Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Февраля 2012 в 01:35, дипломная работа
В данном дипломном проекте рассматривается вопрос по выбору основного оборудования участка цеха и его электроснабжение. Весь расчет питающей сети и выбор оборудования ведутся с точки зрения, экономии электроэнергии и производственных ресурсов.
Таблица № 2.1.
Выключатель подходит всем требованиям. Трансформаторы надёжно защищены от коротких замыканий со стороны высшего напряжения.
3. Силовое электрооборудование участка.
3.1. Назначение производственной машины, описание режима работы и требования к электрооборудованию.
а)Консольно – фрезерный станок модели 6Т12 предназначен для фрезерования металлических изделий, фрезерование производится фрезами. Станок предназначен для выполнения работ в условиях индивидуального и серийного производства.
б)Станок оборудован четырьмя электроприводами. Привод главного движения, привод перемещения стола, привод зажима инструмента, привод охлаждения приводятся в движения асинхронными электродвигателями .
Станки выпускают с электрооборудованием на напряжение 220/380 В в силовой цепи ,127 В в цепи управления и 36 В в цепи местного освещения. Цепи управления и местного освещения получают питание через понижающий трансформатор.
в)1.Станок при окончательной установке должен быть надежно заземлен.
2.Осмотр и ремонт токоведущих частей и гидропанели производятся только после отключения станка от сети с помощью автоматического выключателя АВ.
3.Электродвигатели необходимо содержать в чистоте, периодически очищая их от масла, пыли, грязи.
4.Раз в год электродвигатели должны быть, разобраны и прочищены.
Шариковые подшипники электродвигателей смазывают нейтральными, то есть совершенно свободными от содержания кислот и щелочей, смазочными веществами. Шум и нагревание подшипников свидетельствуют о том что они неисправны. В этом случае их заменяют новыми.
5. Все контакты магнитных пускателей должны быть очищены от пыли, грязи и нагара. При подгорании контактов, образовании на их поверхностях медных капели или потемнении от перегрева рабочие поверхности контактов слегка зачистить бархатным напильником.
При замене перегоревшей плавкой вставки необходимо следить, чтобы величина тока, на которую рассчитана новая плавкая вставка, была такой же, как и для перегоревшей.
3.2. Построение нагрузочных диаграмм и проверка двигателей по мощности.
Исходными данными для построения нагрузочной диаграммы являются:
- вид обработки; фрезерование
- материал обрабатываемой заготовки; сталь
- размер заготовки ( диаметр, длина); Ф=250мм, L=800мм
- глубина резания- t (мм); t=10мм
- фрезерования –В (мм)
- длина проточки – l (мм); l=300мм
- подача –S (мм/об) S=0,7 мм/об
- скорость резания Vр (м/мин);
- синхронная скорость двигателя – п (об/мин); п=1500 об/мин
2.Определяем мощность на валу двигателя :
Рдв.р.=, где [3.1.]
ήст- КПД станка при наминальной нагрузке ( паспортные данные)
Рдв.р== 8571,42 кВт
По каталогу выбираем электродвигатель двигатель марки АО2 – 52 – 4 в качестве
главного двигателя.
Выписываем технические данные электродвигателя:
Номинальная мощность двигателя Pдв.ном = 10 кВт
Номинальная скорость вращения nном = 1345 об/мин.
Номинальный ток Iном = 19,7А.
КПД = 88,5%.
cosφ = 0,87
Кратность пусковой мощности – λп = Мп/Мном= 1,4
Кратность min момента – λmin = Мmin/Мном= 7,5
Кратность max момента – λmax = Мmax/Мном= 2
Коэффициент пуска Кп= 7
Находим мощность на шпинделе:
Pшп.ном= Pном·ηдв.= 1000·0,7 = 7 кВт. [3.2.]
Проверяем условие резания:
Ршп.ном Рz; 7 > 6 условие выполняется.
Определяем коэффициент загрузки станка для, уточнения КПД станка:
Кз = Pz /Pшп.ном =6000/7000=0,85 [3.3.]
Уточняем КПД станка, для обработки данной детали:
Определяем статическую мощность, на валу двигателя:
Pс = Pz/ст= 6000/0,67= 8,95 кВт. [3.4.]
Определяем статический момент двигателя:
Мст=(Рст/nном)·104 = 66,62 Н · м [3.5.]
При холостом ходе станка, имеют место только постоянные потери. В расчетах принимаем, что Pпост потерь в станке, составляют 60%, от мощности потерь при номинальном напряжении.
Находим номинальные потери:
∆Pном = Pн – Pст = 10 – 8,95 = 1,05 кВт [3.6.]
Определяем потери холостого хода:
∆Pхх= 0,6·∆Pн= 0,6·1,05= 0,63 кВт. [3.7.]
Определяем число оборотов двигателя, на холостом ходу:
nхх= nном + 0,08·nном= 1345 + 0,08· 1345 = 1452,6 об/мин. [3.8.]
Определяем статический момент на валу двигателя, на холостом ходу:
Мхх = 104·∆Рxx/ nхх=104·0,63/1452,6 = 4,34 Н·м. [3.9.]
Определяем среднепусковой момент двигателя с короткозамкнутым ротором, через пусковой и максимальный моменты.
Мср.п. = (Мп+Мmax)/2 = (99,4+142)/2 = 120,7 H·м. [3.10.]
Определяем максимальный момент:
Мmax = λmax·Мн = 2·71 = 142 Н·м. [3.11.]
Мп = λп·Мн = 1,4·71 = 26 H·м. [3.12.]
Mн = 9,55·Рн/nн = 9,55·1000/1345 = 71 Н·м. [3.13.]
Определяем избыточный момент, при пуске на холостом ходу:
Мизб = Мср.н – Мх.х. = 27,3 – 7,2 = 20,1 Н·м. [3.14.]
Определяем тормозной момент двигателя, при наличии торможения:
Мт = 0,9·Мп = 0,9·99,4 = 89,46 Н·м. [3.15.]
Определяем время торможения двигателя:
. [3.16.]
где ∑GД2 – маховый момент на валу двигателя.
∑GД2 =1,125·GД2дв = 1,125·10,98 = 12,35 Н·м2.
GД2дв=4·iдв·9,81= 4·0,28·9,81=10,98 Н·м2.
iдв– момент инерции двигателя (находится в паспортных данных).
9,81 – переводной коэффициент в международную систему единиц СИ.
Определяем время пуска двигателя:
[3.17.]
Определяем длительность цикла:
Тц = t1+tп+t3+tм+t4+tт+t2 [3.18.]
По справочнику (лит №12): t = 50 сек.
t1 и t2 – время на установку и снятие детали.
[3.19.]
tм – время обработки: tм=(ℓ+4/n.Sм) · 60сек [3.20.]
Sм=Sпод·nном. [3.21.]
Где ℓ – длина детали.
ℓрез – длинна резания.
ℓсх – длинна схождения.
i – число проходов.
ℓ = L + ℓрез + ℓсх. [3.22.]
t3 – суммарное время на подвод инструмента = 50 сек.
t4 – суммарное время на отвод инструмента = 35сек.
tм= (300+4/1345·0,7) ·60 = 19,37 сек.
Тц = 7,6+24,66+50+19,37+35+30,6+7,6
По полученным данным, строим нагрузочную диаграмму М = ƒ(t).
3.3. Выбор аппаратуры управления и защиты.
Выбор автоматического выключателя, является общим для всех двигателей станка и выбирается по максимальному пиковому току, самого мощного электродвигателя станка.
Находим пиковый ток самого крупного двигателя станка:
Iп = Iн·Кп = 19,8·7= 138,6 А. [3.23.]
Определяем максимальный рабочий ток всех двигателей.
I30 =∑Iном= 19,8+7,2+0,41+0,72 = 28,13 А. [3.23.]
Находим кратковременный пиковый ток.
Iпик = Iпик1+Iном2+Iном3+Iном4+Iном4
Iпик = 138,6+7,2++0,41 +0,72 = 146,93А [3.24.]
Кн=1,25(коэф-т надежности)
Iср.эл.р.-ток срабатывания отсечки автомата.
Определяется ток термодинамического расцепи теля:
0,85-тепловой поправочный коэффициент, учитывающий установку автомата в шкафу.
По справочнику (Л) выбирается расцепитесь с нормальным током 40А и током мгновенного срабатывания 400А.
Проверяется отстройка автомата от пикового тока:
Выключатель соответствует условию.
3.4. Краткое описание принципиальной схемы управления электродвигателями.
Привод главного движения
Привод главного движения осуществляется от асинхронных трехфазных двигателей переменного тока с
короткозамкнутым ротором, обозначенных на схеме М1 и М2. Электродвигатель М2 установлен только на
станках моделей 6Т82Ш-29, 6Т83Ш-29, ГФ3202-29 и ГФ3203-29.
Защита электродвигателей М1 и М2 от токов короткого замыкания производится выключателем QF1, от перегрузок недопустимой продолжительности - тепловыми
реле КК3. Пуск приводов шпинделей производится нажатием кнопок SB6 или SB7. При этом включается реле времени КТЗ, которое замыкающим контактом включает пускатели
КМЗ, КМ7 и подготавливает цепи включения привода стола. Пускатели КМЗ, КМ7 подключают двигатели М1 и М2 к сети, одновременно их вспомогательные контакты ставят на самопитание реле КТЗ.
Останов приводов шпинделей производится кнопками SB8 , SВ9. При одновременном отключении приводов шпинделей и стола реле времени КТ1 и контакт реле К2 обеспечивают задержку на отключение приводов шпинделей.
Для торможения приводов шпинделей при их отключении используются электромагнитные муфты, обозначенные по схеме YС6 , YС7 . Время торможения шпинделей устанавливается выдержкой времени при отключении контакта реле КТЗ в пределах 2-5 сек.
Импульсное включение электродвигателя М2, необходимое для четкого переключения частоты вращения второго шпинделя, производится кнопкой SB24. При нажатии кнопки SB24 включается пускательКМ7 и двигатель М2, вспомогательный контакт пускателя КМ7 включает реле импульса К16, размыкающийся контакт которого отключает пускатель КМ7. Реле К16 остается на самопитании через кнопку SB24 и свой замыкающийся контакт.
Для изменения направления вращения и отключения электродвигателей М1 и М2 в их силовых цепях установлены реверсивные переключатели QS1 и QS2.
Привод перемещения стола
Привод перемещения стола выполнен на асинхронном короткозамкнутом электродвигателе МЗ и электромагнитных муфтах YC1... YC6. Защита электродвигателя от токов короткого замыкания производится авто-
матическим выключателем QF1, от перегрузок недопустимой продолжительности -тепловым реле FR5.
Включение электропривода стола в зависимости от направления движения производится кнопками SB14 , SB15, SB16, SB19, SB20, SB21, SB17 и SB18, отключение - кнопками SB10 и SB13 (стоп подачи), а также кнопками SB8 и SB9(cтоп шпинделей).
Кнопки SB14 (влево), SB19 (вправо), реле К4, К7, муфта YC1 обеспечивают управление продольными ходами стола, кнопки SB15 (вперед), SB20 (назад), реле К5, К8, муфта YC2 - поперечным ходом, кнопки SB16 (вверх), SB21 (вниз), реле Кб, К9, муфта YC3 - вертикальным ходом. Требуемое направление перемещения обеспечивается реверсом двигателя М4 с помощью пускателей КМ5, КМ6.
При управлении с бокового пульта продольное, поперечное или вертикальное перемещение стола выбирается переключателем SA4 , включение производится с помощью кнопок SB17, SB18, а останов - кнопкой SB13.
Кнопки SB22, SB23, реле К10 и муфта YC5 обеспечивают быстрое толчковое перемещение при предварительно включенном движении стола.
Для ограничения свободных выбегов стола предусмотрено торможение путем одновременного включения муфт быстрого хода YC5 и подачи YC4 при отключенном двигателе. Время торможения определяется выдержкой времени реле КТ1.
Повторное включение перемещения стола после отключения кнопками стоп или наезде на ограничивающий конечный выключатель осуществляется с выдержкой времени (реле КТ2), необходимой для снятия остаточного передающего момента на муфтах YC4, YC5.
Привод зажима инструмента
Привод зажима инструмента осуществляется от асинхронного короткозамкнутого электродвигателя М5.
Защита электродвигателя от токов короткого замыкания производится плавкими предохранителями FU1.
Управление приводом производится трехпозиционным переключателем SA2 с самовозвратом в среднее фиксированное положение , включающим пускатели КМ1 (зажим) или КМ2 (отжим).
Привод зажима инструмента используется также для проворота первого шпинделя при переключении частоты вращения. При этом его включение производится кнопкой SB3, воздействующей на пускатель
KM1.
Привод охлаждения
Охлаждение режущего инструмента производится от центробежного вертикального насоса, приводимого в движение асинхронным электродвигателем М4.Защита электродвигателя насоса от токов короткого замыкания производится плавкими предохранителями FU1, а от перегрузок недопустимой продолжительности тепловым реле FR4.Включение насоса производятся переключателем SA5 при включенном приводе шпинделя.
Информация о работе Проектирование схемы электроснабжения участка цеха