Avdeiko_Adamovich_Vershinin2

Задача 2

Как будет работать схема, если провод 5-1 подсоединить не ко 2-й клемме электродвигателя, а к 1-й?

Ответ:

В этом случае клеммы источника питания А и N будут замкнуты накоротко, так как и обмотка теплового реле КК, и обмотка реле тока КА практически не имеют сопротивления. Ток короткого замыкания пройдет по цепи А – провод 1-1 – контакт КМ1 – провод 2 – обмотка теплового реле К – провод 3 – обмотка реле тока КА – провод 4 – провод 5-1 – N. Этот ток может вывести из строя любой (любые) из указанных элементов.

Задача 3

Как будет работать схема, если провод 5-2 ошибочно подключен не ко 2-ой, а к 1-й клемме электродвигателя М?

Ответ:

При подаче напряжения включается электродвигатель, который будет нормально работать. Однако при срабатывании защиты, когда замкнется контакт КК или контакт КА, контактор КМ не сработает, т.к. напряжение между клеммами А и 1-й клеммой электродвигателя, на которое включена обмотка, будет равно практически нулю. Иначе говоря, защита электродвигателя не будет работать.

Следует иметь в виду, что при последовательном соединении обмотки контактора и электродвигателя на какое-либо напряжение практически все напряжение будет приложено к обмотке контактора, т.к. ее сопротивление на несколько порядков выше, чем сопротивление двигателя. При этом контактор нормально сработает, но через обмотку электродвигателя будет проходить очень малый ток, потребляемый обмоткой контактора. Электродвигатель этот ток даже «не почувствует».

Итак, подчеркнем основные правила выполнения схемы соединений (монтажной схемы):

1.На схеме должны быть изображены все устройства и элементы, их зажимы (клеммы), а также соединения между этими устройствами и элементами.

2.Все элементы и устройства изображают в виде условных графических обозначений, прямоугольников или упрощенных внешних очертаний.

Впоследнем случае (внутри прямоугольников) допускается помещать условные графические обозначения элементов.

3.Расположение графических обозначений устройств и элементов (реле, контакторов, путевых переключателей, электродвигателей и т.д.) на

272

схеме должно примерно соответствовать действительному размещению их на станке и в шкафу управления.

4.Следует указывать обозначения выводов (контактов) устройств

иэлементов. Если их нет, то допускается условно присваивать им обозначение на схеме (все клеммы должны быть пронумерованы арабскими цифрами).

5.На принципиальной схеме участки цепи должны быть промаркированы. В силовой цепи – буквой L с цифрами. Например, L15, L25, L35 обозначает пятый участок первой, второй и третьей линии. Допускается обозначать участки силовой цепи буквами А, В и С с цифрами, причем входным фазам числовой номер не присваивается. В цепи управления участки цепи маркируются арабскими цифрами.

6.В пределах одного участка не должно быть никаких элементов и устройств. Участки цепи, разделенные контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение.

7.Участки цепи, проходящие через разъемные, разборные или неразборные контактные соединения, должны иметь одинаковое обозначение.

8.Допускается «сливать» отдельные провода или кабели в общую линию, но при подходе к контактам (клеммам) провод и жилу кабеля изображают отдельной линией.

9.Если участок состоит из отдельных проводов, то порядковый номер провода соответствующего участка записывается после обозначения участка через тире арабскими цифрами. Например, 18-2 – второй провод 18-го участка, В3-1 – первый провод фазы В третьего участка.

10.После обозначения провода у выводов (контактов) устройств и элементов необходимо в скобках указать адресное обозначение, т.е. куда поступает данный провод (обозначение устройства и через двоеточие номер контакта). Например, 14-2(КМ2:8) – второй провод 14-го участка поступает на контактор КМ2 и подсоединяется к его восьмой клемме; 2С3 (XT 1:9) – провод участка 2С3 (третья клемма второго асинхронного электродвигателя) подключается к 9-ой клемме разборной первой клеммной колодки.

11.Провода, соединяющие маломощные электродвигатели М2, М3, М4 и путевые переключатели, подсоединять к аппаратам в шкафу управления через контакты разборных соединений (клеммные колодки ХТ1 и ХТ2).

Вкачестве примера показана монтажная схема электрооборудования станка (рис. 13), где путевые переключатели подсоединены к аппаратам в

273

шкафу управления напрямую, минуя клеммы ХТ1 и ХТ2. В этой части схему необходимо доработать.

Двигатель M1 привода главного движения связан со своим контактором и тепловым реле с помощью кабеля, минуя клеммные колодки.

На рис. 13 дан пример выполнения схемы соединений по разработанной принципиальной схеме (см. рис. 4 и рис. 6).

7. Выбор мощности электродвигателя

Расчет мощности электродвигателя главного движения выполнить по [6].

Диаметр сверла определить по формуле d = 10 + 0,5N , где N – номер варианта или последняя цифра номера зачетной книжки (для студентовзаочников).

Материал заготовки – Ст 45.

По расчетной мощности выбрать тип конкретного асинхронного электродвигателя и записать его паспортные данные:

Pн (кВт); nн (об/мин); Uн (В); M макс / M н ; M пуск / M н .

Мощности остальных электродвигателей выбрать произвольно в пределах 0,1 – 0,4 кВт.

Выбрать питающий кабель (марку и сечение проводов) для электродвигателя вращения сверла.

8. Определение времени разгона и остановки электродвигателя

Время разгона и остановки электродвигателя определяют по основному уравнению электропривода

M вр - M c = J × dw / dt.

Если M вр - Mс – величина постоянная в пределах изменения скоро-

сти от w1 до ω2 , то, решая дифференциальное уравнение, получим:

Если M вр − Mс изменяется с изменением скорости, то время разгона

двигателя определяют приближенно, разбивая механическую характеристику на участки (не менее 4-х), в пределах которых момент усредняют,

274

Рис. 13. Монтажная схема

275

считая его постоянным. Определяют время разгона двигателя на отдельных участках, а затем его суммируют:

t разг = t1 + t2 + t3 + t4 .

По паспортным данным выбранного электродвигателя главного движения строят в масштабе его механическую характеристику (рис. 14).

Разбивают эту характеристику на 4 участка и определяют в пределах каждого участка среднее значение вращающего момента.

Рис. 14. Механическая характеристика и график разгона электродвигателя

Определяют время разгона двигателя на каждом участке

Момент инерции всех вращающихся частей станка J, приведенный к валу электродвигателя, считать равным удвоенному моменту инерции ротора электродвигателя (взять по каталогу или подсчитать приближенно по геометрии ротора). Так как двигатель разгоняется на холостом ходу, то момент сопротивления, равный моменту трения вращающихся частей, принять равным 20 % от номинального момента электродвигателя.

Остановка двигателя осуществляется при его вращении на холостом

ходу

tост = J ω4 .

M c

276

Начертить в масштабе графики изменения скорости вращения двигателя во времени при пуске и остановке электродвигателя.

Курсовая работа выполняется на листах формата А4 (монтажная схема – A3) и должна содержать:

Лист 1 Расположение электрооборудования привода сверла и стола. Лист 2

Электрическая схема силовой цепи. Лист 3 Электрическая схема управления. Лист 4

Электрическая схема соединений (монтажная схема). Лист 5, 6

Пояснительная записка с объяснением принципа работы электрической схемы станка, выбора мощности электродвигателя, расчетом времени разгона и остановки электродвигателя сверла.

Лист 7 Перечень электрооборудования.

277

УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ И БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ

Резисторы R:

а – постоянный; б – переменный; в – переменный в реостатном включении; г – потенциометр; д – тензорезистор; е – терморезистор; ж – шунт измерительный

Конденсаторы C:

а – общее обозначение; б – электролитический

Катушки индуктивности L:

а – без магнитопровода; б – реактор, дроссель с магнитопроводом; в – реактор

Приборы измерительные P:

а– амперметр PA, вольтметр PV, омметр PR; б – ваттметр PW;

в– счетчик ктивной энергии PI

Выключатели в силовых цепях:

а – однополосный; б – двухполосный; в – трехполосный; г – переключатель трехполосный; д – автоматический выключатель (автомат); е – пакетный переключатель четырехконтактный, трехпозиционный

278