Фрезированный станок 2а55

Для наглядного просмотра включения принципиальной электрической схемы на электрифицированном стенде установлены светодиоды с направленным излучением типа АЛ 102. Расчет и выбор светодиодов с помощью формул не осуществляется, так как марка светодиода уже подразумевает в себе информацию о способностях светодиода.

Данный расчет и выбор электрооборудования верен и не подлежит сомнению.

 

9.3 Расчет и выбор кнопок

 

Прежде чем начать расчет и выбор кнопок к электрифицированному стенду, следует описать значение кнопок, их действие их типы и т.д.

Кнопка – это устройство служит для замыкания и размыкания контактов от питающей сети. Замыкание контактов производится при нажатии на одну кнопку, а размыкание контактов при нажатии на другую кнопку. При нажатии на пусковую кнопку, передается усилие подвижным контактом, которые замыкают свои контакты, которые в свою очередь перемещаются и входят в соприкосновение с неподвижными контактами, в дальнейшем подвижные контакты удерживают в этом положении защелкой. При нажатии на кнопку “выкл.”, отводится защелка, и подвижные контакты пружиной быстро возвращаются в исходное (разомкнутое) положение, таким образом, работает кнопка на отключение цепи. Все эти движения осуществляет электрический контакт.

Электрическим контактом называют место перехода тока из одной токоведущей части в другую. Контактом электрического аппарата называют и конструктивный узел, с помощью которого производится замыкание и размыкание электрической цепи. Контакт электрической кнопки состоит из двух элементов – подвижного и неподвижного. Подвижный контакт перемещается вместе с подвижной частью аппарата.

По конструктивному оформлению контакты подразделяются на точечные, линейные, и плоскостные.

В точечных контактах соприкосновение теоретически происходит в одной точке. Практически же вследствие давления подвижного контакта на неподвижный соприкосновение контактов происходит на небольшой площадке.

В линейных контактах соприкосновение происходит по линии, а в плоскостных – по плоскости.

Для малых мощностей управления он надежно замыкает цепь при небольших силах нажатия одного контакта на другой. Контакты укрепляются на плоских пружинах, которые обеспечивают им свободу перемещения. Пружина неподвижного контакта смягчает удары при резком замыкании контактов и при некотором скольжении одного контакта о другой. При скольжении контактов происходит очищение (соскабливание) пленки окислов на контактных поверхностях.

Контакты кнопок во время работы могут находиться в четырех состояниях:

1. В разомкнутом  состоянии;

2. В процессе  замыкания;

3. В замкнутом  состоянии;

4. В процессе  размыкания.

1. В разомкнутом  состоянии расстояние между двумя  контактами зависит от напряжения  диэлектрика.

2. В процессе  замыкания необходимо обеспечить  быстрое сближение контактов, чтобы  в последний момент, перед прикосновением, не могла возникнуть электрическая  дуга.

3. В замкнутом  состоянии через контакт проходит  ток цепи приемника. В контакте  выделяется тепло, количество которого  зависит от квадрата величины  тока и сопротивления контакта. Сопротивление контакта кнопки  зависит от ее формы, размеров  и материала подвижного и неподвижного  элементов и состояния контактных  поверхностей. Контакты изготовляются  из меди, серебра, золота, вольфрама  и других металлов и сплавов. Все эти материалы обладают  большой механической прочностью, высокими величинами температуры  плавления, теплопроводности, электропроводимости  и сопротивляемости к окислению. Медь – наиболее дешевый из  перечисленным металлов, но и  наиболее окисляемой. Применяется  она для контактов большой  мощности.

4. В процессе  размыкания соприкосновение контактов  происходит не по плоскости, а  по отдельным неровностях контактных  поверхностей. Переходное сопротивление  между подвижными и неподвижными  контактами зависит от качества  соприкосновения.

Кнопки бывают:

1. С фиксацией;

2. Без фиксации.

Кнопки с фиксацией – это такие кнопки, которые работают как на замыкание, так и на размыкание контактов (т.е. на два положения Вкл. и Выкл.);

Кнопки без фиксацией – это такие кнопки, которые работают только на замыкание, или на размыкание контактов (т.е. на одно положение, либо Вкл. либо Выкл.).

В электрифицированном стенде установлено 9 кнопок. Из них 2 кнопки управления зажима и отжима шпиндельной головки, 2 кнопки заменяют конечные выключатели SQ 1 и SQ4, 4 кнопки заменяют крестовой переключатель, рассчитанный на 4 рабочих положения (вверх, вниз, влево, вправо) и одна кнопка выполнена для наглядного показа того, что в цепи главного двигателя М1 находится тепловое реле, и нажав на эту кнопку мы как бы показываем, что тепловое реле сработало при перегреве двигателя и отключило двигатель от сети питания.

Для электрифицированного стенда выбираем кнопки с одним замыкающим и одним размыкающим контактами типа МК – 10. Напряжение, которое выдерживают контакты кнопок, составляет до 500 вольт.

Данный расчет и выбор электрооборудования верен и не подлежит сомнению.

 

 

9.4 Расчет  и выбор трансформатора

 

Прежде чем производить расчет и выбор трансформатора в данном пункте дипломного проекта, следует рассказать о типах трансформаторов, об их конструктивном исполнении, применение в каких областях требуются трансформаторы и т.д.

Трансформатором называется электромагнитный аппарат, осуществляющий преобразование энергии переменного тока одного напряжения в энергию переменного тока другого напряжения без изменения частоты.

Трансформаторы используют прежде всего при передачи и распределении электрической энергии. Потребителям электрической энергии – двигателям, печам, осветительным приборам и т.д., нужно низкое напряжение, измеряемое сотнями а иногда и десятками вольт. Однако линии электропередачи не могут экономично работать при низком напряжении. Поэтому с увеличением дальности передачи увеличивают и линейное напряжение. Генераторы не могут быть построены на высокое напряжение линий электропередач. Следовательно, возникает необходимость изменять напряжение. Это и делают с помощью трансформаторов: повышают напряжение генераторов до требуемого в линиях электропередачи, а в районе потребления его многократно понижают. Трансформаторы используют также для разнообразных преобразований переменного тока в промышленных установках

(печные трансформаторы, сварочные, трансформаторы для выпрямителей и т.д.).

И наконец трансформаторы применяют в устройствах проводной связи, радио, автоматики и т.д. В соответствии с назначением трансформаторов их выпускают различной мощности и напряжения: от долей вольтампера и вольта до сотен тысяч киловольтампер и сотен киловольт.

Описание конструкции трансформаторов. Трансформатор состоит из сердечника и обмоток.

Сердечник трансформатора представляет собой замкнутый магнитопровод. Сердечник трансформатора собирают из пластин электротехнической стали толщиной 0,35 – 0,5 мм. Стальные пластины изолируют одну от другой лаком или тонкой бумагой. Иногда достаточной изоляцией является пленка окиси, возникающая на поверхности пластин. Пластины, образующие сердечник, собирают в пакет и стягивают болтами. Сердечник однофазного трансформатора имеет два стержня с обмотками. Два ярма соединяют стержни и замыкают таким образом магнитную цепь трансформатора.

В зависимости от формы сердечника различают стержневые и броневые трансформаторы.

В броневом трансформаторе обмотки расположены на среднем стержне, а магнитный поток делиться на две части и замыкается по крайним стержням. Броневой трансформатор внешне является более защищенным от внешних технических факторов, которые могут испортить обмотку трансформатора.

В стержневом трансформаторе обмотки расположены на двух стержнях находящихся по бокам. Стержневой трансформатор более подвержен риску повреждения обмоток, чем броневой трансформатор.

Обмотки трансформатора бывают концетрическими или дисковыми.

Концетрическая обмотка выполняется в виде цилиндрических катушек, расположенных на стержнях сердечника. Ближе к стержню располагают обмотку низкого напряжения (н.н.). Её охватывает обмотка высокого напряжения (в.н.).

Дисковая обмотка собирается из катушек низкого и высокого напряжения, имеющих форму плоских дисков, чередующихся по высоте стержней.

По типу трансформаторы делятся на однофазный и трехфазный трансформаторы.

Однофазный трансформатор состоит из двух неподвижных катушек, расположенных на стальном замкнутом сердечнике. Одну из них (катушку, имеющую 1 витков) подключают к внешнему источнику переменного напряжения и называют первичной обмоткой. Другую имеющую ( 2 витков) называют вторичной обмоткой. К ней присоединяют приемник энергии переменного тока (нагрузку). При подключении первичной обмотки к источнику переменного напряжения в ней возникает переменный ток, который создает в сердечнике переменный магнитный поток. Замыкаясь по сердечнику, поток пронизывает витки как первичной, так и вторичной обмоток трансформатора, индуктирую в них электродвижущие силы (ЭДС). Если вторичную обмотку трансформатора соединить с приемником электрической энергии, то под действием ЭДС этой обмотки во вторичной цепи трансформатора возникнет ток. Таким образом, электрическая энергия с помощью переменного магнитного поля передается из первичной цепи трансформатора во вторичную.

Для трансформирования трехфазных напряжений можно воспользоваться тремя однофазными трансформаторами. Соединяя концы первичных обмоток этой группы трансформаторов между собой, а их начала с проводами трехфазной линии, получим соединение первичных обмоток звездой. В этом случае напряжение на первичной обмотке каждого трансформатора (фазное напряжение) будет в раз меньше линейного напряжения. Обычно первичные обмотки трехфазной группы так и соединяются.

Вторичные обмотки могут соединяться звездой или треугольником. Нейтральная точка вторичных обмоток группы трансформаторов соединяется с нейтральным (нулевым) проводом. Нагрузку присоединяют или к двум линейным проводам, или к нейтральному и любому другому линейному проводу. Такой вид соединения фаз трансформатора называют - соединение звездой с выведенным нулевой точкой. Это соединение дает возможность иметь у потребителя два напряжения, одно из которых ровно фазному, а другое – линейному напряжению.

Три однофазных трансформатора можно объединить в одно общее устройство с одним трехстержневым сердечником – трехфазный трансформатор. Фазы обмоток трехфазного трансформатора соединяют так же, как и в рассмотренном примере с трехфазной группой однофазных трансформаторов.

Все трансформаторы могут работать в двух режимах работы:

1) Режим холостого  хода (х.х.);

2) Режим нагрузки.

Различают 3 группы трансформаторов:

1) Силовые  трансформаторы;

2) Автотрансформаторы;

3) Измерительные  трансформаторы,

Силовые трансформаторы подразделяются:

1) Сухие трансформаторы - применяются для установок в  помещениях при пожаро-и взрывоопасных условиях;

2) Масляные  трансформаторы – применяются  для наружной и внутренней  установки с неопасной по пожару  и взрыву средой;

3) Трансформаторы  с заполнением негорячим жидким  диэлектриком (совтолом) – применяются для установки в закрытых помещениях повышенной опасности по пожару.

Автотрансформаторы имеют две электрически связанные обмотки с общей заземленной нейтралью и третью, включаемую в треугольник и имеющими с двумя другими обмотками только электромагнитную связь.

Измерительные трансформаторы делятся:

1) Трансформаторы  тока (ТТ);

2) Трансформаторы  напряжения (ТН).

Трансформаторы тока предназначены для питания токовых катушек измерительных приборов и реле.

Трансформаторы напряжения предназначены для питания катушек напряжения измерительных приборов и аппаратов защиты, измерения и контроля за напряжением.

Вторичные обмотки ТТ и ТН заземляют, чтобы предотвратить появления высокого напряжения на измерительных приборах в случае аварийного пробоя изоляции между обмотками высокого и низкого напряжения измерительного трансформатора.

Система охлаждения трансформаторов. Когда трансформатор работает, его обмотки нагреваются. Температура обмоток не должна превышать допустимого предела, зависящего от теплостойкости изоляции. Поэтому трансформаторы охлаждают воздухом или при помощи масла.

В трансформаторах с воздушным охлаждением тепло от обмоток отдается непосредственно окружающему воздуху. Такая система охлаждения применяется в маломощных трансформаторах.

В трансформаторах с масляным охлаждением сердечник вместе с обмотками находится в баке, заполненном специальным минеральным маслом (трансформаторным). Масло не только способствует лучшему отводу тепла от обмоток и сердечника, но и улучшает изоляцию токоведущих частей между собой и от бака. Для улучшения условий охлаждения масла стенки бака делают ребристыми или приваривают трубы, которые способствуют естественной циркуляции масла. В мощных трансформаторах применяют искусственную циркуляцию масла.