1. Расчёт мощности электродвигателя по нагрузочной диаграмме методом эквивалентного тока (мощности, момента)…………………………………….
Определение режима работы электропривода по нагрузочной диаграмме…………………………………………………………………….
Расчёт эквивалентного тока (мощности, момента)………………………..
Предварительный выбор электродвигателя………………………………..
Окончательный выбор электродвигателя…………………………………..
Расчёт и выбор типа электродвигателей производственной установки…………………………………………………………………….
Разработка принципиальной схемы управления электроприводами…....
4 Расчёт и обоснование выбора аппаратуры…………………………………
4.1 Расчёт и обоснование выбора аппаратуры управления электрическими цепями………………………………………………………………………..
4.2 Расчёт и обоснование выбора аппаратуры защиты……………………....
4.3 Расчёт и обоснование выбора аппаратуры контроля параметров……….
4.4 Расчёт и обоснование выбора проводов и кабелей……………………….
5 Логическая схема управления электроприводами производственной установки……………………………………………
5.1 Разработка программы управления LOGO! с помощью программного обеспечения LOGO!Soft Comfort (Version2.0)…………………………….
6 Расчёт объёма памяти и обоснование выбора модели универсального логического модуля LOGO!..........................................................................
6.1 Разработка принципиальной схемы подключения аппаратуры управления, защиты, контроля параметров, регулирования параметров электрических цепей, перемещения к логическому модулю LOGO!........
Заключение………………………………………………………………………
Список использованных источников………………………………………….
Введение
Современная автоматизация производства невозможна без использования электрических двигателей и средств управления ими или, точнее, без применения электрического привода. Использование автоматизированного и автоматического электропривода позволяет повышать производительность труда.
Практически все предприятия в своем производстве имеют хотя бы небольшие и незначительные электропривода, предназначенные для решения различных задач (начиная от подъема некоторого груза или системы вентиляции, заканчивая большим производством, в котором связаны множество компонентов).
Современные предприятия представляют собой промышленные комплексы с большим потреблением электрической энергии. Следовательно, рациональное использование электроэнергии может быть обеспечено только при правильном выборе электрооборудования и грамотной его эксплуатации.
Каждый из электроприводов требует тщательный подход для определения электродвигателя, который обеспечит требуемые особенности, аппаратуры защиты и управления. При этом необходимо рассчитать и выбрать электродвигатель, подобрать аппаратуру защиты и управления, рассчитать и выбрать провода и кабели.
1 Расчёт мощности электродвигателей по нагрузочной диаграмме методом эквивалентного тока (мощности, момента)
1.1 Определение режима работы электродвигателей по нагрузочным диаграммам
Исходные данные для выбора мощности двигателя определяют по нагрузочным диаграммам. Нагрузочными диаграммами называются зависимости мощности, вращающего момента или тока от времени. В данной работе расчет ведется по нагрузочным диаграммам, на которых приведена зависимость мощности и момента от времни.
Для каждой рабочей машины характерна своя нагрузочная диаграмма, которая определяется условиями ее работы. Эти нагрузочные диаграммы обуславливают различные режимы электроприводов.
Для более точных расчетов и выбора двигателей по мощности и моменту произвольные нагрузочные диаграммы приводятся к диаграммам, которые классифицируются на восемь номинальных режимов и обозначаются S1-S8.
- Определение режима работы электродвигателя привода шлифовального круга (М1).
На рисунке 1, задание на курсовой проект, изображена нагрузочная диаграмма для данного двигателя. По данной диаграмме определяем, что двигатель М1 работает в режиме S1. Длительный режим (S2) – при этом режиме работа двигателя происходит без перерыва с постоянной нагрузкой, причем рабочий период настолько велик, что нагрев двигателя достигает установившейся температуры.
- Определение режима работы электродвигатель привода горизонтальной подачи стола (М2).
На рисунке 2, в задание на курсовой проект, изображена нагрузочная диаграмма для данного двигателя. По данной диаграмме определяем, что двигатель М2 работает в режиме S2.
- Определение режима работы электродвигатель привода вертикальной подачи стола (М3).
На рисунке 2, в задание на курсовой проект, изображена нагрузочная диаграмма для данного двигателя. По данной диаграмме определяем, что двигатель М3 работает в режиме S2.
1.2 Расчёт эквивалентного тока (мощности, момента)
Расчет эквивалентной мощности электродвигателя привода шлифовального круга (М1).
Используя таблицу 1, вычислим эквивалентную мощность по формуле (1):
;
(1)
г
де
Р1
– среднее значение мощности на первом
временном участке, кВт;
Р2 – среднее значение мощности на втором временном участке, кВт;
Рn – среднее значение мощности на n-ом временном участке, кВт;
t1 - продолжительность времени работы на первом временном участке при среднем значении момента, равном T1, мин;
t2 – продолжительность времени работы на втором временном участке при среднем значении момента, равном T2, мин;
tn – продолжительность времени работы на n-ом временном участке при среднем значении момента, равном Tn, мин.
Расчет эквивалентной мощности электродвигатель привода горизонтальной подачи стола (М2).
Используя таблицу 2, вычислим эквивалентную мощность по формуле (1):
Расчет эквивалентной мощности электродвигатель привода вертикальной подачи стола (М3).
Используя таблицу 3, вычислим эквивалентную мощность по формуле (1):
1.3 Предварительный выбор электродвигателя
- Выбор работы электродвигателя привода шлифовального круга (М1).
Двигатель
М1 работает в длительном
режиме
(S2),
является 3х
– фазным, асинхронным двигателем с
к.з.р., нереверсивный. При выборе двигателя
должны выполняться условия
,
.
Исходя из рассчитанной мощности, выбираем двигатель 4А132М8УЗ, технические и пусковые данные которого приведены в таблице 3.
Таблица 4 – Технические и пусковые данные двигателя
|
Тип двигателя |
P2н , кВт |
,% |
cos |
Sн,% |
Sк,% |
|
|
|
|
|
4А100L2У3 |
5.5 |
87.5 |
0.91 |
3.4 |
29.0 |
2.5 |
1.6 |
2.0 |
7.5 |
- Выбор работы электродвигатель привода горизонтальной подачи стола (М2).
Двигатель
М2 работает в длительном
режиме
(S2),
является 3х
– фазным, асинхронным двигателем с
короткозамкнутым ротором, реверсивным.
При выборе двигателя должны выполняться
условия
,
.
Исходя из рассчитанной мощности, выбираем двигатель, технические и пусковые данные которого приведены в таблице 4.
Таблица 5 – Технические и пусковые данные двигателя
|
Тип двигателя |
P2н , кВт |
,% |
cos |
Sн,% |
Sк,% |
|
|
|
|
|
4A112MB8У3 |
3.0 |
79.5 |
0.74 |
5.8 |
35.0 |
2.2 |
1.5 |
1.9 |
5.0 |
- Выбор работы электродвигатель привода вертикальной подачи стола (М2).
Двигатель
М3 работает в длительном
режиме
(S2),
является 3х
– фазным, асинхронным двигателем с
короткозамкнутым ротором, реверсивным.
При выборе двигателя должны выполняться
условия
,
.
Исходя из рассчитанной мощности, выбираем двигатель, технические и пусковые данные которого приведены в таблице 4.
Таблица 6 – Технические и пусковые данные двигателя
|
Тип двигателя |
P2н , кВт |
,% |
cos |
Sн,% |
Sк,% |
|
|
|
|
|
4A132M8У3 |
5.5 |
83.0 |
0.74 |
4.1 |
25.0 |
2.6 |
1.7 |
1.9 |
5.5 |
1.4 Окончательный выбор электродвигателей
Выбираем электродвигателя привода шлифовального круга (М1) серии 4А100L2У3:
- По условию задания выбираем двигатель с коротко замкнутым ротором.
- Номинальная частота вращения 3000 об/мин.
- Двигатель выбран с данной мощностью, потому что в номинальном ряде мощностей имеется только такая минимальная мощность. Использование двигателей завышенной мощности является нежелательным, так как при этом увеличивается не только первоначальная стоимость электропривода, но увеличиваются и потери энергии за счёт снижения коэффициента полезного действия.
- Способ монтажа IM1001 - двигатели на лапах, с подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала, для сокращения передаточных кинематических звеньев. Используем клиноременную передачу для передачи вращения механизма шлифования.
- Степень защиты IP44. Такая степень защиты не позволяет попадать отходом шлифования, в виде металлической пыли и брызг охлаждающей жидкости (водяных брызг), внутрь электродвигателя, которые образуется в результате работы продольно-шлифовального станка.
- Способ охлаждения IC141 по ГОСТ 20459-75. Данный способ охлаждения выбрали, потому что электродвигатель имеет ребристую станину. Она позволяет лучше отводит тепло, по сравнению с ровной станиной машин постоянного тока, исходя из того, что у нее за счет ребер увеличивается площадь поверхности, а следовательно и теплоотдача. Поэтому для электродвигателя достаточно, чтобы охлаждение осуществлял установленный на валу центробежный вентилятор, сверху обдувающий станину.
Выбираем электродвигатель привода горизонтальной подачи стола (М2) серии 4A112MB8У3:
- По условию задания выбираем асинхронный двигатель с коротко замкнутым ротором.
- Номинальная частота вращения 750 об/мин. Малые обороты электродвигателя позволят нам использовать меньше передаточных звеньев для связи с рабочим органом, или выбирать передаточные звенья такие, чтобы их КПД передачи были максимальными. Чем меньше обороты электродвигателя, тем больший момент обеспечивается на валу.
- Способ монтажа IM1001 - двигатели на лапах, с подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала, для сокращения передаточных кинематических звеньев. Используем клиноременную передачу.
- Степень защиты IP44. Такая степень защиты не позволяет попадать отходом шлифования, в виде металлической пыли и брызг охлаждающей жидкости (водяных брызг), внутрь электродвигателя, которые образуется в результате работы продольно-шлифовального станка.
- Способ охлаждения IC141 по ГОСТ 20459-75. Данный способ охлаждения выбрали, потому что электродвигатель имеет ребристую станину. Она позволяет лучше отводит тепло, по сравнению с ровной станиной машин постоянного тока, исходя из того, что у нее за счет ребер увеличивается площадь поверхности, а следовательно и теплоотдача. Поэтому для электродвигателя достаточно, чтобы охлаждение осуществлял установленный на валу центробежный вентилятор, сверху обдувающий станину.
Выбираем электродвигатель привода вертикальной подачи стола (М3) серии 4A132M8У3:
- По условию задания выбираем асинхронный двигатель с коротко замкнутым ротором.
- Номинальная частота вращения 750 об/мин. Малые обороты электродвигателя позволят нам использовать меньше передаточных звеньев для связи с рабочим органом, или выбирать передаточные звенья такие, чтобы их КПД передачи были максимальными. Чем меньше обороты электродвигателя, тем больший момент обеспечивается на валу.
- Способ монтажа способ IM1001 - двигатели на лапах, с подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала, для сокращения передаточных кинематических звеньев. Используем клиноременную передачу.
- Степень защиты IP44. Такая степень защиты не позволяет попадать отходом шлифования, в виде металлической пыли и брызг охлаждающей жидкости (водяных брызг), внутрь электродвигателя, которые образуется в результате работы продольно-шлифовального станка.
- Способ охлаждения IC141 по ГОСТ 20459-75. Данный способ охлаждения выбрали, потому что электродвигатель имеет ребристую станину. Она позволяет лучше отводит тепло, по сравнению с ровной станиной машин постоянного тока, исходя из того, что у нее за счет ребер увеличивается площадь поверхности, а следовательно и теплоотдача. Поэтому для электродвигателя достаточно, чтобы охлаждение осуществлял установленный на валу центробежный вентилятор, сверху обдувающий станину.
2 Расчёт и выбор типа электродвигателей производственной установки
Расчет и выбор электродвигателя привода насоса подачи охлаждающей жидкости (М4).