6.3 Размещение электрооборудования на станках и машинах
Основное электрооборудование размещается на производственных установках по-разному в зависимости от вида и размеров промышленных механизмов. В транспортных устройствах (мостовые краны, тельферы и т.п.), на небольших и средних металлорежущих
станках, прессах, молотах и других машинах электрооборудование устанавливается на самом механизме.
В большинстве промышленных установок (тяжелые металлорежущие станки, мощные прессы, насосы, компрессоры и др.) электрооборудование (ЭО) размещается на самом механизме и вне его. На механизме устанавливается ЭО, связанное конструктивно с рабочими органами машин. Вне механизма размещается ЭО, имеющее большие размеры и массу (силовые трансформаторы, преобразовательные агрегаты и др.), а также шкафы с аппаратурой управления.
В металлорежущих станках, молотах и прессах электродвигатели обычно устанавливаются непосредственно на корпусах станков и машин или встраиваются внутрь. При этом необходимо, чтобы был обеспечен доступ охлаждающего воздуха к двигателю, но исключалось проникновение в двигатель масла или охлаждающей жидкости. Если используется система Г—Д, то асинхронный двигатель, генератор и возбудитель устанавливаются обычно вне механизма соосно на общей плите в один ряд, образуя электромашинный агрегат.
При наличии в схеме управления электроприводом тахогенератора, его вал соединяется с валом двигателя жестко с помощью шпоночной муфты или применяется эластичное соединение с помощью резинотканевой муфты. Двигатели новых серий (ПБСТ, ПГТ, ПБВ, 2П) имеют встроенные тахогенераторы.
Обычно электроаппаратуру управления (релейно-контактную или бесконтактную)
размещают в электрошкафах, которые устанавливают вблизи станков и машин, а при небольших размерах электрошкафов — непосредственно на механизмах. Далеко от производственных машин ставить шкафы нецелесообразно, так как при этом повышается стоимость монтажа, увеличивается падение напряжения и потери в длинных проводах.
Небольшой шкаф может быть пристроен к стенке корпуса (6a6ки) станка или же выполнен в виде панели 2 установленной на стенке 1 и закрытой дверцей 3 (рисунок 6.3,б) При возможности устройства в стенке корпуса ниши или окна целесообразно применять шкаф встроенного или утопленного исполнения. При встроенном исполнении (рисунок 6.3,в) панель 2 с аппаратурой монтируется на внутренней вертикальной стенке 1 ниши и закрывается дверцей 3. При утопленном исполнении (рисунок 6.3,г) панель 2 укрепляется с внутренней стороны дверцы 3, закрывающей окно в стенке корпуса 1.
Для сложного или громоздкого электрооборудования, а также в случаях, когда из-за вибраций станка или машины нельзя применять шкафы пристроенного, утопленного или встроенного исполнений, используется внешний электрошкаф (рисунок 6.3,а). При этом желательно использовать всю высоту шкафа, которая не должна превышать 2 м. Каркас внешнего шкафа изготовляется обычно из уголков и обшивается тонколистовой сталью. По способу монтажа и доступа к aппapaтypе внешние электрошкафы выполняются односторонними и двусторонними.
В односторонних шкафах применяется переднее присоединение проводов к аппаратам, доступ к которым возможен через открытые дверцы шкафа. В двусторонних шкафах аппаратура размещается на двух сторонах вертикальной панели с передним или задним присоединением проводов. Если оборудование не умещается в одном шкафу, то используют два или три шкафа. Шкафы всех исполнений снабжаются замком со съемным ключом.
Электроаппаратура управления станком 16К20 помещена в электрошкафу, пристроенном к станку позади шпиндельной бабки. Различные по назначению электрические аппараты и устройства (контакторы, реле, трансформаторы, источники питания и пр.) монтируются на панелях или в блоках. Панели чаще всего изготовляются из листовой стали толщиной 2—3 мм и с лицевой стороны покрываются тонкими листами гетинакса, текстолита или винипласта. Иногда используют в качестве панелей асбоцементные или текстолитовые плиты толщиной 10—15 мм.
Рисунок 6.3 Виды конструктивного исполнения электрошкафов.
а – внешнее; б – пристроенное; в – встроенное; г – утопленное.
Размеры панели определяются габаритами аппаратов, размещенных на ней, и площадью, необходимой для прокладки электрических соединений между отдельными аппаратами, но не должны быть более 1200 Х 750 мм.
В панели просверливаются отверстия, нарезается резьба в соответствии с эскизом размещения электроаппаратуры; устанавливаемая аппаратура крепится винтами или болтами. При креплении тяжелых контакторов используются резиновые прокладки, амортизирующие удар при срабатывании аппарата. Трубчатые резисторы (типа ПЭВ) устанавливаются на шпильках, которые крепятся к панелям и изолируются шайбами от корпуса. Некоторые аппараты монтируются непосредственно на стенках и в отсеках шкафа. Так, на боковой стенке шкафа может быть установлен вводной автоматический выключатель, сюда же выводится рукоятка вводного выключателя.
Малогабаритная аппаратура (телефонные реле, реле типа МКУ и др.) и полупроводниковые приборы (диоды, триоды, резисторы и др.) группируются в отдельные блоки и комплекты. Блок представляет собой изоляционную или металлическую панель (шасси), на которой укрепляются аппараты (детали) и зажимные или штепсельные устройства. Панель прикрывается сверху кожухами из металла, пластмассы или оргстекла.
К
омандные
органы станка или машины (кнопки
управления, регуляторы скорости,
универсальные переключатели и. др.)
устанавливаются на стационарных и
подвижных пультах управления (кнопочных
станциях)— рисунок 6.5. По назначению
различают главные, рабочие, вспомогательные
и наладочные пульты управления.
Рисунок 6.4. Конструктивные разновидности пультов управления.
а—внешний стационарный; б—внешний переносный (подвесной); в—пристроенный на консоли.
Эти пульты часто выполняются подвесными или переносными (рисунок 6.5 - б), и оператор может сам выбирать их положение во время работы. Вспомогательные пульты предназначаются для управления установочными перемещениями подвижных частей станка или машины, удаленных от рабочих мест. На этих пультах часто устанавливают органы управления вспомогательными приводами. Наладочные пульты содержат только органы наладочного управления и располагаются в отдалении от рабочих мест.
Путевые выключатели и переключатели, предназначенные для контроля перемещения подвижных частей станка (машины), автоматизации технологических циклов по пути перемещения и т.п., устанавливаются под корпусами отдельных механизмов, по краям неподвижной станины и т.п. При их размещении руководствуются удобством монтажа и обслуживания, а также исключением попадания на переключатель машинного масла, стружки, охлаждающей жидкости и т. п.
Размещение электрооборудования на мостовых кранах носит более специфический характер. Кроме того, крановое электрооборудование стандартизовано, и весьма различные по конструкции краны комплектуются типовыми панелями управления, контроллерами, резисторами и т. п. Электрооборудование на кране устанавливается отдельными узлами в соответствии с назначением основных механизмов крана. На мосту крана устанавливаются двигатели перемещения моста, преобразовательный агрегат для питания подъемных электромагнитов, контакторные панели управления всеми двигателями крана ящики резисторов, соединительные и переходные коробки. Также на мосту располагаются троллеи для питания электрооборудования, установленного на тележке: двигателей подъема груза и перемещения тележки и тормозных электромагнитов. Электрооборудование на мосту размещается в один ряд вдоль моста с учетом удобства монтажа и доступности для ремонта. В кабине крана размещаются контроллеры и командоконтроллеры для управления приводами крана, защитная панель, кнопки управления, сирена и другая специальная аппаратура.
Для установки электродвигателей, тормозных устройств и конечных выключателей в механических конструкциях мостов и тележек предусматриваются специальные площадки с отверстиями для крепления. Контакторные панели, как правило, не закрываются глухими шкафами, а лишь защищаются сетками от возможных прикосновений.
В процессе разработки размещения аппаратов на панелях учитывают назначение аппаратов, а также условия их монтажа и эксплуатации.
Прежде всего размещают аппараты, расположение которых в шкафу предопределено их назначением и использованием; например, вводной выключатель или автоматический выключатель устанавливается так, чтобы его рукоятка находилась в удобном месте на уровне 1,5—1,7 м от пола; главные предохранители располагают ниже вводного выключателя или рядом с ним; тяжелые контакторы и пускатели располагают на нижней части панели.
В местах, наиболее удобных для обслуживания, располагают блоки и комплекты аппаратов главных узлов управления: усилительные и регулирующие устройства, измерительные приборы и др.
Предохранители для отдельных силовых цепей ставят выше, а тепловые реле — ниже соответствующих контакторов.
Обычно панели делятся на вертикальные и горизонтальные зоны. Внутри каждой вертикальной зоны группируются аппараты и блоки управления, относящиеся к отдельному приводу станка. По горизонталям вертикальных зон располагают однотипные аппараты, имеющие примерно одинаковую высоту. При этом следует стремиться к сокращению межаппаратных связей, обеспечивая удобство и безопасность обслуживания,
При размещении аппаратов на панелях с передним монтажом следует предусматривать места для прокладки пучков межаппаратных и межпанельных проводов горизонтальные дорожки и вертикальные промежутки между аппаратами, места для наборов зажимов и штепсельных разъемов, с помощью которых производится межпанельный монтаж. После того как произведено размещение аппаратуры на панели шкафа или в нише, составляется эскиз размещения аппаратуры — чертеж, на котором показываются только контуры аппаратов, оси крепежных отверстий, установочные размеры для аппаратов (от баз). Соединительные провода на таких чертежах не показываются.