Электрооборудование и схемы управления фрезерного консольного ст. Введение Белорусская энергосистема является частью единой энергосистемы снг
 Скачать 33.51 Kb.
|
|
Введение Белорусская энергосистема является частью единой энергосистемы СНГ. В настоящее время электроэнергии республике не хватает. Для ее восполнения разработан проект строительства Зельвенской ГРЭС. Имеются предложения о строительстве АЭС. Одна из электроэнергетически проблем -неумелое и нерациональное использование электроэнергии. Энергетика нашей страны обеспечивает электроснабжение народного хозяйства и бытовые нужды различных потребителей электрической энергии. Основными потребителями являются промышленные предприятия, сельское хозяйство, коммунальные нужды. 70% всей электроэнергии расходуется на технологические процессы предприятий. Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. В настоящее время коэффициент электрификации силового привода в промышленности составляет 80% При этом около 1/3 электроэнергии расходуется непосредственно на технологические нужды. Электроэнергетика почти целиком представлена электростанциями (тепловыми). Среди них - государственные районные электростанции (ГРЭС). Имеется два их вида: ТЭЦ (теплоэлектроцентрал ) дают горячую воду, пар; ТЭС - только электричество. Всего в Беларуси 11 электростанций, мощнейшие из них -Лукомльская ГРЭС (8,4 млн. кВт), Березовская ГРЭС, Минская ТЭЦ-4.Работает 16 небольших гидроэлектростанций (ГЭС).Наиболее крупная - Осиповичская на Свислочи. Единая энергосистема (передача энергии на расстояние) включает электростанции (всех видов), трансформаторные подстанции, соединенные (окольцованные) линиями электропередач. Единая энергосистема позволяет экономить энергию, рационально расходовать энергетические ресурсы, бесперебойно обеспечивать потребителей энергией, отключать станции для проведения их ремонта. Установка современного электрооборудования на промышленных предприятиях осуществляет большую роль в экономии электроэнергии и высокой точности производства. К такому оборудованию относится консольно-фрезерный станок модели 6Т80, который предназначен для выполнения операций фрезерования различных деталей из черных и цветных металлов и их сплавов в условиях серийного и мелкосерийного производства. 1 Назначение и технические характеристики станка 1.1 Назначение станка Горизонтально-фрезер ый консольный станок с поворотным столом 6T80Ш предназначен для выполнения операций фрезерования различных деталей из черных и цветных металлов и их сплавов в условиях серийного и мелкосерийного производства. Мощный привод главного движения и тщательно подобранные передаточные отношения обеспечивают оптимальные режимы обработки при различных условиях резания и полное использование возможностей режущего инструмента. Простота обслуживания и быстрая переналадка приспособлений и инструмента представляют значительные удобства при использовании станка в мелкосерийном производстве 1.2 Технические характеристики станка Рабочая поверхность стола ………..200х800 Число Т-образных пазов ……….3 Наибольшее перемещение стола, мм - продольное ……………….560 - поперечное ……………….220 Расстояние от зеркала до конца шпинделя, мм - наибольшее ……………….400 - наименьшее ……………….15 Конус шпинделя по ГОСТ 24644-81 Конус 40 (7/24) Угол поворота шпиндельной головки, ° -в продольной плоскости стола ……….45 - в поперечной плоскости стола (к станине)………. 30 - в поперечной плоскости стола (от станины) ………45 Ход гильзы вертикального шпинделя, мм ………..70 Пределы частоты вращения горизонтального шпинделя, 35 -1500 об/мин Количество подач стола (бесступенчатое) в 2-х механических ступенях, мм/мин - предел подач в продольных и поперечных…….…….10 — 1100 - предел подач в поперечных………..5 — 550 Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин - продольного и поперечного………..0, 05 - вертикального ………………..0, 02 Наибольшее усилие подачи, Н: - предел подач в продольных и поперечных…….…….100 — 11000 - предел подач в поперечных………..50 — 5500 Цена деления лимба перемещений гильзы вертикального шпинделя, мм ………………0, 05 Цена деления перемещения лимбов стола, мм - продольного и поперечного……….0, 05 - вертикального ……………….0, 02 Дискретность отсчета устройства установки координат, мм 0, 005 Точность установки координат, мм ……….0, 02 Класс точности по ГОСТ 8-82 П Габариты станка ………. ….1600х1875х2080 Вес станка, кг ……….1430 На данном станке можно обрабатывать следующие материалы: -чугун С4 20 ГОСТ 1585-70 -сталь 40Х ГОСТ 4543-71 3 Выбор рода ток и величины напряжения 3.1Выбор рода тока Выбор рода тока для электрооборудования станка связывают такие показатели, как технические возможности привода, капиталовложения и стоимость эксплуатационных расходов, масса и размеры оборудования, его надежность и простота обслуживания. И при выборе двигателя учитывается так же род тока и номинальное напряжения. По роду тока электроприемники могут быть переменного тока, номинальный промышленной частотой 50 Гц, повышенной или пониженной частоты и электроприёмники постоянного тока. Постоянный ток применяется для электроприводов, требующих регулирования частоты вращения в широких приделах, при частых пуках, реверсах, ускорения, замедления, точных остановках на ползучей скорости. Однако основным родом тока является переменный, так как преобразование электрической энергии с помощью трансформаторов возможно только при переменном токе. Многие электрические аппараты и электрооборудования выпускаются и работают на переменном токе. В результате использования постоянного тока влечет за собой необходимость преобразования переменного тока в постоянный, что связано с увеличением капитальных затрат, дополнительными потерями энергии и эксплуатационными расходами. Род ток выбираем в зависимости от необходимости обеспечения работы двигателей постоянного тока при широком диапазоне регулировке частот при этом используя постоянный ток т е определяют род тока постоянные. Во всех остальных случаях остальных случаях инструкции по проектированию электросилового оборудования рекомендуется принять переменный. 3.2 Выбор величины напряжения В соответствии с ГОСТ 21128-83 и ГОСТ 721-77 установлены номинальные напряжения электроприёмников соответственно до 1кВ и свыше 1кВ. Для электроустановок постоянного и переменного тока напряжением до 1 кВ приняты следующие номинальные напряжения: постоянный ток 110, 220 ,440 ,660 , 750, 1000 В; трехфазный переменный ток 220/127, 380/220, 660/380 В. Напряжение 380/220 широко применяются для питания силовой и осветительных нагрузок; 660/380 используют для питания мощных ( до 400 кВт) электродвигателей. В цепях управления, освящения, сигнализации электроустановок применяют переменный ток, полученный преобразованием с помощью трансформатора от силовой сети и равной 24 или 48 В с частотой 50-60 Гц. Согласно ГОСТ 24487-87 «электрооборудование электрических маши» пункт 6.1 выбирают: - для питания силовой цепи - переменный ток напряжением 380В с частотой 50Гц ; - для питания цепей управления, освещения, сигнализации переменный ток с напряжением 24В промышленной частоты 50Гц. 2 Техническое обоснование выбора системы электроприводов 2.1 Выбор электропривода главного движения Для главных приводов фрезерного консольного станка с небольшим диапазоном регулирования скорости при постоянной мощности применяют трёхфазные коротко замкнутые асинхронные двигатели. Важным при выборе основных движений является выбор его типа; при этом на этот выбор влияет ряд факторов: характер нагрузки привода; диапазон и плавность регулирования скорости рабочего механизма; частота включений привода; сопротивление периодов машинного и вспомогательного времени работы станка; КПД и коэффициент мощности рабочего привода; надёжность привода, простота его обслуживания и наладки. Также обычно при привод подач выполняется те же требованияю. Режимы работы электроприводов отличаются большим разнообразием как по характеру, как и по длительности циклов, значением нагрузок, условиям охлаждения. Действующий ГОСТ 18374[7] предусматривает восемь номинальных режимов: -продолжительный S1 – это работа при неизменной нагрузке, продолжающаяся до тех пор, пока превышение температуры всех частей двигателя достигнут установившихся значений; -кратковременный S2 – период неизменной номинальной нагрузки чередуется с периодом отключения двигателя; при этом периоды нагрузки недостаточны, чтобы превышение температуры двигателя могли достичь установленного значений, а периоды остановки вполне достаточны для охлаждения двигателя до температуры окружающей среды; -повторно-кратковреме ный S3 – кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя; при этом за время работы он не успевает нагреться до температуры, соответствующей его номинальной нагрузке, а за время паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды; -повторно-кратковрем нный с частыми пусками S4 – в отличие от режима S3, пусковые потери оказывают существенное влияние на превышение температуры частей электродвигателя; -повторно-кратковрем нный с частыми пусками и электрическим торможением S5- периоды пуска, кратковременной неизменной нагрузки и электрического торможения чередуются с периодами отключения, причём двигатель за время работы не успевает нагреться до температуры, соответствующей его номинальной нагрузке, а за время паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды ; - перемежающийся S6- отличается от S3 тем , что после периода работы двигатель не отключается, а продолжает работать вхолостую. - перемежающийся с частыми реверсами S7- периоды реверса чередуются с периодами неизменной номинальной нагрузки, причём двигатель за время работы не успевает нагревается до температуры, соответствующей его номинальной нагрузки; - перемежающийся с двумя и более частотами вращения S8- периоды с одной нагрузкой на одной нагрузкой на одной частоте вращения чередуются с периодами работы на другой частоте вращения при соответствующей этой частоте нагрузке. Согласно ГОСТ [7] выбираю электропривод главного движения работающего в повторно –кратковременном режиме S3. 2.2 Выбор электропривода вспомогательного движения В фрезерных станках в качестве электропривода вспомогательного движения используются система охлаждения инструмента в виде установки с центробежным насосом. Насосы относятся к числу механизмов с продолжительным режимом работы и постоянной нагрузкой. При отсутствии электрического регулирования скорости в насосных агрегатах небольшой мощности обычно применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Центробежные насосы в большинстве случаев выполняются быстроходными , поэтому их приводные двигатели имеют высокую скорость и соединяются с валом насоса непосредственно. Согласно ГОСТ [7] выбираю привод вспомогательного движения для системы охлаждения инструмента, работающего в продолжительном режиме S1. 2.3 Выбор степени защиты и исполнения аппаратов Степень защиты персонала от прикосновения к токоведущим и движущимся частям электрических аппаратов и электрооборудования, которое значительно в оболочку от воздействия окружающей среды, обозначается буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с находящимися под напряжением частыми или приближения к ним и от соприкосновения с движущимися частями, а также степень защиты изделья от попадания внутрь твёрдых посторонних тел. Вторая цифра обозначает степень защиты изделия от попадания воды. По ГОСТ 14254-80 [3] для двигателей основного и вспомогательного движения выбираю степень защиты IP44. 4 Расчет мощности и выбор электродвигателя главного движения При сверлении нормативная скорость резания V, м/мин. может быть определена по формуле (стр. 444 [2]) , м/мин ( 4.1 ) где, Cv – коэффициент, зависящий от материала изделия и сверла, (стр. 443, табл. 37[2]) принимаем Сv=57,6 D – диаметр сверла, мм. принимаем D=200мм.; T – период стойкости, мин. (стр. 444, табл. 38[2]) принимаем T=240мин.; S – величина подачи, мм. (табл. 32 [2]) принимаем S=0.4мм uv, m, xv, yv Pv - показатели степени, зависящий от материала изделия и диаметра сверла, (табл. 37[2]) принимаем uv =0,2, m=0,32, xv=0,15, yv=0,35; Pv=0,1 Kv – общий поправочный коэффициент на скорость резания; Общий поправочный коэффициент на скорость резания Kv представляет собой произведение из коэффициентов: Kv = Кmv Кnv Кnu ( 4.2 ) Кmv – коэффициент на качество обрабатываемого материала, (табл. 9- 13[2]) принимаем Kmv=1; Kuv – коэффициент на инструментальный материал, (табл. 15[2]) принимаем Kuv=1; ; Кnu – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки (таблица 14 cт426 [2]) принимаем Кnu =1 Kv = 1 1 1 = 1 Рассчитываем скорость резания V согласно формулы (4.1) Определяется окружная сила резания при фрезеровании , кГ ( 4.3 ) где, n – число оборотов фрезы в минуту Сp –показатель степени (таблица 39 ст445[1])) принимаем Сp=82.5 Yp, Xp , Wp, qp, up- показатели степени зависящий от материала изделия (таблица 39 ст445[1])) Yp=0.75, Xp=1, Wp,=0.2, qp=0.73, up=1.1 Kр зависит от качества обрабатываемого материала выражаемого коэфицентом Кмр.=(HB/190)np (таблица 21 ст430 [1])) принимаем Kр =1.25 Определяется крутящий момент на шпинделе (ст444[1]) , кГ*м ( 4.4 ) В соответствии с формулой Определяется мощность резания P , кВт ( 4.5 ) В соответствии с формулой По рассчитанной мощности резания Р, кВт, с помощью справочника стр.109[4] находим асинхронный электродвигатель с коротко замкнутым роторам и данные записываем в таблицу 1 Таблица 1 – Технические данные выбранного двигателя По ГОСТ 14254 – 80 [3] для данного двигателя выбираем степень защиты IP44. 5 Расчет мощности и выбор электродвигателя вспомогательного движения В фрезерном станке модели 6Т80Ш в качестве электропривода вспомогательного движения используется 2 электропривода: системы охлаждения инструмента и привод подач. В системе охлаждения охлаждающей жидкостью является вода, а в качестве электропривода используют установку с центробежным насосом, работающим в продолжительном режиме и постоянной нагрузкой. В качестве двигателя насоса используется асинхронный двигатель АД с короткозамкнутым ротором. Мощность двигателя насоса охлаждения Рдв, кВт, определяется по формуле (стр.471 [10]): ( 5.1 ) где Кз – коэффициент запаса, принимаем по стр. 471[10] Кз=1,1; ?– плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3, принимаем ?=998,2 кг/м3; g – ускорение свободного падения, м/с2, g=9,8 м/с2; Q – производительность насоса, м3/с, принимаем Q= 0,0022; Н – полный напор, м, принимаем Н= 3; ?ном – КПД насоса, %, принимаем по стр. 471 [10] ?ном=0,75; ?п – КПД передачи, %, принимаем по стр. 471 [10] ?ном=0,9; По рассчитанной мощности Рдв, кВт, с помощью справочника стр. 109[4] выбираем асинхронный электродвигатель с КЗ Ротором, данные сводим в таблицу 2. Таблица 2 – Технические данные выбранного двигателя По ГОСТ 14254 – 80 [3] для данного двигателя выбираем степень защиты IP44. Мощность электродвигателя механизма перемещения рукова Pп определяем по формуле: , кВт ( 5.2 ) где Vп – наибольшая скорость перемещения рукава, м/мин принимаем VП =3м/мин.; - кпд подачи, % FпМАХ –наибольшее усилие подачи, Н, принимаем FпМАХ =10950Н кВт По рассчитанной мощности Pп кВт, с помощью справочника стр. 109[4] выбираем асинхронный электродвигатель, данные сводим в таблице 3 Таблица 3 - Технические данные выбранного двигателя По ГОСТ 14254 – 80 [3] для данного двигателя выбираем степень защиты IP44. 10 Охрана труда при эксплуатации станка. Все меры обеспечения электробезопасности сводятся к трем путям: недопущение прикосновения и приближения на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением; снижение напряжения прикосновения; уменьшение продолжительности воздействия электрического тока на пострадавшего.Безоп сность труда на станках достигается соответствием их конструкции требованиям ГОСТ 12.2.009-80.Ременная передача привода главного движения снабжена ограждением, предохраняющимот травмирования при работе указанного устройства. Внутренняя поверхность ограждения окрашена в желтый сигнальный цвет. С наружной стороны кожуха установлен предупреждающий знак безопасности по ГОСТ 12.4.026-76.Огражден е имеет электрическую блокировку. Зона обработки ограждена откидыва- ющимися щитками: на вертикальных шпинделях из прозрачного материала На горизонтально-фрезе ных станках моделей 6Т80Ш, 6Т80Г и 6Т80 задний конец шпинделя вместе с выступающим концом винта (шомпола) для закрепления инструмента огражден защитным кожухом открывающегося типа, имеющим электрическую блокировку. Выступающий из поддержки (подвески) конец фрезерной оправки огражден быстросъемным кожухом. Привод подач зачищен от перегрузки предохранительной муфтой, встроенной в коробку привода. Муфта срабатывает при наезде стола станка на жесткий упор. Перемещение стола ограничивается -в крайних положениях жесткими упорами. Станки имеют устройство автоматического торможения шпинделя. Время остановки шпинделя (без инструмента) после его выключения не превышает 6 с. Возле органов управления, которые могут послужить причиной травмы, установлены таблички с соответствующими символами или надписями. Рукоятка переключения частот вращения шпинделя имеет табличку с символом, показывающим недопустимость переключения рукояток при вращении шпинделя. При включении механизированного перемещения стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях, автоматически отключаются механизмы соответствующих рукояток ручного перемещения. При включенной механической подаче невозможно пользоваться маховиком поперечной и рукояткой вертикальной подач стола. Уровень звуковой мощности на холостом ходу при частоте вращения 2240 мин-1 недолжен превышать 90 дБА и при работе со среднейнагрузкой - 94 дБА (фреза 2214-0001 60° ГОСТ 24359-80; В = 58; t = 1,5 мм; п = 560 мин-1; sm = 280 мм/мин).Вводной выключатель имеет устройство для запирания его в отключенном состоянии при закрытой дверце. Ключ для замка электрошкафа должен храниться у аттестованного электрика. На шкафу электропанели и на раэветвительной коробке установлены предупреждающие знаки электрического напряжения по ГОСТ 12.4.026-76 дверца электрошкафа сблокирована о вводным выключателем таким образом, что открыть ее можно только при отключенном вводном выключателе. На станках установлена кнопка "Стоп" с грибовидным толкателем красного цвета. Во избежание аварий и несчастных случаев в процессе эксплуатации станков необходимо соблюдать как общие правила безопасности работы на фрезерных станках, так и требования, вытекающие из конструкции данных станков. 6 Построение механической характеристики с применением ПЭВМ Одной из основных характеристик асинхронного двигателя является механическая характеристика М=f(S) – зависимость вращаемого момента М двигателя от скольжения S. Значение скольжения S определятся по формуле где- n1 скорость вращения магнитного поля статора, об/мин. (синхронная) n2 скорость вращения ротора, об/мин. (асинхронная) Диапазон изменения скольжения S в асинхронном двигателе 1> S>0 ; при пуске S=1 , при холостом ходе S=0,001…0,005 , при номинальной нагрузке S=0,03…0,07. Значение момента М зависит от конструктивных параметров двигателя, частоты и напряжения сети. Каждому значению скольжения S соответствует свое значение вращающего момента. И на оборот: каждому значению момента нагрузки М соответствует своя частота вращения ротора. Скольжение, при котором момент достигает максимального значения Мmах , называется критическим Sкр. Для построения механической характеристики главного привода станка используем стандартную программу “DVIGAT”. Используя результаты расчётов, производим построение механической характеристики главного электропривода М=f (S) в двигательном режиме работы. Исходные значения и расчётные данные: Перегрузочная способность – 2,2; Полезная мощность – 3 кВт; Синхронная скорость – 3000 об/мин; Асинхронная скорость – 2850 об/мин. 6.1Выбор по построенной механической характеристике АД Из характеристики видно, что значение скольжения S всё время увеличивается от номинального S до пускового S . Значение момента М увеличивается до максимального значения М мах , затем снижается Выводы по построенный механической характеристике АД Из характеристики видно, что значение скольжение S всё время увеличивается от номинального Sном. до пускового Sпуск. Значение момента М увеличивается до максимального значения Мmax , затем снижается до установившегося положения пускового момента Mпуск. Диапазон изменения скольжения S составляет 1>S>0. По характеристики определяются значения скольжения и момента: Sном=0,05 , Mном=10,05 Н•м; Sкрит=0,2 , Мmax=20,11 Н•м; Sпуск=1 , Mпуск=16,25 Н•м 12 Перечень ГОСТов и стандартов ГОСТ 21.614-88. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах ГОСТ 2.755-87. Обозначения условные графические в электрических схемах 3 ГОСТ 14254-80. Изделия электротехнические оболочки. Степени защиты. 4 ГОСТ 21.128-83. Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приёмники электроэнергии. Номинальные напряжение до 1000В и допустимые отклонения. 5 ГОСТ 21.613-88. Силовое электрооборудование. 6 ГОСТ 2.709-89. Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах. 7 ГОСТ 183-74. Режимы работы. 8 ГОСТ 27487-87. Электрооборудование производство машин. Литература 1. А.Г. Косилов, Р.К. Мещеряков. Справочник технолога-машиностр ителя» М.: Машиностроение, 1985 2. А. Н. Малов. Справочник технологии машиностроителя, том2 – М.: Машиностроение. 1978 3. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат., 1985 4. И.И. Алиев. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. Учебное пособие для вузов. – 2-е издание М.: «Высшая школа» 2000. 5. В.Н. Радкевич «Проектирование систем электроснабжения» Учебное пособие – М.: НПОО «ПИОН», Минск, 2001. 6. Г. М. Кнорринг. Справочная книга для проектирования электрического освещения. – Л.: Энергия 1976 7. Н.А.Гурин, Г.И. Янукович. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. Дипломное проектирование. Учебное пособие . – М.: Высшая школа., 1990 8. А.Н. Михайлов. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах, 3-е издание, переработан и дополнен. – М.: Машиностроение, 1972 9. Л. Л. Коновало , Л. Д. Рожкова. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебное пособие для техникумов. – М.: Энергоатомиздат, 1989 10. Е. Н. Зимин , В.И. Преображенский , И. И. Чувашов. Электрооборудование промышленных предприятий и установок.: Учебник для техникумов. – 2-е издание , переработано и дополнено. – М.: Энергоиздат, 1981 11. Б.В. Кузнецов , М.Ф. Сасункевич. Асинхронные электродвигатели и аппараты управления: (справочное пособие). – М.: Беларусь, 1982 11 Выводы по проекту В данном курсовом проекте рассмотрен ряд вопросов связанных с проектированием консольно-фрезерног станка предназначенного для выполнения операций фрезерования различных деталей. Курсовой проект является заключающим этапом при изучении дисциплины «электрооборудование предприятий и гражданских зданий» 9 Расчет и выбор питающих проводов. Сечения жил проводов и кабелей напряжением до 1 кВ по нагреву определяются по таблицам [2] допустимых токов (табл. 13 и 14 приложения), составленным для нормальных условий прокладки, в зависимости от расчётных значений длительно допустимых токовых нагрузок из соотношения Iдоп ? Iр / Кп , ( 9.1 ) где Iр – расчётный ток проводника; Кп – поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей (при нормальных условиях прокладки Кп = 1) Для цеховых электрических сетей, как правило, должны применяться провода и кабели с алюминиевыми жилами. При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчёт не принимаются. Произведем пример выбора сечения жил проводов Расчет ведем для двигателя главного движения АИР90L2 Выбор осуществляем по условию Iд.д Iр , А ( 9.2 ) Выбираем провод АПВ 3( 1 2) с Iд.д = 14 А Произведем проверку провода на соответствие аппарату защиты Iдд , А ( 9.3 ) где К - коэффициент защиты, для автоматических выключателей принимаем К = 1 ; I - ток срабатывания защитного аппарата , А ; К - поправочный коэффициент , принимаем К = 1; I 6,7 ? 1/ 1 = 6,7 Проводник выбран верно. Данные о выборе остальных проводов заносим в таблицу 6 Таблица 6- Выбор проводов 7 Разработка принципиальной электрической схемы управления Схема предназначена для управления режимами работы, сигнализации электрооборудования станка. Питание силовой части электрооборудования осуществляется через трёхфазную сеть переменного тока напряжением 380В с частотой 50Гц. Цепи управления, сигнализации и освещения питаются через трансформатор переменным током напряжением 24В. Включением вводного автоматического выключателя QF подается напряжение сети на зажимы A, В, С, т.е. в первичные обмотки трансформаторов управления TVl, TV2 и на входные контакты магнитного пускателя КМ. Пуск станка в работу осуществляется нажатием кнопки SB2 . При этом срабатывает магнитный пускатель КМ1, который, замкнув свои замыкающие контакты в силовой цепи, включает электродвигатели привода шпинделя Ml, привода подачи М2 и электронасоса М3. Для раздельной работы электродвигателей М1-М3 имеются, соответственно, выключатели SA1-SA4. Кроме того, выключатель -SA1 предназначен для изменения направления вращения электродвигателя Ml, Остановка станка осуществляется нажатием кнопки SB1 нажатия последней отключается магнитный пускатель КМ1, который, в свою очередь, выключает все электродвигатели и включает магнитный пускатель КМ3. Магнитный пускатель КМ3 совместно с промежуточным реле KМ2, замкнув свои замыкающие контакты в цепи торможения, подает в цепь статоров электродвигателей постоянный ток . Происходит электро -динамическое торможение электродвигателей. Длительность торможения определяет выдержка времени на реле КТ. Для кратковременного включения электродвигателей имеется кнопка SB3 Для включения местного освещения на светильниках установлены выключатели SA5 и SA6. .Защита электрооборудования станка от коротких замыканий осуществляется автоматическими выключателями QF, FA в силовой цепи и FA1-FA3 - в цепях управления. Защита от перегрузок электродвигателей привода шпинделя Ml, электронасоса М3, соответственно тепловыми реле FPl, FP3. Защита от перегрузок электродвигателя привода подачи стола МЗ осуществляется автоматическим выключателем FA. Минимальная защита электродвигателей обеспечивается магнитным пускателем КМ. Невозможность включения электродвигателей при открытой задней дверце станка обеспечивается конечным выключателем SQ. При включенном положении рукоятки вводного выключателя нельзя открыть дверцу электрошкафа, а при открытой дверце - нельзя включить рукоятку вводного выключателя. Данная блокировка обеспечивается конструкцией рукоятки вводного выключателя. Если необходимо для ремонтных целей включить вводной выключатель с открытой дверцей электрошкафа, надо нажать на шток Е выдвигающийся при открывании дверцы. О наличии напряжения сети в электрических цепях станка при включенном вводном автоматическом выключателе QF указывает сигнальная лампа HLI. После автоматического отключения вводного выключателя рукоятка его остается в положении "включено" . Сигнальная лампа при этом гаснет. Для повторного включения необходимо отвести рукоятку в положение "отключено&quo ; и затем переключить в положение "включено" В случае короткого замыкания на землю цепи управления 110 В загорается в полный накал одна из сигнальных ламп HL2 или HL3. 8 Расчет и выбор аппаратуры управления и защиты. 8.1 Расчет и выбор аппаратуры в силовой цепи Аппараты защиты предназначены для защиты силовых цепей, цепей управления и сигнализации от недопустимых режимов работы – длительных перегрузок и токов короткого замыкания. Комутациооные аппараты предназначены для включения и отключения электрических цепей, для соединения различных элементов электрических цепей. Номинальный ток электродвигателя (ток нагрузки) In , А , опредиляеьтся по формуле , (8.1) Где Р - номинальная мощность двигателя ,кВт; U - номинальное напряжение, В; ? – КПД при номинальной нагрузке; cos? – номинальный коэффициент мощности; Номинальный ток In для главного двигателя М1 равняется: А ; Номинальный ток In для двигателя подач М2 равняется: А ; Номинальный ток In для двигателя насоса М3 равняется А ; Находим пусковой ток цепи самого мощного двигателя Iп мах ,А Iп мах =Кпуск?Iном, (8.2) Где Кпуск – кратность пуска двигателя принимаем Кпуск= 7; Iном – номинальный ток электродвигателя, А Iп мах =7?6,7=46,9 А. Так как защищенная цепь содержит 3 двигателя, то расчет ведется по формуле нахождения максимального пикового тока группы электроприемников Iпик= Iп max (Iр г-k и?Iн max ) (8.3) где Ки – коэффициент использования электродвигателя станка, принимаем Ки =0,14 [10] Iп max наибольший пусковой ток электродвигателя в группе; Iр –расчетный ток группы электроприемников; Определяем расчетный ток Iр, А, цепи по формуле Iр=?Iном (8.4) Iр=6,7 +2, 08+0,39=9,17 А По формуле (8.3) находим максимальный ток цепи : I пик =46,7+(9,17 -0,14?6,7)=54,9 А Номинальный ток электромагнитного расцепителя автоматического выключателя Iэл.р , А находим по следующему условию Iэл.р?1,25?Iпик (8.6) Iэл.р?1,25?54,9 Ток теплового расцепителя автомата Iт.р. ,А находим по следующему условию Iт.р?1,15?Iр (8.7) Согласно расчетному току теплового расцепителя выбираю автоматический выключатель QF1- ВА 51-29 Iном=63А, Iт.р=16 А по табл.П13. Рассчитываем коэффициент отсечки Котс по формуле А Принимаем кратность отсечки Котс=6,4 А Выбор теплового реле осуществляется по условию: Iтер?Iн (8.8) М1: Iтер?6,7 А: М2 Iтер?2,08 А. М3 Iтер?0,39 А Согласно табл.2[6 елкин] выбираем магнитные пускатели и тепловые реле для основного и вспомогательного двигателей, данные по выбору сводим в таблицу3 Таблица3-Выбор магнитных пускателей и тепловых реле. |