电气工程师在选型计算时,通常需要遵循以下步骤和原则:
确定电路的工作电压和电流
根据电路设计要求和预期的工作条件,确定电路所需的工作电压和电流,包括直流和交流条件下的额定值和峰值。
确定电路的功率和能耗
计算电路的功率和能耗,以确保元件在工作过程中不会过热或损坏,并考虑元件的效率。
查找元件参数
根据电路的工作电压、电流和功率要求,查找合适的电气元件的参数和性能参数,如额定电压、电流、功率、容量、精度、温度系数、损耗等。
确定元件的性能
根据电路的设计要求和预期的性能要求,选择具有适当寿命和可靠性指标的元件,并考虑成本、供应商信誉度、封装形式、安装方式等因素。
比较和选择元件
对候选元件的性能指标进行比较和选择,综合考虑各种因素,最终确定最适合的元件。
进行验证和测试
选定元件后,需要进行验证和测试,以确保元件符合设计要求和性能指标。
定期验证和更新
由于市场技术和产品更新换代的特点,需要定期验证和更新元件的选型,以保证电路设计的性能和可靠性。
具体计算方法和示例
三相电动机的额定电流计算
已知三相电动机容量,求其额定电流:
口诀:容量除以千伏数,商乘系数点七六。
精确计算公式:$I = frac{P}{U times sqrt{3} times cos varphi}$,其中 $P$ 为功率,$U$ 为额定电压,$cos varphi$ 为功率因数。
断路器的选择
根据电动机功率选择断路器:
口诀:容量开方乘以二,积数加四单位秒。
精确计算公式:断路器的脱扣器整定电流值可按所控制电动机额定电流的1.7倍选择,即3.5倍千瓦数选择。
电容器的选择
根据负载类型选择电容器:
直流负载应选用直流接触器,交流负载应选用交流接触器,电容负载需要使用专门的电容接触器。
变压器二次侧电流与负荷容量
测知电力变压器二次侧电流,求算其所载负荷容量:
口诀:已知配变二次压,测得电流求千瓦。
电压等级四百伏,一安零点六千瓦;电压等级三千伏,一安四点五千瓦;电压等级六千伏,一安整数九千瓦。
常用计算工具
电气元件选型及计算软件:如elec calc,提供单线图设计、自动选型计算、电源与负载计算、电源选择性保护、制造商数据库、标准计算书生成、电缆截面计算与校验等功能。
通过以上步骤和计算方法,电气工程师可以系统地进行电气元件的选型与计算,确保电路设计的可靠性和性能。