Учебники 80278

При работе пресса на автоматических ходах:

где S р = 0,01 - упругое скольжение в клиноременной передаче. Мощность асинхронного двигателя с К3 ротором будет:

Для двигателей с фазным ротором:

где н - номинальная скорость двигателя; д - длительно допустимая скорость двигателя на искуственной

характеристике.

28. ПУСК МАХОВИКОВОГО ПРИВОДА

Поскольку момент инерции маховика достаточно велик, то процесс пуска электродвигателя, связанного с маховиком носит затяжной характер и при этом двигатель нагревается. Повторный пуск без достаточно длительного перерыва может привести к перегреву двигателей. В справочнике указывается предельно допустимые значения приведенного момента инерции и время пуска. Таблицы пре-

91

дусматривают один пуск двигателя, нагретого до номинальной температуры, или два пуска из холодного состояния.

Для двигателей с фазным ротором имеется возможность уменьшить нагрев за счет введения в цепь ротора одной или нескольких ступеней дополнительных сопротивлений. Разгонясь двигатель за счет срабатывания автоматики, переходит с одной искусственной механической характеристики на другую и в итоге выходит на естественную, соответствующую длительному режиму работы. Ступенчатый пуск позволяет увеличить среднее значение момента двигателя в процессе пуска и, следовательно, уменьшить время разгона. Кроме того, ограничивается величина пускового тока, что снижает вероятность перегрева двигателя.

Из практики известно, что пуск двигателей с маховиком мощностью до 50 кВт осуществляют одноступенчато, от 50 кВт до 100 кВт - двухступенчато, а 100 кВт и выше - трехступенчато.

29. ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ И МОМЕНТА ИНЕРЦИИ МАХОВИКА ПРИ РЕГУЛИРУЕМОМ ПРИВОДЕ

В зависимости от типа двигателя и способа регулировки скорости можно обеспечить постоянство крутящего момента (М - const - двигатель постоянного тока с независимым возбуждением - введение сопротивления в цепь якоря) - или обеспечить постоянство мощности (N - const - двигатель постоянного тока с независимым возбуждением - введение сопротивления в цепь обмотки возбужде-

ния) (рис. 66).

Рис. 66. Регулируемый привод:

а) при постоянной мощности; б) при постоянном моменте

92

Рассмотрим выбор двигателя при N - const

тельно, будет уменьшаться работа на операцию.

Двигатель следует выбирать по мощности соответствующей максимальной работе, что соответствует минимальным оборотам при min. Маховик должен обеспечивать необходимый запас энергии на любых оборотах, следовательно его тоже надо выбирать по

Рассмотрим выбор двигателя при М - const. С увеличением N увеличивается, следовательно, двигатель выбираем по Nмах при

мах. Маховик, как и в первом случае, выбираем по min.

30. УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ. НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Управление электроприводами заключается в осуществлении пуска, регулировании скорости, торможении, реверсировании и поддержании режима работы в соответствии с технологическими требованиями.

Различают ручное, дистационное и автоматическое управления. Выбор типа устройств для построения систем управления определяется требованиями к электроприводу и теми функциями, которые он должен выполнять.

Ручное управление - рубильниками, переключателями, реостатами используется в электроприводе малой мощности (насосы, вентиляторы) и в современном электроприводе на КПМ почти не встречается.

Дистационное управление - управление на расстоянии основано на том, что переключения в цепях электродвигателей производится аппаратами, контакты которых приводятся в движение силой тяги электромагнитов и роль оператора сводится к воздействию на кнопки управления.

Автоматическое управление - все переключения обеспечиваются цепями управления, включающего различные реле и контакторы. В настоящее время в автоматических системах начинают широко применяться логические элементы на базе полупроводниковых

93

микросхем, обеспечивающих необходимую последовательность выполнения операций управления и выполняющих также этапы запоминания.

Системы управления различаются на разомкнутые и замкнутые. В разомкнутых - возмущающее действие (например, нагрузки на валу) приводит к изменению ранее заданного режима работы двигателя. В замкнутых системах независимо от состояния возмущающего воздействия поддерживается режим работы привода.

31.КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОАППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ

Вкузнечно-прессовом машиностроении наиболее широко нашли применение разомкнутые системы автоматического управления.

При компоновке таких систем применяется различная релей- но-контактная аппаратура, которую по назаначению можно разделить на коммутационную, регулировочную, защитную и вспомогательную.

К коммутационной относят: рубильники, выключатели, переключатели пакетные, барабанные, путевые, конечные, кнопки и кнопочные станции, командаппараты, магнитные пускатели.

К регулировочной аппаратуре относят - контактеры, различные реле, бесконтактные элементы на полупроводниковой основе.

Защитная аппаратура - предохранители плавкие, тепловые реле, реле максимального тока, реле минимального напряжения.

Вспомогательная аппаратура - реостаты, элетромагниты, дроссели, органы распределения силовых потоков (запотники) с электрическим воздействиям.

При выборе в каталоге соответствующего элемента управления необходимо провести предварительную проработку систем управления, с тем, чтобы знать:

1. Величину номинального напряжения в сети и его снижение или превышение в %;

2. Временные характеристики переходных процессов при пуске и переключении;

3. Мощность катушек и тока при замыкании и размыкании контактов;

4. Количество включений в час;

94

5.Температуру и влажность среды;

6.Высоту работающего объекта над уровнем моря;

7.Агрессивность среды;

8.Наличие солнечной радиации;

9.Наличие вибраций или ударов;

10.Расположение аппарата в пространстве.

32.ОБОЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ И ИЗОБРАЖЕНИЕ СХЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Рис. 67. Обозначения элементов электросхем:

а) катушка контактора, пускателя, реле; б) тепловое реле; в) контакт пускателя, реле замыкающий; г) контакт размыкающий;

д) плавкий предохранитель; ж) выключатель автоматический; з), и) кнопки замыкающие, размыкающие с самовозвратом:

к), л) контакты путевого выключателя замыкающие, размыкающие; м) постоянное сопротивление;

н) замыкающее реле времени с выдержкой при замыкании; о) реле времени с выдержкой при размыкании;

п) размыкающее реле времени с выдержкой при размыкании; р) размыкающее реле времени с выдержкой при размыкании; с) трансформатор однофазный; т) трансформатор трехфазный

95

При вычерчивании схем разделяют цепи главного тока их выполняют утолщенными линиями и вспомагательные цепи - тонкими линиями.

К цепям главного тока относятся силовые цепи двигателей и генераторов. Вспомогательные цепи - цепь управления, защиты, сигнализации.

Электрические схемы подразделяются на принципиальные (рис. 68), схемы соединений (монтажные) и схемы расположений

(рис. 69).

Элементы располагаются с точки зрения удобства чтения схе-

мы.

Рис. 68 Принципиальная схема управления асинхронного двигателя

96

Нажимной элемент может быть выполнен утопленным или выступающим, может иметь расширенную выступающую головку для нажатия ладонью - они обычно используются в целях аварийной или срочной остановки.

Имеются также кнопки со встроенным замком, что позволяет блокировать не заданное включение.

Кнопочные элементы, объединенные в одном корпусе или панели называются кнопочные станции.

Впрессостроении в некоторых случаях кнопка встраивается в педальный механизм и управление прессом ведется от педали.

Впрессостроении используются кнопки управления серии КЕ

икнопочные посты управления серии ПКЕ. Они предназначены для коммутации цепей управления переменного тока напряжением до 500 В и постоянного напряжением до 220 В. Номинальная сила тока до 6 А.

К средствам ручного управления относятся также пакетнокулачковые переключатели. Пакетные переключатели изготавливаются однополюсными и многополюсными, причем отдельные элементы могут быть установлены так, что при повороте оси переключателя часть цепей будет замыкаться, а часть размыкаться. В прессостроении используются переключатели серии ПКП и ПКУЗ они расчитаны на переменный ток до 500 В и постоянный до 220 В при токе до 25 А с частотой переключения до 600 в час. Число секции - от 7 до 16. В паспорте переключателя указывается схема коммутации в зависимости от положения ручки переключателя.

34.ПУТЕВЫЕ (КОНЕЧНЫЕ) КОНТАКТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Они предназначены для замыкания и размыкания электрических цепей управления под воздействием упоров в определенных точках пути регулируемого объекта.

В прессостроении используюся путевые выключатели серии ВПК-1000,ВПК-2000,ВК-200. Они расчитаны на переменный ток с напряжением 360 В и постоянный с напряжением 220 v, с силой тока до 4 А. Механическая износостойкость до 10 млн. циклов.

Схема управления электродвигателя выдвижного стола пресса с конечными выключателями (рис. 71).

98

Тепловые реле предназначены для защиты двигателей от длительных перегрузок, поэтому для надежности защиты ставят одновременно тепловые и плавкие вставки. В прессостроении применяют тепловые реле серии ТРН для защиты трехфазных асинхронных двигателей с номинальным током от 0,33 до 40 А при напряжении до 500 В, а реле серии РТЛ для напряжения до 60 В.

36. АППАРАТУРА КОНТАКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Основными аппаратами схем автоматического управления являются контакторы и различные реле, предназначенные для частых переключений силовых цепей управления. В электрооборудовании КПМ преимущественно используются контакторы и реле переменного тока.

36.1. Контакторы

Контакторы - силовые электротехнические аппараты, посредством которых осуществляется включение и отключение силовых цепей. По числу силовых контактов они бывают двух и трехполюсными. Замыкание контактов осуществляется путем подачи командного напряжения на катушку втягивающую якорь, расположенный на валике. Для уменьшения вибраций якорь снабжается короткозамкнутым витком, в котором возникает магнитный поток сдвинутый по фазе относительно основного, что создает силу, удерживающую якорь в притянутом состоянии, в то время как сила основного потока равна нулю. С целью гашения дуги, возникающей при размыкании контактов устанавливаются дугогасительные камеры, состоящие из металлических пластин. При размыкании контактов, возникающих между ними дуга, перебрасывается на пластины, происходит деионизация промежутка между контактами, за счет чего востанавливается изоляционные свойства и дуга гаснет.

Кроме силовых контактов контактор может быть снабжен вспомогательными контактами, обслуживающими цепь сигнализации или управления.

В прессостроении используются контакторы серии КТ6000 и КТ7000. Они предназначены для дистационного переключения

100