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

Таблица 2.5- Данные выбр-го двигателя для привода шпиндельной головки

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

Так же проверяем и вспомогательные двигатели

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

Перед началом работы следует произвести зажим колонны и шпиндельной головки, что осуществляется нажатием кнопки Зажим.

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

4. 1 Выбор контакторов и магнитных

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

Аналогично производим выбор остальных магнитных пускателей, и результаты заносим в таблицу 4.1

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

числу и роду контактов;

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

УХЛ , 6/2, с Uном = 110В, которое имеет следующие данные: [2, c.206]

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

замыкающий контакт.

 

(4.2)

 

 

Находим ток контактов кнопки «Зажим» при U_Н =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

возбуждения, от перенапряжения, от затянувшегося пуска синхронных двигателей и выпадения из синхронизма;

3. защиту цепей управления при коротких замыканиях.