Как выбрать кабель для двигателя постоянного тока

Подбирая марки кабелей для питания асинхронных электрических двигателей, учитывают условия, в которых они будут работать. Для обеспечения питания передвижных электроустановок, которые часто перемещаются между объектами строительства или других работ, предпочтение следует отдавать гибким маркам кабельной продукции. Существует ряд механизмов, приводимых асинхронными электродвигателями, которые в процессе работы совершают постоянные перемещения. Например, кран-балки, электротали и другая грузоподъёмная техника. Электропривод таких механизмов подключается к электросети только гибкими медными кабелями с резиновой изоляцией. Токовые жилы гибких кабелей набраны пучками тонкой медной проволоки, поэтому выдерживают многократные изгибы.

Наиболее подходящие и популярные марки для таких двигателей КГ, КПГС, КПГ1У

Для прокладки в земле целесообразно выбрать бронированный кабель (например, ВБШв или АВБШв), чтобы исключить возможность его случайного повреждения в твёрдом грунте. Допускается прокладка в траншеях с подушкой из песка кабелей в ПВХ оболочке. Эти типы кабелей могут прокладываться и в лотках.

Онлайн калькулятор расчета сечения кабеля по мощности

Чтобы применить онлайн калькулятор расчёта сечения кабеля необходимо произвести сбор информации, необходимой для выполнения расчёта размеров. Как правило, необходимо получить следующие данные:

• Детальную характеристику нагрузки, которую будет поставлять кабель
• Назначение кабеля: для трёхфазного, однофазного или постоянного тока
• Напряжение тока системы и (или) источника
• Полный ток нагрузки в кВт
• Полный коэффициент мощности нагрузки
• Пусковой коэффициент мощности
• Длина кабеля от источника к нагрузке
• Конструкция кабеля
• Метод прокладки кабеля

Токонесущая способность

Недостаточное сечение кабеля увеличивает сопротивление, падение напряжения и потери мощности. Устройства начинают работать в экстремальных режимах и преждевременно выходят из строя. Увеличивается риск пожара.

Пожар возникает из-за того, что при включенной нагрузке кабель превращается в источник тепла, энергия которого пропорциональна сопротивлению проводника и квадрату силы тока в нем. При определенном токе кабель становится настолько горячим, что способен вызвать огонь. Но если сечение кабеля достаточно большое, то он выдержит ожидаемый в цепи максимальный ток и не нагреется до опасного уровня

Непрерывный ток

Большинство устройств потребляют более или менее одинаковый ток в течении всего времени работы. Но у электродвигателей или инверторов он зависит от режима эксплуатации. Например, 12 вольтовая якорная лебедка в нормальных условиях потребляет от 80 до 100 ампер. Однако, если использовать ее для снятия яхты с песчаной отмели, то ток возрастет до 400 ампер. Поэтому для двигателей максимальный ток — это ток при заблокированном роторе или в заторможенном состояния.

То же самое касается инвертора. Когда к нему подключено 1-2 лампочки переменного тока от 12-вольтовой электрической системы он потребляет несколько ампер. Но стоит включить микроволновую печь, как ток возрастает до 100 ампер. Чтобы справиться с такими ситуациями, кабель всегда рассчитывают на максимальную непрерывную силу тока в цепи, а не на «типичную» или «нормальную» рабочую нагрузку.

Максимальная непрерывная сила тока — первый ключевой фактор при выборе сечения кабеля

Окружающая температура

Предположим, что по кабелю течет ток определенной силы. Кабель нагревается и выделяет в окружающее пространство тепло. Чем горячее он становится, тем сильнее увеличивается разность температур между ним и окружающей средой. Возрастающий перепад температур ускоряет рассеивание тепла и через некоторое время наступает равновесие. Кабель начинает отдавать тепло так же быстро, как и генерировать и его температура стабилизируется.

Разница между температурами кабеля и окружающей среды не зависит от окружающей температуры. Она одинакова для различных состояний равновесия. Это значит, что при заданной силе тока, равновесная температура кабеля окажется тем выше, чем жарче в окружающем его пространстве. Другими словами, чем выше температура помещения, через которое проходит кабель, тем меньший ток он должен нести, если мы хотим поддерживать его нагрев на безопасном уровне. Если кабель проходит через места с разной температурой например, через двигательный отсек и каюту, то безопасная токонесущая способность зависит от самой высокой из них.

Температура окружающей среды – это второй ключевой фактор при выборе сечения кабеля.

Количество кабелей

На теплоотдачу влияет и количество кабелей в линии. Если два или более кабеля уложены вместе, особенно внутри общей оболочки или кабелепровода, тепло, генерируемое ими, возрастает. Следовательно, чем больше кабелей лежит вместе, тем ниже допустимая токонесущая способность каждого из них. Это третий фактор, который необходимо учитывать при выборе сечения кабеля. Однако согласно стандартам ABYC и ISO это условие применяется только к цепям, напряжением более 50 вольт, что для катеров и яхт означает только цепи переменного тока.

Температура изоляции

Токонесущая способность кабеля зависит от того, как его изоляция выдерживает нагрев медных жил. Чем выше номинальная температура изоляции, тем сильнее может нагреваться проводник и, следовательно, больший ток переносить. Максимальная безопасная рабочая температура изоляции характеризуется ее температурным рейтингом. Во влажной среде его значение ниже, чем в сухой.

Большинство бытовых проводов и кабелей рассчитаны на сухой воздух и температуру 60 ° C. Кабеля лучшего качества имеют температуру изоляции в 75, 85, 95 или 105 ° C. Стандарт ISO требует, чтобы температурный рейтинг кабеля, используемого на лодках, был не ниже 60 ° C.

Только учитывая все четыре фактора — максимальную непрерывную нагрузку в цепи, температуру окружающей среды, способ укладки кабеля и температурные характеристики его изоляции можно принять решение о выборе сечения кабеля. Влияние всех факторов учтено в таблицах. Для простоты температура окружающей среды в них имеет только два значения — внутри двигательного отсека или вне его

Конструкция и обслуживание двигателя постоянного тока

Основной обмоткой двигателя постоянного тока является якорь, подключающийся к источнику питания через щеточный аппарат. Якорь вращается в магнитном поле, создаваемом полюсами статора (обмотками возбуждения). Торцевые части статора закрыты щитами с подшипниками, в которых вращается вал якоря двигателя. С одной стороны на этом же валу установлен вентилятор охлаждения, прогоняющий поток воздуха через внутренние полости двигателя при его работе.

Схема двигателя постоянного тока

Щеточный аппарат – уязвимый элемент в конструкции двигателя. Щетки притираются к коллектору, чтобы как можно точнее повторять его форму, прижимаются к нему с постоянным усилием. В процессе работы щетки истираются, токопроводящая пыль от них оседает на неподвижных частях, ее периодически нужно удалять. Сами щетки нужно иногда перемещать в пазах, иначе они застревают в них под действием той же пыли и «зависают» над коллектором. Характеристики двигателя зависит еще и от положения щеток в пространстве в плоскости вращения якоря.

Со временем щетки изнашиваются и заменяются. Коллектор в местах контакта со щетками тоже истирается. Периодически якорь демонтируют и протачивают коллектор на токарном станке. После протачивания изоляция между ламелями коллектора срезается на некоторую глубину, так как она прочнее материала коллектора и при дальнейшей выработке будет разрушать щетки.

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В

Выбор сечения кабеля на напряжение до 1000 В независимо это электродвигатель или другая нагрузка. Сводится к определению длительно допустимых токов, то есть подбирается такое сечение кабеля, которое позволяет выдерживать длительно расчетные токи для заданного участка, без нанесения ущерба кабелю. Значения допустимых длительных токов для кабелей и проводов указаны в ПУЭ таблицы 1.3.4 – 1.3.30, ГОСТ 31996-2012, либо использовать каталожные данные завода-изготовителя.

Длительно допустимый ток:

• для электроприемников:

• для электродвигателя:

При выборе сечения кабеля нужно учитывать поправочные коэффициенты на землю и воздух при прокладке кабеля, см ПУЭ таблицы 1.3.3, 1.3.23, 1.3.26.

Определение фактического длительно допустимого тока с учетом поправочных коэффициентов в соответствии с ПУЭ определяется по формуле:

• Iд.т. – длительно допустимый ток для выбранного сечения кабеля, выбирается по ГОСТ 31996-2012 или определяется по каталогам завода-изготовителя.
• k1 – поправочный коэффициент учитывающий температуру среды отличающуюся от расчетной, выбирается по таблице 1.3.3 ПУЭ.

• k2 – поправочный коэффициент, который учитывает удельное сопротивление почвы (с учетом геологических изысканий), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.23.

• k3 – поправочный коэффициент, учитывающий снижение токовой нагрузки при числе работающих кабелей в одной траншее (в трубах или без труб), выбирается по ПУЭ таблица 1.3.26.

При этом должно выполняться условие:

Проверка сечения по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите:

Сечение кабеля (провода), по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защите, определяется по формуле:

• Iзащ. – ток уставки при котором срабатывает защитный аппарат;
• kзащ. – коэффициент кратности длительно допустимого тока кабеля (провода) к току срабатывания защитного аппарата.

Данные значения Iзащ. и kзащ. Можно определить по таблице 8.7 [Л5. с. 207].

Проверка сечения на механическую прочность

Выбранное сечение кабеля (провода) должно быть не менее приведенного в ПУЭ таблица 2.1.1.

Проверка сечения по потере напряжения

После того как Вы выбрали сечение кабеля по длительно допустимому току, нужно проверить кабель на допустимые потери напряжения. То есть отклонение напряжения присоединенного к этой сети токоприемников не выходило за пределы допустимого.

Согласно нормам допускаются следующие пределы отклонений напряжения на зажимах токоприемников [Л1. с 144].

Потеря напряжения ∆U для трехфазной линии определяется по формулам [Л1. с 144]:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

• Iрасч. – расчетный ток, А;
• L – длина участка, км;
• cosφ – коэффициент мощности;
• r0 и x0 — значения активных и реактивных сопротивлений определяем по таблице 2-5 [Л2.с 48].

Потерю напряжения ∆U для трехфазной линии, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

• Р –расчетный мощность, Вт;
• L – длина участка, м;
• U – напряжение, В;
• γ – удельная электрическая проводимость провода, м/Ом*мм2;
• для меди γ = 57 м/Ом*мм2;
• для алюминия γ = 31,7 м/Ом*мм2;

Потерю напряжения ∆U для постоянного и однофазного переменного тока, можно определить по упрощенным формулам:

1. В конце линии присоединена одна нагрузка:

2. По длине линии присоединено несколько (n) нагрузок:

где:
s – сечение кабеля, мм2;

1. Справочная книга электрика. Под общей редакцией В.И. Григорьева. 2004 г.
2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.
3. ГОСТ 31996-2012 Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66, 1 и 3 кВ.
4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.
5. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок. Издательство ТПУ. Томск 2006 г.

Почему наши клиенты выбирают Пергам?

Производим интеллектуальные системы контроля и диагностики для нефтегазового сектора, промышленных предприятий, силовых ведомств и объектов здравоохранения. Решаем задачи любой сложности в области промышленной безопасности. Вы ставите задачу — мы предлагаем решение и подбираем оборудование, подходящее именно вам.

1996 — год основания компании

Безупречную репутацию нашей компании обеспечивают 135 первоклассных специалистов в 13 филиалах по всему миру. Мы предлагаем только высококачественный продукт, сертифицированный на международном уровне. На весь ассортимент товаров распространяется официальная гарантия производителя.

20 лет работы, сотни довольных клиентов. ПЕРГАМ – признанный эксперт №1 в России и странах СНГ в области производства, дистрибуции и сервисного обслуживания промышленного оборудования неразрушающего контроля и диагностики, систем технической безопасности и охраны.

• Солидный опыт, приобретенный за 2 десятилетия работы, помог нам выстроить долгосрочные отношения с клиентами;
• Мы наладили конструктивные и доверительные отношения с партнерами, производителями высокотехнологичного оборудования, что позволило нам предложить отечественному рынку наиболее привлекательные цены на свою продукцию;
• Компания создала качественную систему менеджмента, сформировала научное и инженерно-техническое ядро, оперативно решающее любые задачи клиентов;
• Наш каталог включает в себя более 3500 наименований современных приборов неразрушающего контроля и диагностики, технической безопасности и охраны;
• Мы разработали и реализовали специальную программу подготовки специалистов по эксплуатации и обслуживанию сложных технических систем на собственной учебной базе и в центрах подготовки компаний-партнеров;
• Освободили клиентов от проблем, связанных с установкой, наладкой, эксплуатацией и обслуживанием поставляемого оборудования.

Сертифицированный сервисный центр ПЕРГАМ в 2016 году отметил 20-летний юбилей. За это время мы накопили солидный практический опыт по обслуживанию, ремонту, калибровке, интеграции и поверке оборудования. Совершив покупку оборудования в нашем интернет-магазине, вы приобретете в лице ПЕРГАМ надёжного партнера, всегда готового предоставить квалифицированную поддержку.

Сервисный центр имеет официальные лицензии на установку, настройку, обслуживание и ремонт всего поставляемого оборудования. Первый в России и СНГ авторизованный сервисный центр FLIR Systems.

• Инженерно-технический состав сервисного центра регулярно повышает квалификацию и проходит переаттестацию с получением официальных сертификатов и удостоверений в учебных центрах компаний-производителей;
• По желанию заказчика мы проводим калибровку, техническую поверку, аппаратную и программную модернизацию оборудования и приборов для их использования в особых условиях;
• Проводим полный цикл аппаратного и программного обслуживания поставленного оборудования: диагностику, профилактику, модернизацию, восстановление или ремонт;
• Гарантийное обслуживание оборудования и приборов может проводиться как в нашем сервисном центре, так и на территории клиента;
• Для определенной группы своих товаров предоставляем увеличенные сроки бесплатного сервисного обслуживания.

Под брендом ПЕРГАМ произведено более 30 моделей приборов неразрушающего контроля, некоторые из которых уникальны и не имеют аналогов в России. Программное обеспечение для диагностического оборудования нашего производства пишут программисты компании в партнёрстве с научно-исследовательским институтом.

Производство

Современные производственные мощности и солидный научный потенциал позволили ПЕРГАМ наладить выпуск собственных систем технической безопасности и контроля, измерительных приборов и оборудования, стационарных и мобильных лабораторий.

• Научно-исследовательская лаборатория ПЕРГАМ проводит полный цикл разработки и создания новаторских программных и аппаратных продуктов;
• Компания сформировала эффективное научное и инженерно-техническое ядро, способное создавать системы со специфическими характеристиками, адаптированные к жестким условиям эксплуатации;
• ПЕРГАМ является официальным резидентом инновационного центра «Сколково», работая над сложными техническими проектами;
• Компания создала собственные системы, способные на равных конкурировать с современными зарубежными разработками:
• Передвижные (в том числе и авиационные) и стационарные комплексы, предназначенные для дистанционного контроля газопроводов, мониторинга и измерения концентрации газов (ДЛС-ПЕРГАМ, ДЛС-ПЕГАЗ);
• Систему бесконтактной медицинской термодиагностики ПЕРГАМЕД, выявляющую заболевания на ранних стадиях развития;
• Термографические комплексы скрытого наблюдения и технической охраны ТИТАН, ПЕРГАМ MC-460C.
• Разработки адаптированы для работы в суровых климатических условиях с высокими уровнями перепада температуры и влажности.

Научим использовать функционал и возможности приобретённого оборудования на всё 100%. Компания ПЕРГАМ проводит обучение специалистов в собственном учебном центре, на территории заказчика и в зарубежных учебных центрах фирм-производителей (в Швеции, США, Ирландии, Великобритании, Германии, Италии, Франции, Австрии, Швейцарии и Израиле).

Обучение

Учебный центр проводит теоретическую и практическую подготовку, переподготовку, повышение квалификации и аттестацию специалистов по эксплуатации и обслуживанию приборов тепловизионного контроля, оборудования для поиск и диагностики подземных коммуникаций. Обучение очное, срок обучения 2 дня с выдачей сертификата.

• Разработана собственная методика подготовки, переподготовки и аттестации специалистов в области инфракрасного контроля и неразрушающей диагностики с вручением выпускникам сертификатов;
• Обучение специалистов в области термографии проводится в центральном офисе ПЕРГАМ (Москва) и центрах подготовки компаний-партнеров. Организуем для вас обучение на территории заводов-изготовителей в США, Швеции, Германии, Великобритании, Ирландии. При необходимости инструкторы и консультанты проводят обучение специалистов на учебных площадях заказчиков;
• Заказчик сам выбирает удобное для него время обучения, так как ПЕРГАМ готовит специалистов в области термодиагностики круглый год.

ПЕРГАМ — постоянный участник крупных международных выставок и конференций. В 2007 году мы были признаны самым привлекательным работодателем отрасли. В 2013-м получили почётное звание — компания-резидент Сколково.

Награды

Успешная деятельность компании ПЕРГАМ на рынке России и СНГ отмечена наградами и дипломами.

• Регулярно принимаем участие в международных отраслевых выставках, научно-практических конференциях, семинарах, форумах и презентациях, представляя на них технические новинки;
• Разработки ПЕРГАМ положительно оцениваются профильными специалистами, о чем свидетельствуют полученные компанией награды и дипломы;
• ПЕРГАМ входит в состав Российского, Австрийского, Немецкого, Итальянского и Швейцарского обществ неразрушающего контроля, а также международной вертолетной ассоциации «HAI» (Helicopter Association International).

Поставляемое нами промышленное оборудование имеет международные сертификаты соответствия. в России мы проводим сертификацию по РОСТЕСТ. Сертификаты и свидетельства об утверждении средств измерений смотрите в соответствующем разделе и в карточках товаров.

Сертификаты и лицензии

В своей хозяйственной деятельности ПЕРГАМ руководствуется необходимым набором государственных разрешительных и подтверждающих документов.

• Компания оказывает услуги, качество и уровень которых соответствует российскому законодательству, международным правилам и нормам. Это подтверждается соответствующими документами: лицензиями, свидетельствами и сертификатами;
• Качество и безопасность продукции ПЕРГАМ заверены официальными сертификатами компаний-производителей;
• Мы — единственная в России компания, имеющая фирменный сертификат на обслуживание и ремонт измерительных тепловизоров FLIR Systems;
• В 2008 году компания получила международный сертификат ISO 9001-2001, подтверждающий ее надежность и соответствие мировым стандартам ведения экономической деятельности.

В Пергам работают 137 человек в 13 филиалах по всему миру. Уникальное оборудование и разработки компании внедрены и успешно работают по всему земному шару. Центральное европейское представительство находится в Цюрихе, который является координационным центром офисов в Италии и США.

Филиалы

За 20 лет компания ПЕРГАМ расширила сеть представительств в ближних и дальних регионах. Сегодня, помимо центрального московского офиса, функционирует 13 филиалов компании в России, странах СНГ и дальнего зарубежья.

• Наличие филиалов и представительств компании в других городах и странах позволяет нам наладить тесные контакты с партнерами, реально оценить предпочтения региональных заказчиков, организовать удобную систему обучения специалистов, снизить транспортные издержки и стоимость продукции;
• Сегодня филиалы ПЕРГАМ функционируют в США (Сиэтл), Швейцарии (Цюрих), Италии (Брешиа), Украине (Киев), Беларуси (Минск) и Казахстане (Астана);
• На территории Российской Федерации подразделения Пергам расположены в Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Самаре, Липецке, Екатеринбурге и Хабаровске.