2.2 Выбор двигателя исполнительного механизма и защитной аппаратуры
На прессе установлен асинхронный двигатель серии 4А90L6У3 имеющий следующие технические характеристики: мощность 1.5 кВт; синхронная частота вращения – 1000 об/мин; к.п.д. – 0.75; cos = 0.74; номинальное напряжение (при соединении обмоток звездой) – 380 В. С целью приобретения навыков выбора АД для исполнительных механизмов, произведем поверочный расчет установленного на прессе АД.
Эксцентриковый пресс «Зим-15» относится к группе кузнечно-прессовых механизмов. Специфической особенностью этого оборудования является резко выраженный ударный характер нагрузки, при котором статический момент сопротивления резко изменяется за цикл по различным законам от значения момента холостого хода (Мс.х.) до максимального Мс. max, вновь спадая до Мс.х (смотри рисунок 2.2).
Расчет двигателя будем производить в соответствии с методикой, изложенной в [3].
2.2.2 Поверочный расчет имеющегося двигателя
Поверочный расчет будем производить на основании данных таблицы 2.1.
Таблица 2.1 – Основные данные для расчета параметров АД
|
Работа в период выполнения технологической операции А0, Дж |
2500 |
|
Работа в период холостого хода Ах, Дж |
2420 |
|
Число ходов механизма в минуту при непрерывной работе nх |
100 |
Определяем время цикла при работе в режиме непрерывного штампования:
Мощность двигателя составит:
Таким образом, выбранный ранее двигатель проходит по перегрузочной способности
М
-
+
2
о
2.2.3 Выбор защитной аппаратуры
Определяем номинальный ток асинхронного двигателя:
Пусковой ток данного потребителя составит:
,
где
- кратность пускового тока (принимаем
)
3. Синтез схемы управления на логических элементах
3.1 Составление уравнений логических функций в аналитическом виде и в виде карт Карно
Обозначим контакты на схеме, представленной на рисунке 2.1 (входные переменные) латинскими буквами an и bn (где n – номер контакта), а реле (выходные функции) – латинской yn. Результат представим в виде таблицы 3.1
Таблица 3.1 – Обозначение контактов логическими переменными
|
Наименование контакта |
Логическая переменная |
|
SB1 |
|
|
SB2 |
|
|
SB3 |
|
|
SB4.1 |
|
|
SB5.1 |
|
|
SB4.2 |
|
|
SB5.2 |
|
|
SQ1 |
|
|
SQ2.1 |
|
|
SQ2.2 |
|
|
SA2.1 |
|
|
SA2.2 |
|
|
SA2.3 |
|
|
SA2.4 |
|
|
KM1 |
|
|
KM2 |
|
|
KM3 |
|
На основании таблицы 3.1, а также исходя из принципа работы схемы, составим уравнения для логических переменных y1, y2, y3:
Переменная y1 – «Подача питания и пуск АД»; y2 – «Готовность»; y3 – «Включение»
Представим алгоритмы реализующие уравнения логических переменных y1, y2, y3 в виде карт Карно:
-для логической переменной y1.
Таблица 3.2 - Карта Карно для операции «Подача питания и пуск АД»
-
y1
a1a2
00
01
11
10
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
-для логической переменной y2.
Таблица 3.3 - Карта Карно для операции «Готовность»
|
y1 y2 a9b4 |
a3a4 a5a8 | |||||||||||||||
|
0000 |
0100 |
0110 |
0010 |
1010 |
1011 |
1001 |
1101 |
0101 |
0001 |
0011 |
0111 |
1111 |
1110 |
1100 |
1000 | |
|
0000 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0110 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0010 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1010 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1011 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1001 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
1101 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0101 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0001 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0011 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0111 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1111 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1110 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1100 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1000 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
-для логической переменной y3 (для простоты не будем учитывать переменную y1).
Таблица 3.4 - Карта Карно для операции «Включение»
|
y2 y3 a6a7 |
a10b1 b2b3 | |||||||||||||||
|
0000 |
0100 |
0110 |
0010 |
1010 |
1011 |
1001 |
1101 |
0101 |
0001 |
0011 |
0111 |
1111 |
1110 |
1100 |
1000 | |
|
0000 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0110 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0010 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1010 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1011 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1001 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1101 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
0101 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0001 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0011 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0111 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1111 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1110 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1000 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |