Электрооборудование кругло-шлифовального станка. КП Попов Кругло-шлиф станок. 1. 2 Выбор наиболее современных электродвигателей для электроустановок промышленного назначения
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
2.2 Расчет мощности и выбор электродвигателей В станине установлены четыре трехфазных короткозамкнутых электродвигателя: двигатель привода инструмента Ml, двигатели привода каретки М2 и МЗ и двигатель привода заготовки М4. Рассчитаем требуемую мощность для электродвигателя привода инструмента: Согласно заданию курсового проекта, мощность на валу:  ;КПД: ηм = 75% Если указана мощность на ведомом валу, то необходимая мощность электродвигателя согласно конструкторским требованиям, скорость оборота вала двигателя должна составлять 1500об/мин. Для привода в действие каретки необходимы двигателя с мощностями не менее 0,55кВт и частотой оборотов вала 1500 об/мин. Для привода заготовки необходим двигатель с мощностью не менее 2,2кВт и частотой оборотов вала 3000 об/мин. Произведём выбор электродвигателя привода инструмента. Исходные данные:. n = 1500об/мин По [1], (таблице 1.1.) выбираем ближайший по мощности двигатель 4А180S4У3. Таблица 1− Характеристики двигателя 4А180S4У3
Расшифровка обозначения выбранного электродвигателя 4 - серия электродвигателя А - асинхронный 180 - расстояние в мм от оси вала до плоскости опоры S - малый установочный размер станины 4 - количество полюсов У - климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 (У - умеренный климат) 3 - категория размещения по ГОСТ 15150-69. (внутри помещений) Для привода в действие каретки выбираем электродвигатель 4АА71А4У3. Мощность выбранного электродвигателя 0,55кВт Таблица 2 − Характеристики двигателя 4АА71А4У3
Для привода заготовки выбираем электродвигатель 4А80В2У3. Мощность выбранного электродвигателя 2,2кВт. Таблица 3 − Характеристики двигателя 4А80В2У3
2.3 Выбор и принцип действия электрической схемы управления объектом Питание электрооборудования осуществляется от трехфазной цепи переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц.  Рисунок 3 − Принципиальная электрическая схема станка В станине установлены четыре трехфазных короткозамкнутых электродвигателя: двигатель привода инструмента Ml, двигатели привода каретки М2 и МЗ и двигатель привода заготовки М4. Электроаппаратура расположена в отдельном коробе (см. рис.1.1 поз.15). Станок имеет два пульта управления. На пульте, расположенном в подвижной каретке, имеются следующие кнопки: SB 1 (красная грибовидная) общего останова станка; SB 2 (черная) включающая мотор Ml привода инструмента; SB 4 (черная) включающая мотор М4 привода заготовки; SB 6 (черная) включающая полный цикл обработки заготовки (черновую и чистовую) в автоматическом режиме. При этом работают моторы Ml и М2. SB 7 (черная) включающая цикл только чистовой обработки. При этом работают моторы Ml, МЗ, М4. На пульте управления, расположенном на станине станка, имеются кнопки: SA 1 (ключ) включающая электрооборудование станка; SB 3 (красная) выключающая мотор М4 привода заготовки; SB 5 (черная) включающая мотор М4. На подвижной каретке механизма привода инструмента расположены также два концевых выключателя SQ 1 и SQ 2. Микропереключатель SQ 3 блокирует включение кнопок SB 4 и SB 5. Принципиальная электрическая схема станка приведена на рис.2.1., перечень элементов электрооборудования в табл.2.4. Питание электрической схемы станка осуществляется включением автоматического выключателя QF и кнопки SA1. При включении кнопки SB 6 ставятся на самопитание реле КМ 1 и КМ2, пуская электродвигатели Ml и М2. При этом каретка движется до срабатывания микропереключателя SQ 2 который, в свою очередь, при помощи промежуточного реле К4 отключает реле КМ 2 и включает реле КМ 3 и КМ 4. Поставившиеся на самопитание реле КМ 3 и КМ 4 пускают электродвигатели МЗ и М4. Каретка движется в обратном направлении до срабатывания микропереключателя SQ1. В результате при помощи промежуточного реле К5 отключаются реле КМ1, КМ3, КМ4 и, соответственно, электродвигатели Ml, МЗ, М4. Цикл работы завершен. Таблица 4 − Электрооборудование станка
Кнопка SB1 выключает все реле станка. При включении кнопки SB7 ставятся на самопитание реле КМ 1, КМ 3, КМ4, пуская электродвигатели Ml, МЗ и М4. Каретка движется до срабатывания микропе реключателя SQ 1. Кнопка SB2 включает реле КМ1, пуская электродвигатель Ml. Кнопки SB4 и SB5, дублирующие друг друга, включают реле КМ4, пуская электродвигатель М4. Кнопка SB 3 отключает только реле КМ4. Защита электродвигателей от перегрузки осуществляется тепловыми реле КК 1 - КК 4, которые разрывают пусковую цепь, отключая реле КМ1 - КМ 4. Повторный пуск в этом случае возможен только через 15.20 секунд, то есть после возвращения элементов тепловой защиты реле в исходное положение. Защита от коротких замыканий осуществляется автоматическим выключателем QF. Питание электрооборудования осуществляется от трехфазной цепи переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц. В станине установлены четыре трехфазных короткозамкнутых электродвигателя: двигатель привода инструмента Ml, двигатели привода каретки М2 и МЗ и двигатель привода заготовки М4. Электроаппаратура расположена в отдельном коробе (см. рис.3 поз.15). Станок имеет два пульта управления. На пульте, расположенном в подвижной каретке, имеются следующие кнопки: SB 1 (красная грибовидная) общего останова станка; SB 2 (черная) включающая мотор Ml привода инструмента; SB 4 (черная) включающая мотор М4 привода заготовки; SB 6 (черная) включающая полный цикл обработки заготовки (черновую и чистовую) в автоматическом режиме. При этом работают моторы Ml и М2. SB 7 (черная) включающая цикл только чистовой обработки. При этом работают моторы Ml, МЗ, М4. На пульте управления, расположенном на станине станка, имеются кнопки: SA 1 (ключ) включающая электрооборудование станка; SB 3 (красная) выключающая мотор М4 привода заготовки; SB 5 (черная) включающая мотор М4. На подвижной каретке механизма привода инструмента расположены также два концевых выключателя SQ 1 и SQ 2. Микропереключатель SQ 3 блокирует включение кнопок SB 4 и SB 5. Принципиальная электрическая схема станка приведена на рис.3, перечень элементов электрооборудования в таблице 4. Питание электрической схемы станка осуществляется включением автоматического выключателя QF и кнопки SA1. При включении кнопки SB 6 ставятся на самопитание реле КМ 1 и КМ2, пуская электродвигатели Ml и М2. При этом каретка движется до срабатывания микропереключателя SQ 2 который, в свою очередь, при помощи промежуточного реле К4 отключает реле КМ 2 и включает реле КМ 3 и КМ 4. Поставившиеся на самопитание реле КМ 3 и КМ 4 пускают электродвигатели МЗ и М4. Каретка движется в обратном направлении до срабатывания микропереключателя SQ1. В результате при помощи промежуточного реле К5 отключаются реле КМ1, КМ3, КМ4 и, соответственно, электродвигатели Ml, МЗ, М4. Цикл работы завершен. 2.4 Расчет и выбор электрических аппаратов и элементов схемы Магнитные пускатели - аппараты дистанционного управления трехфазными асинхронными электродвигателями. Они совмещают в себе функции пуска, остановки и защиты от перегрузки и понижения напряжения (0 - защита) Произведём выбор магнитного пускателя для управления и защиты асинхронного двигателя типа 4А180S4У3. Для управления двигателем будем применять магнитный пускатель ПМЛ. Пускатель предназначен для коммутации силовых цепей и оснащен тепловым реле. На схеме электрической принципиальной он представлен в виде контактора КМ1, и теплового реле КК1. Определим параметры, по которым производится выбор магнитного пускателя: а) род тока - переменный, частота - 50 Гц; б) номинальное напряжение - 380В, номинальный ток не должен быть меньше номинального тока двигателя; в) согласно схеме включения двигателя (рис.2.1) аппарат должен иметь не менее трех замыкающихся силовых контактов; г) категория применения: аппарат должен работать в категории применения АС - 2 (прямой пуск, повторно-кратковременные отключения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором); д) режим работы аппарата продолжительный с частыми прямыми пусками двигателя. Для выбора аппарата по основным техническим параметрам необходимо произвести предварительные расчеты номинального и пускового токов двигателя. Определим номинальный ток (действующее значение): Пусковой ток (действующее значение): Ударный пусковой ток (амплитудное значение): Произведем выбор аппарата по основным техническим параметрам. Выбираем магнитный пускатель со встроенным тепловым реле, для заданного схемного решения (рис.2.1.) - типа ПМЛ 4211 с номинальным рабочим током 63А ([2] таблица 4.7.). Расшифровка обозначения: ПМЛ - серия - величина номинального тока пускателя 63А - нереверсивный с встроенным тепловым реле ПМЛ - степень защиты корпуса ІР54 без кнопок управления - 1 контакт 1р нормально открытый. Таблица 5 − Технические характеристики магнитного пускателя ПМЛ-4221
Расчет магнитного пускателя осуществляется по следующим формулам:
где  - номинальный ток магнитного пускателя, А; - номинальный ток электродвигателя, А; - предельный включаемый ток, А;Iпуск.дв- пусковой ток электродвигателя, А. Подставив значения, получим 63≥42, т.е. условие выполняется. Подставив в формулу (2) численные значения получим  .Условие выполняется, т.е. выбранный магнитный пускатель ПМЛ4221 удовлетворяет всем требованиям. Для защиты двигателя от длительных перегрузок (20 - 50 %) применяются тепловые реле, которые включают последовательно в контролируемую цепь. В магнитных пускателях серии ПМЛ4221 применяются реле типа РТЛ2059. ([2] таблица 10.72.) Технические характеристики представлены в таблице 2.6. Таблица 6 − Технические характеристики теплового реле РТЛ2059
Данное реле было выбрано исходя из условий:
где  - номинальный ток теплового реле, А - номинальный ток двигателя, АПодставив численные значения, получим:  .Исходя из режима работы двигателя - длительный, ток уставки Iуст тепловых реле определим из уравнения:
где Рперегр = (20…50 %) * Рном. дв+ Рном. дв - мощность при перегруженном состоянии.  Это означает, что при перегрузке двигателя на 20% его ток составит 50,5 А и в это время сработают тепловые реле - двигатель отключится. Выберем магнитный пускатель для двигателей М2 и М3 (КМ2 и КМ3). В их качестве применяется двигатель асинхронный 4АА71А4У3. Определим номинальный ток (действующее значение): Пусковой ток (действующее значение): Ударный пусковой ток (амплитудное значение): Выбираем магнитный пускатель со встроенным тепловым реле, для заданного схемного решения (рис.2.1.) - типа ПМЛ 1211 с номинальным рабочим током 63А ([2] таблица 4.7.). Таблица 7 −Технические характеристики магнитного пускателя ПМЛ-1221
Пускатель удовлетворяет условиям:
(10 > 1,73) (40 > 7,8) т.е. выбранный магнитный пускатель ПМЛ1221 удовлетворяет всем требованиям. В магнитных пускателях серии ПМЛ1221 применяются реле типа РТЛ1008. ([2] таблица 10.72.) Технические характеристики представлены в таблице 8. Данное реле удовлетворяет условию:
(2,4 > 1,73) ток уставки  .При перегрузке двигателя на 20% его ток составит 2,1 А и в это время сработают тепловые реле - двигатель отключится. Таблица 8 − Технические характеристики теплового реле РТЛ1008
Выберем магнитный пускатель для двигателя М4 (КМ4). В его качестве применяется двигатель асинхронный 4А80В2У3. Определим номинальный ток (действующее значение): Пусковой ток (действующее значение): Выбираем магнитный пускатель со встроенным тепловым реле, для заданного схемного решения (рис.2.1.) - типа ПМЛ 1211 с номинальным рабочим током 63А ([2] таблица 4.7.). Пускатель удовлетворяет условиям:  (10 > 4,71) (40 > 30,6)т.е. выбранный магнитный пускатель ПМЛ1221 удовлетворяет всем требованиям. В магнитных пускателях серии ПМЛ1221 применяются реле типа РТЛ1012. ([2] таблица 10.72.) Технические характеристики представлены в таблице 9. Данное реле удовлетворяет условию (7):  (6 > 4,71)Ток уставки Iуст, А рассчитываем по формуле (4):  .Таблица 9 − Технические характеристики теплового реле РТЛ1012
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
