2.5 Проверка выбраного электродвигателя

Проверим выбранный двигатель по перегрузочной способности. Двигатель удовлетворяет условию перегрузки, если выполняется следующее условие

(2.11)

где М_макс – максимальный момент нагрузки, Н∙м;

0,8 – коэффициент, учитывающий для асинхронных двигателей возможное снижение напряжения на 10%;

λ – перегрузочная способность выбранного двигателя;

М_ном – номинальный момент двигателя, Н∙м.

Найдём максимальный момент двигателя, Н∙м

(2.12)

где n_{дв.расч.} – расчётная частота вращения двигателя.

Проверяем условие (2.11).

Выбранный двигатель удовлетворяет данному условию и проходит по перегрузочной способности.

3 Описание схемы управления сверлильного станка

В качестве примера рассмотрим электропривод и схему управления радиально-сверлильного станка модели 2А25, предназначенного для обработки отверстий диаметром до 50 мм свёрлами из быстрорежущей стали. Станок имеет пять асинхронных короткозамкнутых двигателя: вращения шпинделя Д₁ (4,5 кВт); перемещения траверсы Д₂ (1,7 кВт); гидрозажима колонны Д₃ и шпиндельной головки Д₄ (по 0,5 кВт) и электронасоса Д₅ (0,125 кВт).

Частота вращения шпинделя регулируется механическим путём с помощью коробки скоростей в диапазоне от 30 до 1500 об/мин (12 скоростей). Привод подачи выполнен от главного двигателя Д₁ через коробку подач. Скорость подачи регулируется от 0,05 до 2,2 мм/об, наибольшее усилие подачи F_nmax=20000 Н. Траверса может поворачиваться вокруг оси колонны на 360° и вертикально перемещаться по колонне на 680 мм со скоростью 1,4 м/мин. Зажим траверсы на колонне производится автоматически. Все органы управления станком сосредоточены на сверлильной головке, что обеспечивает значительное сокращение вспомогательного времени при работе на станке.

Всё электрооборудование, за исключением электронасоса, установлено на поворотной части станка, поэтому напряжение сети 380 В подаётся через вводный выключатель ВВ на кольцевой токосъемник КТ и далее через щёточный контакт в распределительный шкаф, установленный на траверс.

Перед началом работы следует произвести зажим колонны и шпиндельной головки, что осуществляется нажатием кнопки «Зажим». Получает питание контактор КЗ и главными контактами включает двигатели Д₃ и Д₄, 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 отключение 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 колоне и шпиндельной головке. Управление двигателем шпинделя Д₁ и перемещения траверсы Д₂ производится при помощи крестового переключателя КП, рукоятка которого может перемещаться в 4 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 отключится контактор КШВ, включится контактор КШН, и шпиндель станка будет вращаться по часовой стрелке.

При установке рукоятки крестового переключателя КП, например, в положение «Вверх» включиться контактор КТВ, двигатель Д₂. При этом ходовой винт механизма «перемещения» вращается вначале вхолостую, передвигая сидящую на нём гайку, что вызывает отжим траверсы, после чего происходит подъём траверсы. По достижению траверсой необходимого уровня переводят рукоятку КП в среднее положение, поэтому отключается контактор КТВ, включается контактор КТН и двигатель Д₂ реверсирует. Реверс его необходим для осуществления автоматического зажима траверсы благодаря вращению ходового винта в обратную сторону и передвижении 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 в крайних ограниченных 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 Пр1-Пр4. Двигатель шпинделя защищен от перегрузок тепловым реле РТ. Реле РН осуществляет нулевую защиту, предотвращая самозапуск двигателей Д₁ и Д₂, включаемые переключателем КП, при снятии и последующем восстановлении напряжения питания. Восстановление цепи управления возможно только при повторном нажатии кнопки «Зажим».