2.3 Анализ системы электропривода и схемы управления

На станке установлены один электродвигатель в качестве главного привода 1М 3-х фазного тока АЛ42/4 2,8кВт; 1420 мин^-1 и один электродвигатель в качестве насоса охлаждения 2М ПА-22 0,1кВт; 3000 мин^-1.

В питании цепи управления применяется понижающий трансформатор ТП ОСМ1-0,1УЗ 0,1 кВ·А.

Питание цепи управления может производиться от селенового выпрямителя. Защита от короткого замыкания и перегрузок обеспечивается автоматическим выключателем, предохранителями и тепловым реле. Нулевая защита обеспечивается магнитным пускателем. Управление станком выполняется с кнопочной станции и микропереключателем.

Кнопка 1КУ служит для включения станка, для отключения – 2КУ.

Ввод от сети выполняется к вводной клеммной коробке, расположенной с правой стороны на станине станка в шкафу. Водной автоматический выключатель установлен сверху в шкафу.

2.4 Предложения модернизации

При модернизации электрооборудования и автоматики станка модели 679 предлагаются следующие ее направления:

- для питания силовой цепи используем 380В переменного тока, питание цепи управления переводим на постоянное напряжение 24В, которое является безопасным для обслуживающего персонала, питание местного освещения осуществляется напряжение 24В переменного тока. Для этого устанавливают трансформатор, который имеет одну первичную и две вторичные обмотки, а также используем диодный мост;

- устанавливаем современные конструкции электрических аппаратов, которые надежны в работе, обладают высоким быстродействием, большим циклом включений/отключений;

- заменяем магнитный пускатель в цепи главного привода на тиристорные пускатели с управлением на герсиконовом реле, которые более быстродействующие, не чувствительны к влиянию окружающей среды, не требующие регулировки, имеющие небольшие габариты и вес, более надежные и долговечные;

- для защиты электродвигателя М1 и М2 от перегрузки устанавливаем тепловые реле;.

- меняем лампу накаливания местного освещения на люминисцентную, которая при одинаковой светоотдаче имеет потребление электроэнергии в пять раз меньше, а срок службы ее в шесть раз дольше по сравнению лампой накаливания. Люминисцентная лампа более компактна, устойчива к вибрации, взрывобезопасна, имеет широкий световой диапазон;

- включение вспомогательных приводов насоса охлаждения М2 производим с помощью герсиконовых контакторов;

- для цепи сигнализации применяем светодиодные коммутаторные лампы типа СКЛ. Они обладают следующими достоинствами: длительным сроком службы, большой яркостью света, безопасностью в эксплуатации, устойчивостью к вибрациям и выдерживают самые разные температурные условия.

2.5 Выбор электродвигателей

Выбор электродвигателей производим по следующим условиям:

- по мощности;

- по частоте вращения;

- по роду тока и величине напряжения;

- по конструктивному исполнению;

- по степени защиты от воздействия окружающей среды и т.д:

P_ном.≥ P_z , (2)

n_ном n_мех , (3)

где P_ном – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

P_z – мощность резания, кВт, P_z=2,24кВт ;

n_ном – номинальная частота вращения электродвигателя, мин^-1;

n_мех – частота вращения механизма, мин^-1;

η_cm – коэффициент полезного действия станка, о.е., η_cm =0,8 о.е.

По условиям (2) и (3) получим:

P_ном.≥ 2,24/0,8=2,8 кВт,

n_ном. 1500 мин^-1 .

Выбираем электродвигатель M1 серии АИР100S4 с P_ном.= 3,0 кВт, n_ном.=1500 мин^-1, η_ном =82%, соsφ_ном =0,83 о.е., I_п/I_ном=7,0.

Выбор электродвигателя насоса охлаждения М2 производим по условию:

P_ном.н.о> P_нас.о./η_п., (4)

где P_нас.о. – активная мощность насоса охлаждения, кВт;

η_п – коэффициент полезного действия передачи, о.е., принимаем

η_п= 0,9 о.е.

По условию (4) получим:

P_{ном. н.о.}>0,1/0,9= 0,11кВт

Выбираем электродвигатель М2 серии АИР50В2 P_ном.=0,12 кВт,

n_ном.=3000 мин^-1, η_ном.=63%., cosφ_ном.=0,75 о.е., I_п/I_ном.=4,5.

Находим номинальный ток электродвигателя М1 I_ном., А, по формуле:

I_ном.= P_ном./(√3 U_ном.∙ сosφ_ном. ∙η_ном.), (5)

где U_ном. – номинальное напряжение электродвигателя, В.

сosφ_ном.- номинальный коэффициент мощности двигателя, о.е.

η_ном. – номинальный коэффициент полезного действия двигателя, о.е.

По условию (5) получим:

I_ном.= 3,0/(√3∙0,38∙0,83∙82%)=6,7 А.

Пусковой ток электродвигателя I_п., А, находим по формуле:

I_п.= I_ном.∙(I_п./I_ном.), (6)

где I_п./I_ном. – отношение пускового тока к номинальному, о.е.

По условию (6) получим:

I_п.=6,7·7,0=46,9А

Находим номинальный ток электродвигателя М2 I_ном., А, аналогично.

Данные электродвигателей заносим в таблицу 3.

Таблица 3

Назначение механизма	Поз. обо- значение	Тип двигателя	Рном., кВт	nном. , мин-1	ηном., %	cosφ	, о.е.	Iном., А	Iп., А
Электродвигатель главного привода	М1	АИР100S4	3,0	1500	82	0,83	7	6,7	46,9
Электродвигатель насоса охлаждения	М2	АИР50В2	0,12	3000	63	0,75	4,5	0,38	1,71