2.9 Расчет и выбор двигателя электродвигателя к

оборудованию. Схема управления электроприводом

В качестве рассчитываемого электрооборудования выбираем фрезерный широкоуниверсальный станок.

Мощность двигателя станка рассчитываем по формуле, кВт

(95)

где Р_zH – номинальная мощность резания, кВт;

_нст – коэффициент полезного действия станка при номинальной нагрузке.

Номинальная мощность резания определяется по формуле, кВт

(96)

где F_Z – усилие резания при фрезеровании, Н;

v_z – нормативная скорость резания, м/мин.

Усилие резания при фрезеровании определяется по формуле

(97)

где G_F – коэффициент обрабатываемости;

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/зуб.

Нормативная скорость резания определяется по формуле

(98)

где С_v – коэффициент обрабатываемости;

Т – стойкость фрезы, мин.

Нормативную скорость резания рассчитываем по формуле 98

Усилие при фрезеровании рассчитываем по формуле 97

Номинальную скорость резания определяем по формуле 96

Мощность двигателя станка определяем по формуле 95

По рассчитанным данным выбираем асинхронный двигатель 4А132S4Y3.

Рассмотрим схему управления станком.

Напряжение на схему подается через автоматический выключатель QF1. на схеме показаны 12 электрических двигателей, пять из которых постоянного тока, один шаговый, а остальные являются асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.

Электродвигатель главного привода М1 (постоянного тока со встроенным тахогенератором) входит в комплексный тиристорный электропривод постоянного тока с тиристорным преобразователем КМ. Электропривод представляет собой замкнутую систему автоматического управления с обратной отрицательной связью по скорости, осуществляемой от тахогенератора. Электропривод осуществляет плавное регулирование скорости электродвигателя в диапазоне 1:40 и жесткие электромеханические характеристики со статизмом, не превышающим 0,5% при изменении нагрузки от режима х.х., до номинальной. Электропривод подключается к сети с помощью автоматического выключателя и контактора.

Управляется электропривод от задатчика скорости и от системы числового программного управления (РТ).

Электродвигатели приводов подач: шпинделя М2, салазок М3, стола М4 и поворота стола М5 – высокомоментные двигатели постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов со встроенными тахогенераторами. Все четыре привода подач – комплектные, следящие регулируемые тиристорные электроприводы, включающие в себя следящую систему с обратной связью по положению и систему регулирования и стабилизации скорости. Электропривод обеспечивает регулирование скорости в диапазоне 1:4000. высокий диапазон регулирования скорости обеспечивается применением в системе электропривода промежуточного интегрального усилителя с высоким коэффициентом усиления. К питающей сети электроприводы подач подключаются автоматическим выключателем QF6 и контактором КМ3.1. управление электроприводом осуществляется от задатчиков скорости А11, А12, А14, А15 с пульта управления и от А18 с помощью реле пуска элементов, разрешающих работу электроприводов.

Электродвигатель перемещения упора подачи плансуппорта М6 – шаговый с блоком питания А17. управление двигателем осуществляется от задатчика положения упора А16 и А18. электродвигатели привода гидростанции М7, насоса смазки М8, насоса охлаждающей жидкости М9, привода вентилятора теплообменника М10 – асинхронные. К питающей сети они подключаются автоматическим выключателем QF5 и контактором гидравлики М3. электродвигатель М10 может быть отключен QF10. электродвигатели вентилятора охлаждения электрошкафа М11 и М12 – асинхронные, подключаются к сети автоматическим выключателем QF2 и выключаются концевым выключателем SQ1 при открывании двери шкафа. В силовой схеме включены также блоки питания: логических элементов А1, усилителей А2 и линейных датчиков перемещения А3.

Схема управления питается от трансформатора управления Т2, с подключением к сети автоматами QF3 и QF8. в схеме также имеются реле пуска; контакторы: КМ1.2 – защиты, КМ2.3 – гидравлики, приводов подач; кнопки управления: SB2 – пуска, и SB1 – остановки. В цепи катушек контакторов включены контакты автоматов, тепловых реле и концевых выключателей. В исходном положении включены все автоматические выключатели, в том числе КМ5.1, и КМ4.2, имеющие блок-контакты в цепях контакторов КМ1.1 и КМ3.1. автоматами подано напряжение на блоки питания усилителей и логических элементов и включены их реле, которые закрывают свои замыкающие контакты в цепи контактора КМ1.1. При нажатии пусковой кнопки SB2 включаются контакторы КМ1.1, КМ1.2, КМ1.3, которые подключают цепи питания электроприводов подачи и электродвигатели М7-М10. отключаются двигатели нажатием кнопки SB1, которая отключает контакторы КМ1.1, КМ2.1, КМ3.1. Защита электроприводов, двигателей и других устройств в силовой схеме осуществляется максимальной токовой, тепловой и нулевой защитами. В схеме предусмотрены блокировки контактами автоматов KM5 и КМ4.1 и реле РУ и РЛ отключающие двигатели при обесточивании блоков питания усилителей и логических элементов, и контактами концевых выключателей, ограничивающих ход шпинделя, салазок и стола в крайних положениях при движении вперед SQ3, SQ6, SQ8 и назад SQ4, SQ5, SQ7. В схеме имеется сигнализация лампой HL1, указывающая на наличие напряжения на схеме и включение двигателя гидравлики. Шкаф управления освещается лампой EL1, включаемой выключателем SQ1 при открытой двери шкафа.