Электрооборудование и схемы управления фрезерного консольного станка модели 6Т80Ш

                                                  I_доп  ≥ I_р / К_п ,                                  ( 9.1 )                                                                                                   

     где Iр – расчётный ток проводника;

            К_п – поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей (при нормальных условиях прокладки К_п = 1)

     Для цеховых электрических сетей, как  правило, должны применяться провода  и кабели с алюминиевыми жилами. При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или  жил многожильного проводника), нулевой  рабочий проводник, а также заземляющие  и нулевые защитные проводники в  расчёт не принимаются.

     Произведем  пример выбора сечения жил проводов

     Расчет  ведем для двигателя главного движения    АИР90L2

     Выбор осуществляем по условию

                                  I_д.д I_р ,  А                                                                             ( 9.2 )                                                                                                   

      Выбираем  провод  АПВ 3( 1 2) с I_д.д = 14 А

      Произведем  проверку провода на соответствие аппарату защиты  

                                                  I_дд , А                                                     ( 9.3 )

где  К - коэффициент защиты, для автоматических выключателей  
 

принимаем

     К = 1 ;

   

     I - ток срабатывания защитного аппарата , А ;

    К - поправочный коэффициент , принимаем    К = 1;

                                      I 6,7 · 1/  1 = 6,7

        Проводник выбран верно. Данные  о выборе  остальных проводов заносим в таблицу 6

         Таблица 6- Выбор проводов

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7 Разработка  принципиальной электрической схемы       управления

    Схема предназначена для управления режимами работы, сигнализации электрооборудования  станка. Питание силовой части  электрооборудования осуществляется через трёхфазную сеть переменного  тока напряжением 380В с частотой 50Гц. Цепи управления, сигнализации и  освещения питаются через трансформатор  переменным током напряжением 24В.

      Включением  вводного автоматического выключателя QF подается напряжение сети на зажимы A, В, С,  т.е.  в первичные обмотки трансформаторов управления TVl,  TV2 и на входные контакты магнитного пускателя КМ.

      Пуск  станка в работу осуществляется нажатием кнопки SB2 . При этом срабатывает магнитный пускатель КМ1,  который,  замкнув свои замыкающие контакты в силовой цепи, включает электродвигатели привода шпинделя Ml,  привода подачи М2 и электронасоса М3.

      

      Для раздельной работы электродвигателей М1-М3    имеются,  соответственно,  выключатели SA1-SA4. Кроме того,  выключатель -SA1 предназначен для изменения направления вращения электродвигателя Ml,

     Остановка станка осуществляется нажатием кнопки SB1  нажатия последней отключается магнитный пускатель КМ1,  который,  в свою очередь,  выключает все электродвигатели и включает магнитный пускатель КМ3.

     Магнитный пускатель КМ3 совместно с промежуточным реле KМ2,  замкнув свои замыкающие контакты в цепи торможения,  подает в цепь статоров электродвигателей постоянный ток . Происходит электро -динамическое торможение электродвигателей. Длительность торможения определяет выдержка времени на реле КТ. 
 

      Для кратковременного включения электродвигателей  имеется кнопка SB3

     Для включения местного освещения на светильниках установлены выключатели SA5 и SA6.

      .Защита электрооборудования станка от коротких замыканий осуществляется автоматическими выключателями QF,  FA в силовой цепи и FA1-FA3 - в цепях управления.

     Защита  от перегрузок электродвигателей привода  шпинделя Ml,  электронасоса М3,  соответственно тепловыми реле FPl, FP3. Защита от перегрузок электродвигателя привода подачи стола МЗ осуществляется автоматическим выключателем FA.

     Минимальная защита электродвигателей обеспечивается магнитным пускателем КМ.

     

      Невозможность включения электродвигателей при открытой задней дверце станка обеспечивается конечным выключателем SQ.

     При включенном положении рукоятки вводного выключателя нельзя открыть дверцу электрошкафа,  а при открытой дверце - нельзя включить рукоятку вводного выключателя.  Данная блокировка обеспечивается конструкцией рукоятки вводного выключателя.  Если необходимо для ремонтных целей включить вводной выключатель с открытой дверцей электрошкафа, надо нажать на шток  Е выдвигающийся при открывании дверцы.

     О наличии напряжения сети в электрических  цепях станка    при включенном вводном автоматическом выключателе  QF   указывает сигнальная лампа HLI.

     После автоматического отключения вводного выключателя рукоятка его остается в положении "включено". Сигнальная лампа при этом гаснет. Для повторного включения необходимо отвести рукоятку в положение "отключено" и затем переключить в положение "включено".

     В случае короткого замыкания на землю   цепи управления 110 В загорается в полный накал одна из сигнальных ламп HL2 или HL3. 
 

8 Расчет и выбор  аппаратуры управления  и защиты.

       8.1 Расчет и выбор аппаратуры в силовой цепи

    Аппараты  защиты предназначены для защиты силовых цепей, цепей управления и сигнализации от недопустимых режимов  работы – длительных перегрузок и  токов короткого замыкания.

      Комутациооные аппараты предназначены для включения и отключения электрических цепей, для соединения различных элементов электрических цепей.

      Номинальный ток электродвигателя (ток нагрузки) I_n , А , опредиляеьтся по формуле

                             

  ,                                              (8.1)

Где  Р - номинальная мощность двигателя ,кВт;

         U - номинальное напряжение, В;

          η – КПД при номинальной нагрузке;

        cosφ – номинальный коэффициент мощности;

      Номинальный ток  I_n   для главного двигателя М1 равняется:

             А ;

                  Номинальный ток  I_n   для двигателя подач М2 равняется:

               А ;

Номинальный ток  I_n   для двигателя насоса М3 равняется 
 
 

                   А ;

Находим пусковой ток цепи самого мощного двигателя  I_{п мах} ,А

                                     I_{п мах} =К_пуск·I_ном,                                                               (8.2)

Где  К_пуск – кратность пуска двигателя принимаем К_пуск= 7;

        I_ном – номинальный ток электродвигателя, А

I_{п мах} =7·6,7=46,9 А.

Так как защищенная цепь содержит 3 двигателя, то расчет ведется по формуле нахождения максимального пикового тока группы электроприемников

I_пик= I_{п max} (I_{р г}-k _и·I_{н max} )                                                   (8.3)                  

где К_и – коэффициент использования электродвигателя станка,   принимаем                                                               К_и =0,14 [10]                    

         I_{п max} наибольший пусковой ток электродвигателя в группе;

         I_р –расчетный ток группы электроприемников;

Определяем расчетный  ток I_р, А, цепи по формуле

                                           I_р=ΣI_ном                                                               (8.4)

           I_р=6,7 +2, 08+0,39=9,17 А

По формуле (8.3) находим максимальный ток цепи : 

I _пик =46,7+(9,17 -0,14·6,7)=54,9  А

Номинальный ток электромагнитного расцепителя автоматического выключателя I_эл.р , А находим по следующему условию

                                            I_эл.р≥1,25·I_пик                                                        (8.6)

I_эл.р≥1,25·54,9 

 
 
 

Ток теплового  расцепителя автомата I_т.р. ,А находим по следующему условию

                                              I_т.р≥1,15·I_р                                                                (8.7)

Согласно расчетному току теплового расцепителя выбираю автоматический выключатель QF1- ВА 51-29  I_ном=63А, I_т.р=16 А по табл.П13.

      Рассчитываем коэффициент отсечки К_отс по формуле

          

 А

Принимаем кратность  отсечки К_отс=6,4 А

Выбор теплового  реле осуществляется по условию:

            I_тер≥I_н                                                                   (8.8)

М1: I_тер≥6,7 А:

М2 I_тер≥2,08 А.

М3 I_тер≥0,39 А

Согласно табл.2[6 елкин] выбираем магнитные пускатели и тепловые реле для основного и вспомогательного двигателей, данные по выбору сводим в таблицу3

    Таблица3-Выбор магнитных пускателей и тепловых реле.

 

            8.2Расчет  и выбор трансформатора  напряжения

       Трансформатор служит для повышения или понижения напряжения при неизменной частоте.

       Выбор трансформатора напряжения осуществляется исходя из ламп и катушек аппаратов, включенных одновременно. В данном случае трансформатор напряжения выбираем согласно высшего и низшего напряжения.

       Мощность трансформатора напряжения S_т.р., кВА, считается по формуле