【《基于PLC的燃油锅炉自动化控制系统中主要电气设备的参数计算及选型分析案例》3000字】

基于PLC的燃油锅炉自动化控制系统中主要电气设备的参数计算及选型分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u32343基于PLC的燃油锅炉自动化控制系统中主要电气设备的参数计算及选型分析案例 113601.1主电机的型号参数计算及选型 1193371.2交流接触器的参数计算及选型 271421.3断路器的参数计算及选型 3257011.4热继电器的参数计算及选型 5138471.5电缆线的选型 6306251.6电流互感器的选型 798761.7电流变送器、压力变送器的选型 7145151.7.1电流变送器 7308141.7.2电压变送器 71.1主电机的型号参数计算及选型电机型号的选择尤为重要，应根据需驱动的负载来选择合适的电机容量，若所选电力功率过大，投资不经济，且电机将长期运行于欠载状态，电机的工作效率和功率因数都会比较低；若所选电机功率过小，电机将长期工作于过载状态，严重影响电机的使用寿命。交流异步电动机选择时应注意：电机的机械特性需根据负荷特性进行选择，以达到生产要求。根据负载大小选择电机的额定功率根据线路电源大小选择电机的额定电压电机的工作环境也是考虑因素之一三相交流异步电动机的额定功率计算公式为：4-1由公式4-1可得出交流异步电动机额定电流计算公式：4-2燃油锅炉的水泵、鼓风机、引风机和油泵都选用三相交流异步电动机。Y系列交流异步电动机适用于驱动没有特殊要求的设备，如机床、泵、风机等，有效力高、节能经济、安全可靠等优点。而10吨燃油锅炉所用鼓风机的电机功率一般为21KW左右，引风机的功率一般为45KW左右，比鼓风机功率稍大一些。水泵电机功率一般为18KW左右，本次设计使用两台水泵，且水泵2会作为水泵电机1故障时的备用电机，因此两台水泵会选用相同功率。油泵电机一般为3KW左右。根据Y系列电机参数表对电机型号进行选择。表4-1电机型号选择结果锅炉电机电机型号额定功率（KW）额定电流（A）转速（r/min）效率（%）功率因素cosφ鼓风机Y180L-42242.5147091.50.86引风机Y225M-44581.2148092.30.88水泵1Y180M-418.535.91470910.86水泵2Y180M-418.535.91470910.86油泵Y100L2-436.8142082.50.81鼓风机额定电流：；引风机额定电流：；水泵1、水泵2额定电流：；油泵额定电流：。1.2交流接触器的参数计算及选型在本次设计中，交流接触器主要用于控制三相交流异步电动机启停和正反转，属于三相负荷，交流接触器选择原则为：根据负载的性质进行选择，接触器的电压等级要按照负载电压等级进行选择。交流接触器的额定电流不能小于负载的实际电流。本次设计的负载为电机，故交流接触器的额定电流不能小于所驱动负载的启动电流。要满足线路短路时的热稳定和动稳定校验。交流接触器的额定电流要比负荷的额定电流大，一般大1.25倍左右。可根据电机的额定电流计算出交流接触器的额定电流。计算公式如下：（4-3）鼓风机的交流接触器KM1、KM2、KM3额定电流计算：引风机的交流接触器KM4、KM5、KM6额定电流计算水泵1、2的交流接触器KM7、KM8、KM9、KM10、KM12、KM13的额定电流计算：油泵的交流接触器KM14的额定电流计算：图4-2交流接触器选型指南CJ2010产品型号额定电流代号交流接触器10、46、25、40、63、100、160、250、400、630根据交流接触器额定的计算结果，结合图4-1的交流接触器选型指南，对交流接触器型号进行选择，结果汇总于表4-3。表4-3交流接触器选型结果表名称鼓风机的交流接触器引风机的交流接触器水泵1、2的交流接触器油泵的交流接触器接触器型号CJ20-100CJ20-160CJ20-40CJ20-101.3断路器的参数计算及选型低压断路器（也称空气开关）用于电路的接通和分断，会对线路起保护作用，主要是短路保护、电源欠压保护、过载保护等。它的型号选择一般要满足以下要求：额定电压要根据线路额定电压等级进行选择，不能低于线路的额定电压。额定电流要根据负载额定电流进行选则，不能低于负载的额定电流。燃油锅炉系统工作交流50HZ、380V电源，控制线路为220V。查阅相关资料得到，DZ15系列塑壳断路器适用该燃油锅炉的主电路控制系统。DZ15系列断路器能很好的实现线路的电能分配，线路保护以及控制线路通断。选择断路器时，断路器额定电流一般需大于线路电流的1.2~2倍，本次设计中选用1.5倍计算断路器额定电流计算公式为：（4-4）鼓风机断路器QF1的额定电流计算：引风机断路器QF2的额定电流计算：水泵1、2断路器QF3、QF4的额定电流计算：油泵断路器QF5的额定电流计算：表4-4DZ10系列断路器型号及参数表型号壳架等级额定电流额定工作电压（V）额定频率（Hz）DCAC额定电流220VTms380VcosφDZ10-100100交流3805010560.715、20、30、40、50、60、80、100DZ10-100100交流38050105100.5DZ10-100100交流38050105120.3DZ10-250250交流380502010200.3100、120、140、170、220DZ10-600600交流380502515250.25表4-5DZ15系列断路器型号及参数型号壳架额定电流/A额定电压/V极数脱扣器额定电流/ADZ15-40/1DZ15-40/2DZ15-40/3DZ15-40/44022016.10.16.20.25.32.40380234DZ15-63/1DZ15-63/2DZ15-63/3DZ15-63/463220110.16.20.25.32.40.50.63380234DZ15-100/3DZ15-100/4100380380.1004根据断路器额定电流整定结果，结合表4-4和表4-5的DZ系列断路器型号参数，我对燃油锅炉自动控制系统主电路的断路器进行了型号选择，结果如下表：表4-6断路器选型结果名称型号名称型号QFDZ10-250/4QF3DZ15-63/3QF1DZ15-63/3QF4DZ15-63/3QF2DZ15-100/3QF5DZ15-40/31.4热继电器的参数计算及选型热继电器是通过其内部热元件受热形变来实现对电机电路的断路控制，电流热效应产生的热量超过其允许的最大值热继电器才会动作。热继电器的额定电流值按电机额定电流值选择，整定电流值为电机电流的0.95~1.05倍。计算公式为：（4-5）D启动的电机，热继电器按1/倍电机额定电流进行选择。计算公式为：（4-6）鼓风机线路热继电器QF1额定电压计算：引风机线路热继电器QF2额定电流计算：水泵1、2热继电器QF3、QF4额定电流计算：油泵热继电器QF5额定电流计算：图4-1JR20系列热继电器的型号及参数根据上文对热继电器电流的计算，在结合我对交流接触器的选择，我参考了图4-3中的参数，对本次设计中电机的热继电器进行了选择。选择结果如表4-5。表4-5热继电器选型结果电机名称鼓风机引风机水泵1水泵2油泵热继电器型号JR20-160JR20-160JR20-63JR20-63JR20-101.5电缆线的选型选择电缆线需根据电路连接方式和所流通电流来选择。本次设计中的电源为380V的三相电源，电机采用Y-D的接线方式，因此选择两根以上三芯电缆线。电缆线的截面积需根据线路流通的电机额定电流来确定。通过查阅相关资料，结合所选电机的额定电流，我对电缆线进行了选择，结果如下表：表4-7电缆线选择结果电机名称鼓风机引风机水泵1、2油泵电缆线型号BLX-3×16mm2BLX-3×70mm2BLX-3×16mm2BLX-3×3mm21.6电流互感器的选型电流互感器用于将线路电流降为小电流方便测量与检。因此在选择时要注意，电流互感器的额定电压必须大于装设点线路的额定电压。变比的选择应根据线路实际流过的电流与测量、检测要求进行选择。型号额定一次电流（A）准确级组合额定短时热电流（Ith）（kA）额定短时热电流（Ith）（kA）额定动稳定电流（Idyn）(kA)0.20.510P10LA-10LA-10Q30/5、50/5、100/5、75/5、50/5、200/50.5/10P105101590160300/522.540.5400/53055500/5600/5800/540721000/55090图4-8LA型电流互感器型号参数根据上文电机的额定电流的大小，电流互感器选择LA-10Q型，其二次额定电流为5A，适用于50HZ、10KV以下线路的电路测量与保护。详细参数见图4-4。1.7电流变送器、压力变送器的选型1.7.1电流变送器电流变送器接于电流互感器二次侧，将二次侧的交流电流信号转化为AD数模转换器输入电流范围内的电流或电压信号，以便进行数模转换。本次设计使用的是FX2N-4AD型数模转换器，它的输入电流范围为直流的-20mA~20mA，而上文中所选电流互感器二次侧输出电流为5A。经过查阅资料以及结合电流变送器上