
- •1. Загальна частина
- •2. Розрахункова частина
- •3. Техніка безпеки, протипожежні заходи та виробнича санітарія
- •4. Економічна частина
- •Розділ 1. Загальна частина.
- •1.1. Конструкція, робота та експлуатаційні характеристики обладнання.
- •1.2 Основні напрямки технічних рішень при розробці або модернізації електроустаткування.
- •2. Розрахункова частина
- •2.1. Технічні умови на проектування. Вибір системи електроприводу.
- •2.2.Циклограма логічного зв’язку між вхідними і вихідними елементами.
- •2.3. Розробка принципової електричної схеми електроустаткування на базі аналізу та синтезу релейних схем.
- •2.4. Розрахунок та вибір елементів та провідникових матеріалів системи управління, контролю та регулювання, силового обладнання та захисту на базі пк з використанням електронної бази даних
- •2.4.1 Вибір та розрахунок електродвигунів.
- •2.4.2 Вибір автоматичних вимикачів
- •2.4.3. Вибір світлової сигналізації та освітлення.
- •Для освітлення вибираємо лампу розжарювання типу h19-24005, 24 в.
- •2.4.4 Вибір командоапаратів для управління режимами роботи верстата.
- •2.4.5. Вибір кінцевих вимикачів.
- •2.4.6. Вибір магнітних пускачів.
- •2.4.7. Вибір реле часу.
- •2.4.8. Вибір запобіжників
- •2.4.9. Розрахунок та вибір кабельно – провідникової продукції.
- •2.5. Розрахунки та побудова характеристик електродвигунів.
- •2.6. Розробка схеми з’єднань щита (пульта, панелі), схеми зовнішніх підключень щита (пульта, панелі) з обладнанням.
- •2.7. Розробка схеми та розрахунок заземлення обладнання.
- •2.8. Розробка схеми та розрахунок освітлення.
- •2.9. Правила монтажу, налагодження та експлуатації системи електроустаткування. Основи електромонтажних робіт
2.4.7. Вибір реле часу.
Реле часу- реле, призначене для створення незалежної витримки часу і забезпечення визначеної послідовності роботи елементів схеми. Реле часу використовується в тих випадках, коли необхідно автоматично виконати якусь дію не зразу, а через встановлений час.
Для консольно-фрезерного верстату я вибрав реле часу КТ1, КТ2 типу NTE 8-120 А.
2.4.8. Вибір запобіжників
Запобіжник — прилад, пристрій для захисту електричних проводів і приладів від надмірного струму. Якщо струм стає надмірним, дріт запобіжника розплавляється і розриває електричне коло. Механічні, гідравлічні, електричні. Запобіжники широко застосовуються у техніці.
Для захисту кола керування вибираємо з каталогу запобіжник (FU1, 2, 3) типу NTOOC 4A, для захисту насоса охолодження вибираємо запобіжники типу NTOO 6A.
2.4.9. Розрахунок та вибір кабельно – провідникової продукції.
Переріз проводів чи тип кабелів повинен вибиратися в залежності від ряду факторів.
Одним із таких факторів, які впливають на безпечну експлуатацію електроустаткування верстатів є вибір відповідних кабелів і проводів.
Якщо вибрати кабель чи провід занадто малого перерізу, то це призведе до його
перегрівання і руйнування ізоляції. Наслідком цього є виникнення короткого замикання.
Для
ділянки мережі від розподільного
пристрою РП до ввідного автоматичного
вимикача QF1
вибираємо кабель типу
АПВ
4 (1х10)
=39
А;
Для живлення двигуна головного приводу М1 вибираємо кабель типу АПВ 4 (1х4) =23 А;
Для живлення електронасосу М2, двигуна затиску інструменту вибираємо кабель типу АВВГ 4 (1х2,5);
Для живлення двигуна приводу подачі вибираємо кабель АПВ 4 (1х2) = 15 А;
Для живлення кола керування вибираємо одножильний кабель типу ПВ 1 (1х1,5).
Враховуючи технічні характеристики вибраної замкненої апаратури, умови навколишнього середовища, вибираю кріплення кабелів на агрегаті за допомогою кілець.
Враховуючи механічний вплив на кабель, використовуємо як захисну апаратуру - тонкостінні трубки.
Вибрані проводи перевіряють на спад напруги за формулою:
Але так як довжини провідникової продукції невеликі то спад напруги не враховують.
Розраховуючи значення ΔU не повинно перевищувати 5,5% в іншому випадку необхідно вибрати більший переріз кабелів та проводів і розрахунок повторити.
Беручи до уваги незначну довжину живлячої мережі розрахунок проводити немає змісту.
2.5. Розрахунки та побудова характеристик електродвигунів.
Механічна характеристика двигуна — це графічно виражена залежність частоти обертання якоря n від електромагнітного моменту М при незмінних напрузі живлення (U = const) і опорі реостата в колі збудження
Ротор у асинхронному двигуні може бути короткозам-кнутий і з фазною обмоткою. Короткозамкнутий ротор в свою чергу виготовляють з обмоткою у вигляді звичайної або подвійної клітки та з глибоким пазом.
Короткозамкнуті двигуни загального призначення виконують з обмоткою ротора у вигляді звичайного білячого колеса. Вони мають великий пусковий струм
Iп= (6 — 7)/н і порівняно малий пусковий момент Мп=(1,0-1,8) Mн.
Якщо короткозамкнуті двигуни виготовляють з подвійною білячою кліткою, то вони відзначаються підвищеним пусковим моментом Мп— (1,7— 1,8)Мп, великою перевантажувальною здатністю ММакс = 2,2 Мн, невеликим ковзанням, меншим, ніж у двигунах загального призначення, пусковим струмом ККД і соs φ.
Короткозамкнуті електродвигуни з глибоким пазом ротора порівняно з двигунами загального призначення мають більші пусковий та максимальний моменти, менший пусковий струм і значно більше номінальне ковзання.
Механічні характеристики електродвигунів поділяють на природні та штучні. Характеристика, одержана при номінальних значеннях напруги і частоти струму живлення та при відсутності додаткових (зовнішніх) .опорів у колах статора і ротора двигуна, називається природною, а всі інші— штучними. У асинхронних двигунах з фазним ротором штучні механічні характеристики одержують шляхом вмикання в коло обмотки ротора додаткових зовнішніх опорів. При збільшенні величини додаткового опору пусковий струм двигуна зменшується, ковзання зростає, а пусковий момент спочатку зростає, а потім, при дальшому збільшенні опору, починає зменшуватися. Максимальний момент залишається однаковим.
Для побудови характеристики необхідні такі дані :
Потужність двигуна Р=11 кВт.
Частота обертання ротора np = 1450 об/хв.
Частота обертання статора nc = 1500 об/хв.
Перевантажувальна здібність = 2,4
Механічну характеристику двигуна приводу головного руху (залежність моменту від ковзання) розраховуємо по спрощеній формулі:
М=
де: Мк - критичний момент двигуна, Н.м;
s – ковзання двигуна;
sк – критичне ковзання.
Для розрахунку максимального моменту двигуна використовуємо формулу:
Мк = Мн . λ,
де: Мн – номінальний момент двигуна , Н.м;
λ – здатність двигуна до перевантаження (паспортні дані двигуна).
Визначаємо номінальний та критичний момент:
(Н.м)
(Н.м)
Визначаємо критичне ковзання:
=
Визначаємо номінальне ковзання:
де nо = 1500 об/хв – синхронна швидкість двигуна.
Визначені величини підставляємо в вище приведену формулу.
Задаємося значеннями ковзання S від 0 до 0,03 і обчислюємо момент М, результати розрахунків заносимо в таблицю
(Н/м);
(Н/м);
(Н/м).
Таблиця 3
S |
0 |
0,03 |
0,05 |
0,08 |
0,11 |
0,13 |
M |
0 |
72,4 |
116 |
154,3 |
170,2 |
172 |
За
даними розрахункової таблиці 3 будуємо
характеристику і на ній позначаємо
характерні точки: So,
Sн,
Sк,
Мн,
Мк,
Мп.
Вісь швидкості n проводимо паралельно осі ковзання S.
На рис. 6 приведена механічна характеристика двигуна головного руху.
В схемі управління консольно-фрезерного верстату регулювальних, пускових та гальмівних резисторів немає, отже їх розрахунки не проводяться.
Рис.6. Механічна характеристика двигуна головного приводу.