Требования к электроприводу и автоматике

Одним из важнейших вопросов электрооборудования металлорежущих станков является выбор типа электропривода для основных движений. На этот выбор оказывает влияние ряд факторов:

1. диапазон и плавность регулирования скорости рабочего механизма;

2. характер нагрузки привода;

3. частота включений привода;

4. соотношение периодов машинного и вспомогательного времени работы станка;

5. энергетические показатели работы привода- КПД и cosφ;

6. надёжность привода, простота его обслуживания и наладки.[1, c.265].

Выбор электропривода

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

2.1 Анализ недостатков существующей

Схемы

Основными недостатками существующей схемы электропривода является:

- электродвигатели старой модификации, которые заменяют на более новые, имеющие более высокий КПД и меньшие потери электроэнергии;

- магнитные пускатели и реле управления старых серий, которые уже не выпускаются на производстве, также подлежат замене на более совершенные;

- применить вместо часто включаемых контакторов бесконтактные устройства с тиристорами.

Двигатели серии 5А в отличие от асинхронных двигателей серий 4А имеют улучшенные энергетические показатели, улучшенные пусковые характеристики, повышенные показатели надёжности, улучшенные виброаккустические характеристики (уровень шума снижен по сравнению с серией 4А на 10-15 дБ), снижен расход активных материалов (меди - на 2,5%, электротехнической стали - на 4%), снижена масса двигателей одинаковых мощностей за счёт снижения их габаритов на 10-15%. [1, c.265]

Выбор рода тока и величины питающих напряжений

При проектировании электрооборудования необходимо выбрать род тока (переменный или постоянный) и напряжение питающей сети.

Основными токами в электроустановках промышленных предприятий является переменный трёхфазный ток.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

При выборе величины напряжений электроустановок до 1000В используют напряжение 380/220 и 660/380В. С применением напряжения 660В снижаются потери электроэнергии и расход цветных металлов, увеличивается радиус действия подстанций, повышается мощность трансформаторов, сокращается количество подстанций, упрощается схема электроснабжения. Недостатком напряжения 660В является невозможность совместного питания сети освещения и силовых электроприёмников малой мощности, а также отсутствие электродвигателей малой мощности на напряжение 660В. На предприятиях с преобладанием электроприёмников небольшой мощности более выгодно использовать на напряжение 380/220В.

Металлорежущие станки питаются напряжением 380В переменного тока, включаемых через пакетные или вводные выключатели. Цепи управления станков питаются через разделительный трансформатор с вторичным напряжением 110В. На каждом металлорежущем станке имеется лампа местного освещения, питаемая от отдельной обмотки трансформатора напряжением 36. Иногда один из выводов обмотки трансформатора низкого напряжения присоединяют к газовой трубке, в которой проложен второй провод, питающий лампу. В качестве одного из проводов вторичной цепи местного освещения при напряжении 36в используют станину станка. [1,c.226]

Выбор системы электропривода

Выбор типа электродвигателя иногда вызывает значительные трудности,

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

так как различные его системы можно применять для одного и того же механизма. Поэтому, прежде всего, рассматривается возможность применения асинхронного привода. Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором просты в эксплуатации, дешевы, выпускаются промышленностью в широком ассортименте. Их следует применять в тех случаях, когда использование синхронных двигателей экономически нецелесообразно.

К электроприводам сверлильных станков предъявляют следующие требования:

1) если на станке производится нарезание резьбы, то привод шпинделя должен быть реверсированным;

2) схема управления должна ограничивать перемещение траверсы;

3) должна быть предусмотрена блокировка, не допускающая включение двигателя перемещения траверсы, когда она зажата;

Не допускается работа станка с не зажатой колонной.

Диапазон регулирования скорости главного движения составляет (2-10):1 для вертикального сверления, (20-70):1 для радиально-сверлильных станков и (100-200):1 для расточных станков при приблизительно постоянной мощности во всём диапазоне.

Главный привод сверлильных станков осуществляется от асинхронных короткозамкнутых двигателей. Регулирование частоты вращения шпинделя производится переключением шестерён коробки скоростей. Для уменьшения числа промежуточных передач в отдельных случаях можно применять многоскоростные асинхронные двигатели. Для привода перемещения траверсы и зажима колонны применяют отдельные

Асинхронные электродвигатели.

Привод подачи сверлильных станков обычно выполняется от главного двигателя, для чего коробка подач располагается на шпиндельной бабке. Общий диапазон регулирования скорости для вертикально-сверлильных

станков (2-24):1, для радиально-сверлильных-(3-40):1. [1, c.265]

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

03.43 01 03.00 ПЗ

2.4 Пример расчёта мощности и выбор главного приводного двигателя

На станке производится сверление отверстия диаметром D и глубиной L=340мм в заготовке из ковкого чугуна.