Данные заносим в таблицу 2.2
Таблица 2.2- Данные выбраного двигателя для главного привода шпинделя
Марка двигателя | кВт | А | % | Н·м | ||||
4А132М4У3 | 21,98 | 87,5 | 0,87 | 72,44 | 7,5 | 3,0 |
Аналогично ведется расчет и выбор электродвигателей для
вспомогательных приводов [2, с.132, 136, 150].
Двигатель | Марка | кВт | % | А | Н·м | ||||
М2 | RA100LB4 | 0,81 | 6,95 | 20,17 | 6,2 | 2,6 |
Данные заносим в таблицу 2.3, 2.4, 2.5, 2.6.
Таблица 2.4- Данные выбр-го двигателя для привода гидрозажима колонны
Двигатель | Марка | кВт | % | А | Н·м | ||||
М3 | 5А90S4K | 1,1 | 0,79 | 2,901 | 7,45 | 4,8 | 2,3 |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
Двигатель | Марка | кВт | % | А | Н·м | ||||
М4 | 4A80B4У3 | 1,5 | 0,83 | 3,57 | 10,12 | 2,2 | |||
Таблица 2.6- Данные выбр-го двигателя для привода электронасоса
Двигатель | Марка | кВт | % | А | Н·м | ||||
М5 | АИР63В4 | 0,37 | 0,7 | 1,18 | 2,35 | 2,35 |
Проверка выбранного электродвигателя
Проверим выбранный двигатель по перегрузочной способности. Двигатель удовлетворяет условию перегрузки, если выполняется условие:
, (2.11)
где -максимальный момент нагрузки, Н·м;
0,8- коэффициент, учитывающий для асинхронных двигателей возможное снижение напряжения на 10%;
λ- перегрузочная способность выбранного двигателя;
-номинальный момент двигателя, Н·м.
Найдём максимальный момент двигателя, Н·м:
, (2.12)
где -расчётная частота вращения двигателя.
,(2.13)
Проверяем условие:
,
68,04≤ 0,8·2,7·72,44 Н·м;
68,04 ≤ 173,85 Н·м.
Выбранный двигатель удовлетворяет данному условию и проходит по перегрузочной способности. Поэтому устанавлваем двигатель 4А132М4У3.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
Для М2:
Проверяем условие:
;
24,9≤ 0,8·2,2·20,17 Н·м;
24,9 ≤ 41,95 Н·м.
Для М3:
Проверяем условие:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
10,2≤ 0,8·2,6·7,45 Н·м;
10,2 ≤ 13,70 Н·м.
Для М4:
Проверяем условие:
;
13,14 ≤ 0,8·2,2·10,12 Н·м;
13,14≤ 17,81 Н·м.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
Для М5:
Проверяем условие:
;
3,46≤ 0,8·2,35· 2,35Н·м;
3,46 ≤ 4,418 Н·м.
Выбранные двигатели удовлетворяют данному условию и проходят по перегрузочной способности, поэтому принимаем их к установке.
Описание принципиальной
Электрической схемы
Всеэлектрооборудование, за исключением электронасоса, установлено на поворотной части станка, поэтому напряжение сети 380В подается через пакетный выключатель QF на кольцевой токосъемник XA и далее через
щеточный контакт в распределительный шкаф, установленный на траверсе.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
Получает питание контактор КЗ и главными контактами включает двигатели МЗ и М4, которые приводят в движение гидравлические зажимные устройства. Одновременно через вспомогательный контакт контактора КЗ включается реле РН, подготавливающее питание цепей управления через свой контакт после прекращения воздействия на кнопку Зажим и отключения контактора КЗ. Для отжима колонны и шпиндельной головки при необходимости их перемещения нажимается кнопка Отжим, при этом теряет питание реле РН, что делает невозможным работу на станке при отжатых колонне и шпиндельной головке.
Управление двигателями шпинделя М1,и перемещение траверсы М2 производятся при помощи крестового переключателя КП, рукоятка которого может перемещаться в четыре положения: Влево, Вправо, Вверх и Вниз, замыкая при этом соответствующие контакты КП1-КП4. Так, в положении рукоятки Влево включается контактор КШВ, и шпиндель вращается против часовой стрелки. Если рукоятку переместить в положение Вправо, то отключается контактор КШВ, включается контактор КШН, и шпиндель станка будет и решаться по часовой стрелке.
При установке рукоятки крестового переключателя КП, например, в
положение Вверх включается контактор КТВ двигатель М2. при этом
ходовой винт механизма перемещения вращается вначале вхолостую,
передвигая сидящую на нем гайку, что вызывает отжим траверсы (при этом
замыкается контакт ПАЗ-2переключателя автоматического зажима), после
чего происходит подъем траверсы. По достижении траверсой необходимого
уровня переводят рукоятку КП в среднее положение, поэтому отключается
контактор КТВ, включается контактор КТН и двигатель М2 реверсируются.
Реверс его необходим для осуществления автоматического зажима траверсы
благодаря вращению ходового винта в обратную сторону и передвижению
гайки до положения зажима, после чего двигатель разомкнувшимся контактом ПАЗ-2 отключается.
Если теперь установить рукоятку переключателя КП в положение Вниз, то сначала произойдет отжим траверсы, а затем её опускание т.д.Перемещение в крайних положениях ограничивается конечными выключателями ВКВ и ВКН, разрывающими цепи питания контакторов КТВ или КТН.
Защита от КЗ. в силовых цепях, цепях управления и освещения производится плавкими предохранителями FU1-FU4. двигатель шпинделя защищен от перегрузки тепловым реле KK. Реле РН осуществляет нулевую защиту, предотвращая самозапуск двигателей М1 и М2, включенных переключателем КП, при снятии и последующем восстановлении напряжения питания.[1, c.268]
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
4 Выбор элементов системы
электропривода
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
пускателей
Одним из главных элементов электропривода являются контакторы и магнитные пускатели. Это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включений и отключений силовых электрических цепей при нормальных режимах работы. С их помощью
подается напряжение на электродвигатели, а также на другие цепи.
Контакторы работают в сетях постоянного и переменного тока промышленной частоты.
Контакторы и пускатели выбирают исходя из условий:
1. мощности и рода коммутируемой нагрузки;
2. тока и напряжения главных контактов;
3. числа и рода главных контактов;
4. числа и рода вспомогательных контактов;
5. рода тока и напряжения катушки;
6. наличия теплового реле;
7. конструктивного исполнения по степени защиты от воздействий окружающей среды;
8. способа монтажа.
Произведем выбор пускателя для двигателя главного привода М1. Главные контакты находятся в цепи двигателя М1, поэтому напряжение силовых контактов равно 380В. Число силовых контактов замыкающих
(размыкающих- 3/0, вспомогательных замыкающих (размыкающих - 1/1)).
Напряжение катушки 110В. Ток главных контактов главного привода равен току двигателя М1
А.
Аналогично выбираем пускатели для других двигателей.
Так как пускатель устанавливается в шкафу управления, то принимаем к установке пускатель в открытом исполнении, со степенью защиты от воздействия окружающей среды IР00.
Принимаем к установке пускатель типа ПА-322, с тепловым реле ТРТ-135 [3, c.121] который имеет следующие данные:
1. род тока контактов ~(переменный);
2. ток главных контактов 21,98; 6,95; 2,901; 3,57А;
3. напряжение главных контактов 380В;
4. число главных контактов, зам/разм. 6/0;
5. число вспомогательных контактов зам/разм. 0/1+0/1;
6. род тока катушки ~(переменный);
7.напряжение катушки 110 В;
8.мощность катушки 136 В·А.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
Таблица 4.1- Данные выбранных магнитных пускателей [3,с.122]
Тип пускателей | Род тока контактов | Тип теплового реле | Ток главных контактов, | Ток конт-тов двиг., А | Напряжение главных контактов, В | Число главных контактов | Число вспомогательных контактов , зам/разм | Род тока катушки | Напряжение катушки, В | Мощность катушки, В·А |
ПА-322 | ~ | ТРТ-135 | 21,98 | 6/0 | 0/1+0/1 | ~ | ||||
ПМЕ-121 | ~ | - | 6,95 | 6/0 | 0/1+0/1 | ~ | ||||
ПМЕ-121 | ~ | - | 2,901 | 6/0 | 0/1+0/1 | ~ | ||||
ПМЕ-121 | ~ | - | 3,57 | 6/0 | 0/1+0/1 | ~ | ||||
4. 2 Выбор реле управления
Реле управления принимают для дистанционного и автоматического управления контакторами, пускателями, электромагнитами. Это аппарат, предназначенный для передачи команд из одной электрической цепи в другую.
Выбор реле управления производится по следующим условиям:
1. роду тока и виду коммутируемой нагрузки;
2. частоте коммутаций;
3. току и напряжению контактов;
4.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
5. числу и роду катушек, роду тока катушек;
6. напряжению (току) катушек;
7. способу присоединения внешних проводок;
8. конструктивному исполнению по способу монтажа и степени защиту;
9. механической и коммутационной износостойкости.
Ток контактов реле принимают для наиболее тяжелого режима работы - при разрыве тока индукционной нагрузки.
Произведем выбор реле управления.
Определяем ток контакторов реле I, А, по наиболее загруженному контакту
(4.1)
где - номинальная мощность цепи, коммутируемой контактом,ВА;
- номинальное напряжение цепи управления, В.
Требуемое число контактов зам/разм - 1/0. Катушка переменного тока на напряжение 110В. Так как реле управления устанавливается в шкафу управления, то понимаем к установке реле в открытом исполнении, со степенью защиты от воздействия окружающей среды IР00.
Принимаем к установке из методического пособия реле типа РЭП36-21-
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
1. род тока нагрузки ~ (переменный);
2. ток контактов, А 1,236А;
3. напряжение контактов, В 110В;
4. число контактов зам/разм. 6/2;
5. род тока катушки ~(переменный);
6. напряжение контактов, В 110В;
7. номинальная мощность катушки. 136В∙А.
Таблица 4.2- Данные выбранного реле управления
Тип | Род тока нагрузки | Ток контактов,А | Напряжение контактов, В | Число контактов зам/разм | Род тока катушки | Напряжение контактов, В | Мощность катущки, В∙А |
РЭП36-21- УХЛ | ~ | 2/5 | ~ |
Если не приводится пусковая мощность катушки аппарата, то для катушек переменного тока пусковую мощность можно принимать в 7-10 раз больше номинальной мощности.
4.3 Выбор командоаппаратов
Кнопки управления предназначены для дистанционного управления контакторами, пускателями, реле и другими электрическими аппаратами постоянного и переменного тока.
Кнопки управления выбирают по условиям:
1) току и напряжению контактов;
2) числу и роду контактов;
3) конструктивному исполнению, цвету и виду толкателя.
Произведём расчет и выбор кнопки «Зажим», которая осуществляет коммутацию катушки КЗ при напряжении 110 В. Кнопка имеет один
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
(4.2)
Находим ток контактов кнопки «Зажим» при UН =110В; S= 136В·А
Принимаем к установке кнопку типа ВК43-21-110, с цилиндрическим толкателем черного цвета, 1 замыкающим контактом [3,с.125]Конструктивное исполнение по степени защиты от воздействия окружающей среды IР54 после установки на пульте управления.
Аналогичный расчет и выбор производим для остальных кнопок, и результаты заносим в таблицу 4.3.
Таблица 4.3- Данные выбранных кнопок [3, c.125]
Тип | Напряжение контактов, В | Ток контактов,А | Число контактов зам/разм | Форма толкателя | Цвет | Степень защиты | |
ВК 43-21-71-110 | зажим | 1,236 | 1/1 | Цилиндр. | чёрный | IР54 | |
отжим | 1,236 | 1/1 | Цилиндр. | чёрный | IР54 |
Путевые и конечные выключатели осуществляют переключения в цепях
управления в зависимости от пути, проходимого обрабатываемым изделием.
Конечные выключатели выбирают исходя из условий:
1) тока и напряжения контактов;
2) числа и рода контактов;
3) вида движения и величины хода толкателя;
4) конструктивного исполнения но степени зашиты от воздействия окружающей среды.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
Произведём расчет и выбор конечного выключателя ВКВ, который коммутирует цепь катушки КТН.
Находим ток контактов
(4.3)
Принимаем к установке, конечный выключатель ВП-700 [3, c.212] со следующими данными: I = 1 А, =110 В. конструктивное исполнение по степени защиты от воздействия окружающей среды IР54. величина движения толкателя 1,7 мм.
Аналогичный расчет и выбор производим для остальных конечных
выключателей, и результаты заносим в таблицу 4.4.
Переключатели предназначены для ручного переключения в одной или одновременно нескольких электрических пенях переменного или постоянного тока.
Таблица 4.4- Данные выбранных конечных выключателей [3, c.212]
Тип | Ток контактов,А | Напряжение контактов,В | Число контактов зам/разм | Степень защиты | |
ВКВ ВП-700 | треб. | 1,236 | 0/1 | IP54 | |
выбр. | 0/1 | IP54 | |||
ВКН ВП-700 | треб. | 1,236 | 0/1 | IP54 | |
выбр. | 0/1 | IP54 |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
4.4 Выбор аппаратов защиты
4. 4. 1 В электроприводах принимают следующие виды защит:
1. защиту при коротких замыканиях в силовых цепях и при недопустимо больших бросках тока двигателя;
2. защиту двигателя от перегрева, от самозапуска, от обрыва цепи обмотки
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
Лист |
07.43 01 03.00 ПЗ |
3. защиту цепей управления при коротких замыканиях.