2.1 Выбор направления проведения модернизации

Приведём примеры возможных направлений проведения модернизации:

- повышение функциональных возможностей установки;

- частичная автоматизация режимов работы установки;

- замена механических контактов (релейных элементов, контакторов, переключателей) бесконтактными элементами;

- реализация схемы управления на микроконтроллерах;

- использование регулируемых электроприводов с частотными преобразователями;

- замена электроприводов старых типов на современные;

- повышение электробезопасности работы на установке;

- защита дорогостоящего и наиболее нагруженного электрооборудования, инструмента, механических деталей и элементов установки;

и др.

Выбранное техническое решение модернизации обязательно должно экономически обосновываться.

Экономически обосновывается модернизация, обеспечивающая:

- снижение энергопотребления;

- повышение производительности;

- автоматизацию работы (сокращение обслуживающего персонала, либо снижение требований к его квалификации);

- повышение надёжности (снижение количества ремонтов);

- повышение электробезопасности работы;

- улучшение условий труда (снижение затрат на охрану труда)

и т.п.

Пример:

Разрабатываемый станок находится в эксплуатации достаточно длительное время, в связи с чем документация на его электрооборудование содержит схемы и обозначение элементов, выполненные по старым ГОСТам. Поэтому начальным этапом дипломного проектирования является детальное изучение и вычерчивание существующей электрической принципиальной схемы в соответствии с действующими стандартами.

Следующим шагом является выбор направления модернизации. Просмотр технического журнала ремонтов электрооборудования станка показывает, что чаще всего происходит поломка режущего инструмента (фрез) из-за неправильно производимых операций при выключении станка. После детального изучения принципа действия электрооборудования станка и схемы управления, делаем вывод, что поломка инструмента происходит при нажатии общей кнопки «Стоп». При нажатии кнопки «Стоп» в процессе резания, происходит отключение электродвигателей шпинделя и привода подач, что может привести к поломке, чаще все­го инструмента, из-за движения стола по инерции.

Кроме того, предлагается автоматизировать управление электродвигателем главного движения. Таким образом, проводимая модернизация электрооборудования, включает в себя следующие этапы:

1) Установка схемы защиты режущего инструмента и механических частей станка;

2) Частичная автоматизация процесса управления станком, в частности реверса и остановки двигателя главного движения;

3) Расчёт и выбор элементов электрической принципиальной схемы. При этом предпочтение будет отдаваться наиболее современным и совершенным типам. Это позволит заменять устаревшие и снятые с производства элементы при выполнении ремонтных работ;

4) Модернизация схемы соединений и подключения в соответствии с изменениями в электрической принципиальной схеме.

2.2. Выбор технического решения модернизации

Описание сути проводимой модернизации. Последовательность действий проведения модернизации. Технические характеристики предлагаемого к установке при модернизации оборудования.

Пример:

В соответствии с направлениями модернизации (п.2.1) выберем технические средства для проведения модернизации.

Схемы защиты режущего инструмента должна не позволять отключить электродвигатель шпинделя при работающем двигателе привода подач. Для этого необходимо контролировать состояние электродвигателя привода подач. Эту функцию выполняет реле контроля скорости РКС. При установке его контакта параллельно кнопке «Стоп», отключение станка возможно только после предварительного отключения электродвигателя подач.

Для автоматизации реверса и остановки двигателя главного движения в силовую цепь этого двигателя вместо пакетно-кулочкового переключателя установим реверсивный магнитный пускатель.

Для автоматизации остановки двигателя главного движения, т.е. отключение схемы динамического торможения при полной остановке электродвигателя шпинделя, установим реле контроля скорости РКС. Контакт реле будет отключать цепь динамического торможения.

Реле торможения противовключением типа РКС-М применяется в схемах автоматического торможения трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором методом противовключения и являет­ся комплектующим изделием.

Технические данные:

Номинальное напряжение на контактах реле, В 380

Частота, Гц 50—60

Номинальный ток контактов, А 2,5

Количество переключающих контактов, шт 2

Максимальное число оборотов ротора реле, об/мин 3000

Степень защиты реле по ГОСТ 14255—69 IP40

Реле состоит из основания и корпуса, внутри которых рас­положены статор, постоянный магнит и подвижная контактная система. Статор выполнен в виде короткозамкнутых обмоток типа "бе­личьей клетки".

Постоянный магнит расположен на валике, который соединяет­ся с валом электродвигателя при помощи полумуфт соединитель­ной и эластичной.

Контактная часть реле расположена на лицевой стороне кор­пуса. Поводок, переключающий контакты, неподвижно закреплен на статоре и в нерабочем положении реле расположен симмет­рично относительно двух переключающих контактов.

Работа реле происходит следующим образом: при вращении вала реле постоянный магнит, вращающийся внутри его корпуса, наводит э.д.с. в обмотках поворотного статора. В результате взаи­модействия магнитных потоков вращающегося магнита и непод­вижного статора, статор поворачивается. Укрепленный на статоре поводок осуществляет размыкание размыкающих и замыкание замыкающих контактов.

При снижении скорости вращения вала сила магнитного взаи­модействия между магнитом и статором реле уменьшается, кон­тактные пружины возвращают поворотный статор в первоначаль­ное положение. Реле снова готово к работе.