Тема 3.4 Электрооборудование расточных станков
Назначение и электрооборудование расточных станков. Принципиальная электрическая схема управления электроприводом расточного станка.
Методические рекомендации
В результате изучения темы учащиеся должны описывать назначение и электрооборудование расточных станков. Излагать принцип работы принципиальной электрической схемы управления электроприводом расточного станка.
Расточные станки предназначены для сверления отверстий в торцах станин электрических машин, в подшипниковых щитах и т.п. Электрооборудование расточных станков:
-Привод главного движения: асинхронный короткозамкнутый двигатель, асинхронный двигатель с переключением полюсов, система Г—Д с электромагнитным усилителем (ЭМУ), тиристорный привод с двигателем постоянного тока. Торможение: механическое с применением фрикционной муфты, посредством электромагнита, противовключением, динамическое и с рекуперацией (при постоянном токе).
-Привод подачи: механический — от цепи главного движения, система ЭМУ — Д у современных станков, тиристорный привод с двигателем постоянного тока.
-Вспомогательные приводы применяют для: насоса охлаждения, ускоренного перемещения расточного шпинделя, насоса смазки, переключения зубчатых колес коробки скоростей, перемещения и зажима стойки, перемещения движка регулировочного реостата.
Специальные электромеханические устройства и блокировки:
- автоматизация управления главным приводом при переключении зубчатых колес коробки скоростей,
- устройства для освещения микроскопов,
-устройства для отсчета координат с индуктивным преобразователем.
Для привода подач, установочных и быстрых перемещений передней и задней стойки, суппорта, бабки и стола применяют двигатели постоянного тока. Каждый из них может поочередно подключаться к одному из двух ЭМУ, причем один ЭМУ обеспечивает рабочие подачи, а другой — установочные ускоренные перемещения. Таким образом, во время рабочей подачи одного элемента можно производить установочные перемещения других узлов станка. Широкий диапазон электрического регулирования такого привода позволяет полностью отказаться от применения коробок подач. Управление станком чрезвычайно облегчается вследствие замены штурвалов, рукояток и маховиков элементами электрического управления.
Рассмотрим схему управления электроприводом расточного станка, представленную на рисунке 10.
Основные элементы схемы.
М2 и М1 — приводные АД с короткозамкнутым ротором шпинделя и насоса смазки.
РКС — реле контроля скорости шпинделя, для контроля торможения.
КМ1 — контактор насоса.
КМ2 и КМ3 — реверсивные контакторы шпинделя «вперед» и «назад».
КМ 4— контактор шпинделя малой скорости, для подключения обмотки статора, соединенной в «треугольник».
КМ5 и КМ6 — контакторы шпинделя большой скорости, для подключения обмотки статора, соединенной в «двойную звезду».
КМ7 и КМ8 — контакторы шпинделя «вперед» и «назад», для управления шпинделем при наладке.
КСТ1 и КСТ2 — реле тормозные, для подготовки цепей контакторов КМ8 и КМ7 к торможению.
КТ — реле времени, для контроля времени разгона М2 на малой скорости с переключением, по истечении времени, на большую скорость.
KL — реле переключения скоростей.
SQ1, SQ2 — выключатели коробки скоростей, для переключения скоростей в шпиндельной коробке при остановленном двигателе.
Органы управления.
SB1 и SB2— кнопки выбора направления вращения шпинделя «вперед» и «назад».
SB3— копка «стоп», для полной остановки станка.
SB4 и SB5— кнопки «толчок-вперед» и « толчок-назад» для управления М2 при наладке.
SQ1, SQ2 — выключатели коробки скоростей, механические, для переключения скоростей.
Режимы управления.
Полуавтоматический (основной) — от SB1, SB2, SB3.
Ручной (при наладке) — SB4 и SB5
Работа схемы.
Исходное состояние.
Поданы все виды питания (3 ~ 380 В и 1 ~ 220 В, 50 Гц), установлен режим работы на большой скорости SQ1, SQ2-замкнуты, при этом катушка KL запитана и готовится цепь катушки КСТ1 ( через контакт KL)
Схема готова к работе.
Рисунок 10 - Принципиальная электрическая схема управления электроприводом расточного станка
Пуск.
Нажимаем кнопку SB1, собирается цепь катушки КМ2, готовятся цепи катушек КМ1 и КМ3.
Катушка КМ2 запитывается — готовится силовая сеть двигателя М2 для движения «вперед » (через контакт КМ2:1...3),
-собирается цепь катушки КМ 1(через контакт КМ2:4),
-блокируется цепь катушки KМ3 (через контакт КМ2.5),
-готовится цепь катушки КСТ1 (через контакт КМ2.6).
Запитывается катушка КМ1, подключается к сети двигатель М1 и запускается (через контакт КМ1:1...3),
-катушка КМ1становится на самопитание (через контакт КМ1.4),
-собирается цепь катушки КМ4 и КТ (через контакт КМ1.5),
Катушки КМ4 запитывается , двигатель М2 подключается к сети(через контакт КМ4: 1.. .3) на движение «вперед»,
-блокируется цепь катушки КМ8 (через контакт КМ4.4).
Катушка КТ запитана и начат отчет времени работы на малой скорости работы. Статорные обмотки двигателя М2соединены в «треугольник», идет разгон на малой скорости при вращении «вперед». По истечении выдержки времени:
- размыкается цепь катушки КМ4 (через контакт КТ:1),
-собирается цепь катушки КМ5 (через контакт КТ:2),
- блокируется цепь катушки КМ8 (через контакт КТ:3),
Катушка КМ4 обесточена, кратковременно отключает двигатель М2 от сети (через контакт КМ4:1...3),
-готовится цепь катушки КМ8 (через контакт КМ4.4),
Катушка КМ5 запитана двигатель М2 подключается к сети (через контакт КМ5: 1.. .3) на большой скорости.
-собирается цепь катушки КМ6 (через контакт КМ5.4) .
Катушка КМ6 запитывается, соединяются обмотки двигателя М2 в «двойную звезду» (через контакт КМ6: 1..2). Двигатель шпинделя М2 разгоняется на «двойной звезде» и выходит на естественную характеристику, вращаясь «вперед».
Во время пуска М2 сработает реле контроля скорости РКС и через контакт РКС1 соберет цепь катушки КСТ1.
Катушка КСТ1 запитывается, блокирует цепь катушки КСТ2 (через контакт КСТ1.1),
- катушка КСТ1 становится на самопитание (через контакт КСТ1.2),
-готовится цепь катушки КМ8 (через контакт КСТ1.3).
Таким образом подготовлена цепь торможения на случай остановки или отключения скоростей.
Переключение скоростей.
Примечание :Переключение скорости окончательное возможно только при неподвижном положении шпинделя. Воздействием на устройство переключения скоростей в шпиндельной коробке размыкается SQ1, при этом, схема отработает следующим образом:
Катушки КТ, КМ5, КМ6, KL,- обесточиваются, при этом
-размыкается параллельная цепь питания катушки КСТ1 (через контакт KL),
-двигатель М2 отключается от сети (через контакты КМ5.1…3, КМ6.1..2)
-собирается цепь катушки КМ8 (через контакт КТ3).
Двигатель М2 вращается «на выбеге», поэтому контакт РКС1 в цепи останется в замкнутом состоянии.
Катушка КМ8 запитана, двигатель М2 подключается на обратную последовательность фаз к сети (Al, Cl, В1) через резисторы Rn (через контакты КМ8.1 ...3),
-блокируется цепь катушки КМ7 (через контакт КМ8.4).
Осуществляется процесс торможения противовключением при введении в цепь статора резисторов Rn, ограничивающих тормозной ток двигателя.
Контроль за процессом торможения выполняет реле РКС, контакт которого (РКС.1) в цепи катушки КСТ1размыкается при скорости, близкой к «нулю».
Катушка КСТ1 обесточивается
-блокируется цепь катушки КСТ2 (через контакт КСТ1.1),
- катушка КСТ1 снимается с самопитания (через контакт КСТ1.2)
-размыкается цепь катушки КМ8 (через контакт КСТ1.3). Катушка КМ8 обесточивается, двигатель М2 отключается от сети (через контакты КМ8.1...3).
Двигатель М2 остановлен, а по окончании операции переключения скорости нажатие на SQ1 прекратится, и он снова замкнется, собрав цепи катушек KL, КТ, КМ4
Произойдет самозапуск двигателя на малой скорости с последующим переходом на новую скорость.
При включенных КМ2 и КМ1процесс пуска аналогичен выше изложенному.
Остановка.
При нажатии кнопки SB3 Катушки КМ2, КМ1, КМ5, КМ6, KL обесточиваются. Двигатель М2 отключается от сети (через контакт КМ2.1…3). Двигатель М1 отключается от сети (через контакт КМ1.1…3). Собирается цепь катушки КМ8 (через контакт КТ3).
Катушка КМ8 запитывается, двигатель М2 подключается на обратную полярность фаз (L1, L2, L3) к сети через резисторы Rп (через контакт КМ8.1...3),
-блокируется цепь КМ7 (через контакт КМ8.4).
Двигатель тормозится, реле РКС, КСТ1, КМ8 обесточиваются.
Схема приходит в исходное состояние.
Подробней по электрооборудованию расточных станков можно ознакомиться в [1], с. 316-322. Закрепить знания можно, выполнив задания по теме в рабочей тетради и ответив на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1 Назовите назначение расточных станков.
2 Перечислите и опишите основное оборудование расточных станков
3 Опишите принцип работы схемы управления электроприводом расточного станка по рисунку 10.
Литература [1] с.316-322