Temperatura de lucru-20......+45 C

Fig 17: Disjunctor Hager

Disjunctor:Productor:CHINTTab17:CodCHDZ158

Curent nominal16 (A)

Capacitate de rupere6 kA

Tensiune nominala240-415 V

Factor de protectieIP20

Temperatura de lucru-25......+4 C

Numare de poli3

CURBA DE DECLANSAREC

Fig18: Disjunctor CHINT

Cabluri de energie.Trei Productori

Cablu:1.Productor:MARCOFILCabluri de energie din cupru, tensiune 0,6/1Kv,izolatie SI, mantadin PVCCabluri tip U-1000 R2V

Dimensiune:CYY 4x1.5 mm

Fig 19: Cablu MarcofilCablu:2.Productor:ROMCAB Denumire:CABLU CYY 4X 1.5 mmGrup:CONDUCTORI/RIGIZI/MULTIFILARIUtilizare:Pentru distributie de energie electrica in instalatii electrice fixe, pozate in incaperi, in canale, in aer liber, in pamant, in apa (cu exceptia celor contaminate, care ataca mantaua de PVC).DescriereConductor unifilar clasa 1, EN 602282.Izolatia PVC3.Manta de umplutura: SDR Fig 20: Cablu Romcab4.Manta : PVC CaracteristiciTemperatura de functionare: -30 grade C - +70C Tensiunea nominala: 0,6 / 1kV. Intarziere la propagarea flacarii: :EN 60332-1Respecta directivele:- ROHS 2002/95/EC

Cablu:3.Productor:IPROEB

Cabluri de energie cu izolatie si manta de PVC pentru tensiunea nominal U0/U=0,6/1 kVStandard de produs: SF 9-1998 IPROEBTensiunea nominal: U0/U=0,6/1,0 kVTemperatura minim a cablului la montaj : +5 C n exploatare: -33 C.Temperatura maxim admis pe conductor, n condiii normale de exploatare: +70 C.Fig21: Cablu IproebTensiunea de ncercare: 3,5 kV, 50 Hz, timp de 5 minuteCablu CYY-FNumr conductoare xseciune nominal 4 x 1.5(mm)Grosime nominal izolaie 0,80(mm)Grosime nominal manta ext. 1,80(mm)Mas cupru (inf.) 93(kg/km)Mas cablu (inf.) 283(kg/km)

j)Alegerea echipamentelor de comanda si semnalizare

Alegerea echipamentelor de comand i semnalizare (transformatorul de separare, puntea redresoare, siguranele fuzibile, rezistenele economizatoare, releul de temporizare, butoane, lmpi de semnalizare i conductoare de alimentare)

Releu de temporizare ()Contactorul pe care l-am ales de la producatorul SIEMENS nu are inclus releu de temporizare, de aceea voi alege un releu de timp separat:

Releul de temporizare: PRODUCTORI

Releu de timp:Productor:ELKO EPTab18:CodCRM-81J

Tensiune nominal de comutatie48 V

Domenii de timp:1 9 secunde.

Timpul de revenire50ms

Puterea nominal consumat6(W)

Semnalizarea ieiriiLed Rosu

Grad de protectieIP20

Fig22:Releu de timp ELKOEP

Productor:ELECTROZEPTab19:Releu de timp AnalogPM5SPM5S

Domenii de timp:0.1s la 500h

Tensiune nominal de comutatie48V

Puterea nominal consumat5(W)

ProtectieIP40

Timp de revenire30ms

Fig 23: Releu de timp ELECTROZEP

Productor:GANZKKTab20Releu de timpCRM 91 H/UNI

Timp de lucru0 ... 10 s

Tensiune de alimentare24240V

Puterea nominal consumata8(W)

ProtectieIP40

Fig 24 Releu de timp GANZKK

k)Lampi de semnalizareLmpile de semnalizare se monteaz pe panouri i pupitre de comand i se utilizeaz pentru semnalizarea luminoas a poziiei de funcionare a aparatelor de comand, pentru a indica regimurile normale sau anormale (de avarie) din instalaia supravegheat.

Sistemele de butoane i lmpi de semnalizare se aplic n primul rnd n instalaii de cureni mari - tablouri i cutii de comand, distribuitoare de putere - fiind totodat rspndite n toate industriile, ca elemente de comand i semnalizare. Producatorul 1:TRACON ELECTRIC

Fig25: Lampi de semnalizare

Date tehnice:Tensiune nominal de izolaie 660 VTensiune de vrf 6 kVCurent termic nominal 6 A (240 V, AC1)Curent nominal pe suport metalic 3 A (240 V, AC15) 0,27 A (250 V, DC13),pe corp plastic 0,4 A (240 V, AC15)Curent maxim la scurtcircuit 1000 A (cu siguran n amonte de 10 A gG)Seciuni de conductori 10,512,5 mm2 (21,5 mm2)Tip conexiune prin cleme cu urubGrad de protecie IP 42 (dup montare)Temperatura mediului: -25 C +70 CTemperatura de depozitare -40 C +70 CFiabilitate mecanic 1106 cicluri de comutriPutere de acionare la nchidere: max. 20 N (nchidere cont.)Putere de acionare la deschidere: 815 N (deschidere cont.)Cuplu de acionare max. 0,15 Nm (cu bra)Cursa nominal de deschidere min. 3,5 mmCursa de funcionare max. 8 mmRezisten la vibraii (IEC 60068-2-6) max. 8 g (40500 Hz)Rezisten la oc ( IEC 60068-2-27) max. 15 gGrosimea plcii de montare max. 6 mm(cu inel de adaptare) max. 1,5 mm

Producatorul 2: GanzzTab21:Intensitate mare: > 60 cd/m2

Via lung: > 30 000 ore

Resistente la locuri si vibraii

Consum mic: > 20 mA

Grad protecie: IP 65

Ue

VarianteP230Z230S230K230FEH230

Producatorul 3: ELECTROAPARATAJ

Caracteristici :

-tensiune nominala: 48 - 230 [Vcc] -curent nominal: < 40 mA -grad de protectie: IP 40 (dupa montare) -sectiune conductor: 0.5 ... 1.5 mmp -borna: clema cu surub -grosime placa de montare: 1 ... 5 mm Fig26: Lampi de semnalizare -element luminos: bec cu incandescenta -culori: rosu, galben, verde, albastru, alb -puterea consumata 6 W

l)Alegerea butoanelor tip ciuperca de avarie:

Producator 1: TRACON ELECTRIC

Fig27: Buton avarie tip ciupearcaCaracteristici: -buton cu retinere -temperatura ambianta -20+65 C -tensiunea de alimentare 220Vc.c. -contacte: 1NI -culoare:rosu -clasa de poluare III -grad de protectie IP 65/IP 66 -functionarea in functie de altitudine