Розробка схеми управління і опис її

Розробку схеми управліннятокарновинторезного верстата моделі16Б16П ведемо погоджується з пропозиціями щодо модернізації .Схема електрична принципова після модернізації представлена налисте2 графічної частини проекту.

Перед початком роботи верстата необхідно електричну частина залучити до цехової мережіпосредствам автоматичного вимикачаQF2, у своїй загоряється сигнальна лампаHL1.

Необхідна швидкість обертання електродвигуна М1, задається установкою перемикачаSА1 у безвихідь 1 –перша, мала швидкість, чи становище 2 –друга швидкість.

При вплив на кнопку управлінняSВ2 включаютьсягерконовие релеКV7,КV8,КV3 ігерсиконовийконтакторКМ3.Герконовое релеКV3 включає електродвигун М1 головного приводу замикаючи свої контактиКV3.1КV3.3 у ланцюгитиристорного пускача.

Розглянемо роботутиристорного блоку з прикладу фази А . У час пригоди позитивноїполуволни напруги на фазіА,происходит відкриттятиристораVS1 ( оскільки позитивнаполуволна є прямою дляVS1 ) і закриттятиристораVS2 (оскільки позитивнаполуволна є зворотним дляVS2 ). Формується відкриває імпульс струму у подальшому ланцюгу управліннятиристораVS1.Откривающий імпульс на управляючий електродтиристораVS1 подається по ланцюга : фаза А, діодVD1,токоограничивающий резисторR1,Замикающий контактKV2.1, управляючий електродтиристораVS1, катодтиристораVS1 .ТиристорVS1 відкривається і фазі А двигуна М1 з'являється напруга . Струм на обмоткустатора двигуна надходить по ланцюга : фаза А,тиристорVS1, обмоткастатора двигуна М1,тиристорVS4 – фаза У читиристорVS6 – фаза З . Наступний напівперіод проходженняотрицацельнойполуволни напруження як у фазі А відбувається закриттятиристораVS1, й несподівані відкриттятиристораVS2 .Откривающий імпульс на управляючий електродтиристораVS2 надходить по ланцюга : інша фаза ( де зараз позитивнаполуволна ), обмоткастатора двигуна М1, діодVD2, який замикає контактKV2.1,токоограничивающий резисторR1, управляючий електродтиристораVS2 .ТиристорVS2 відкривається і обмотці двигуна з'являється напруга . У більшості інших фазах роботатиристорних блоків аналогічна.

>ГерсиконовийконтакторКМ3, замкнувши свій контактКМ3.1 включає електродвигунМ4 станції мастила.

Після запуску електродвигуна М1 можуть бути включені: перемикачем SA3 –>герсиконовийконтакторКМ2електронасоса охолодженняМ3.

Натисканням кнопки управління SB3 включаєтьсягерсиконовийконтакторКМ1 електродвигуна швидких переміщень каретки ісуппортаМ3.

Робота одночасно двомаперключателями управління, наприклад, включення шпинделі перемикачемSA4, а відключення перемикачемSA5 –неможливо.

Якщо однією з перемикачів древко включений –другий перемикач ніяк працювати приводу не надає, оскільки, якщо працює перемикачSA4,герконовое релеКV7 виявляється відключеним, а під час роботи перемикачемSA5 відключаєтьсягерконовое релеКV8 . Але, якщо обидваперключателя перебувають у нейтральному становищі йгерконовие релеКV7 іКV8 включені, то починати роботу можна будь-яким перемикачем управління.

Щоб включити робочий хід шпинделя перемикачемSA4, його треба перевести з цього становища 2 “>Шпиндель стоп “ у безвихідь 3 “Шпиндель вперед “ . У цьомугерконовое релеKV7 відключається, агерконовое релеKV6 включається і замкнувши свій контактKV6.2 включаєгерконовое релеKV4.

>Герконовое реле замкнувши свій контактKV4.2 включає електромагнітну муфтуYC1 і древко починає обертатися.

Для зупинки шпинделі перемикач управлінняSA4 слід перевести з положення 3 у безвихідь 2 “>Шпиндельстоп”.При цьому перемикачSA4 включаєгерконовое релеКV7 і відключаєгерконовое релеКV6, а ще через нього відключаютьгерконовое релеKV4 .Герконового релеKV4 розмикає свій контактKV4.2 і відключає електромагнітну муфтуYС1, і замикаючи свої контактиKV4.1 іKV4.3 включає електромагнітну муфтуYС2 .Шпиндель припиняється й зупиняється, але електродвигун М1 продовжує обертатися у напрямку . Після зупинки шпинделягерконовое релеКV1 відключається і розімкнувши свій контактKV1.1 відключає електромагнітну муфтуYС2.

При гальмуваннігерконовое релеКV1 включається і відключається з допомогою модуля часуKT1. Час гальмування шпинделі поставив у межах 2…3 секунди.

Щоб включити зворотний хід шпинделі “>Шпиндель тому “, перемикач управлінняSA4 слід перевести з цього становища 2 “>Шпиндель стоп “ у безвихідь 1 “>Шпиндель тому”.ПереключательSА4 відключаєгерконовое релеКV7 і включаєгерконовое релеКV5.

При включеннігерконового релеKV5 розмикається його контактKV5.2 і відключаєгерконовое релеКV3 ходи наперед електродвигуна М1 головного приводу . КонтактКV5.1 замикається і включаєгерконовое релеКV2 ходу тому,каторое, замкнувши свої контактиКV2.1КV2.3 здійснить запуск електродвигуна М1 у напрямі . Контакт релеКV5.3 замикається і включаєгерконовое релеКV4.

КонтактКV4.1 замикається і включає електромагнітну муфтуYС1, і древко верстата починає обертатися у напрямі.

Для зупинки шпинделя перемикач управлінняSA4 з цього становища 1 слід перекласти на становище 2 “>Шпиндель стоп” . У цьому контакти перемикача включаютьгерконовое релеКV7 і відключають релеКV5 .Обесточенное релеКV4 відключає електромагнітну муфтуYC1 і включає електромагнітну муфтуYC2 . При відключенні релеКV5 магнітний пускачКV2 залишається включеним і двигун М1 продовжує обертатися у напрямі.

При управліннішпинделем верстата перемикачем управлінняSA5 під час подачі команд “>Шпиндель вперед“ чи “>Шпиндель тому“ відбувається включеннягерконового релеКV7 і відключеннягерконового релеКV8 . У іншому діюелектросхеми аналогічно дії при управліннішпинделем верстата лівої рукояткою управління.

Відключення верстата здійснюється перекладом рукоятки вимикачаQF2 у безвихідь “Отключено “

На верстаті є амперметр А1, які вимірюють навантаження головного електродвигуна М1.

Захист від струмів короткого замикання здійснюється з допомогоюплавких запобіжниківFU1FU3 і автоматичних вимикачівQF2,QF3.

Захист електродвигунів від перевантажень здійснюється тепловими релеКК1КК3.

Вибір елементів схеми

Вибір силовихтиристоров виробляємо за такими умовам:

по токутиристора:

I_>ном.т (0,5 I_>max>кр )/( 2 До_про До_про До До_ф) ; (12 )

по зворотному напрузітиристора:

U_{>обр.ном.т} 1,1 2 U_з, (13 )

де I_>ном.т –номінальний струмтиристора, А;

I_>max>кр максимальний можливий струм черезтиристор,

А;

До_про –коефіцієнт враховує умови охолодження,

До_про =0,5;

До_про коефіцієнт враховує завантаженнятиристора в

залежність від температури довкілля,

До_про =1;

До коефіцієнт враховує кут провідності

>Тиристора До =1;

До_ф >коеффициен враховує формутиристора,

До_ф=1,1;

U_{>обр.ном.т} – зворотне номінальне напруга

>тиристора, У;

>Произведем вибіртиристоровVS1VS10 у подальшому ланцюгу харчування двигуна головного руху М1.

Максимальний короткочасний струм черезтиристор у разі приймаємо рівнимпусковому току двигуна М1.

Згідно з умовами (12) і (13) одержимо:

I_>ном.т (0,5 79,1 )/( 2 0,5 1 1 1,1) =35,9 А

U_{>обр.ном.т} 1,1 2 380 =>591,1В

Позаяк у схемою не передбачена захист відперенапряжений з допомогоюRC ланцюжків, то вибираємотиристори за напругою на два класу вище, ніж вийшло із розрахунку.

По ( ) вибираємотиристориVS1VS10 класуТ122206 з I_>ном.т=>40А, U_{>обр.ном.т}=>800В, I_>упр.т=>0,18А, U_>упр.т=>4B.

Вибір діодів длятиристорного пускача виробляємо за такими умовам:

U_>обр 2 U_з, ( 14 )

I_>пр.доп I_>упр.т, ( 15 )

де U_>обр зворотне дозволене напруга діода, У;

I_>пр.доп припустимий прямий струм діода, А.

>Произведем вибір діодівVD1VD10 длятиристорного пускача у ланцюзі двигуна головного руху М1.

За умовою (14) і (15) одержимо:

U_>обр 2 380 = 537,4 У

I_>пр.доп 0,18 А

По ( ) вибираємо діодиVD1VD10 маркиКД105В з I_>пр.доп=0,3 А, U_>обр=>600В.

Вибір резисторів длятиристорного пускача виробляємо за такими умовам:

R_>p (0,05 U_>max U_>упр.т ) / (1,1 I_>упр.т) ; (16 )

Р_рас. I_>упр.т. R_>p, (17 )

де R_>p активне опір резистора,Ом;

U_>max максимальне значення напруги мережі, У;

>P_рас потужність розсіювання резистора,Bт.

Максимальне напруга мережі визначаємо за такою формулою:

U_>max 2 U_з ( 18 )

U_>max 2 380 =537,4

>Произведем вибір резисторівR1R5 длятиристорного пускача у подальшому ланцюгу двигуна головного руху М1.

За умовою ( 16 ) і ( 17 ) одержимо:

R_>p (0,05 537,4 4 ) / (1,1 0,18) = 115,5Ом

Р_рас. 0,18_. 115,5 =3,74 Вт

По ( ) вибираєморезисториR1R6 маркиС535В зР=7,5Вт,R=120Ом.

Вибіргерсиконовихконтакторов виробляємо в умовах:

U_{>ном.к.к} U_ц.в. ; ( 19 )

I_{>ном.кон.} I_>дл.к.ц., ( 20 )

де U_{>ном.к.к} номінальне напруга котушкиконтак

тору, У;

U _ц.в.. напруга ланцюга управління, У;

I_{ном.кон.} номінальний струм контактів контактора, А;

I_дл.к.ц.. тривалий струмкоммутируемой ланцюга, А.

>Произведем вибіргерсиконового контактораКМ1 . У разі I_дл.к.ц.. дорівнюватиме номінальному току двигуна М2.

Згідно з умовами (19) і (20) одержимо:

U_{ном.к..к} 24 У

I_{ном.кон..} 0,9 А

По ( )вибираємогерсиконовийконтакторКМ1 маркиКМГ18193000У.2.04 з U_{>ном.к.к}=>24B,_.I_{>ном.кон.} =6,3 A,P_>потр=4 Вт.

Вибір рештигерсиконовихконтакторов аналогічний, дані вибору заносимо в таблицю 4.

Таблиця 4

Позначення	Марка кін >тактора	Uц.в., У	I>дл.к.ц, А	U>ном.к..к, У	Iном.кон, А	>P>потр, Вт
>КМ1	>КМГ18193000У.2.04	24	0,9	24	6,3	4
>КМ2	>КМГ18193000У.2.04	24	0,4	24	6,3	4
>КМ3	>КМГ18193000У.2.04	24	0,4	24	6,3	4

Вибір проміжнихгерконових реле керуватитиристорами виробляємо в умовах:

за напругою:

U_ном.к.р U _ц.в.

по току контактів реле:

I_{ном.кон.р} I_дл.к.ц ; ( 22 )

за кількістю виду (замикаючі,размикающие ) контактів.

де U_ном.к.р номінальне напруга котушки реле, У;

I_{ном.кон.р} номінальний струм контактів реле, А.

>Произведем вибіргерконового релеKV2 .У разі I_>дл.к.цдорівнює току управліннятиристорами.

Згідно з умовами ( 14 ) і ( 15 ) одержимо:

U_ном.к.р 24 У

I_{ном.кон.р} 0,18 А

потрібно тризамикающихся і тількиразмикающий контакт.

По ( ) вибираємогерконовое релеKV2 що складається з двох : реле маркиРПГ010421 із кількістюзамикающихся контактів –чотири, Р_>потр=1,5 Вт, I_{ном.кон.р} =>1A, U_ном.к.р= 24 У і реле маркиРПГ110222 із кількістюразмикающихся контактів –два, Р_>потр=1,4 Вт, I_{ном.кон.р} =>1A, U_ном.к.р=24 У.

Вибір рештигерконових реле аналогічний, дані вибору заносимо в таблицю 5.

 

Таблиця 5

Позначення	Марка кін >тактора	>Uном.кр., У	>Iном.конр, А	>Pпотр, Вт	Кількість замикаючих контактів	Кількістьразмикающих контактів
>КV1	>РПГ010111	24	1,0	0,12	1
	>РПГ110222	24	1,0	1,40		2
>КV2	>РПГ010421	24	1,0	1,50	4
	>РПГ110222	24	1,0	1,40		2
>КV3	>РПГ010421	24	1,0	1,50	4
	>РПГ010222	24	1,0	1,40		2
>КV4	>РПГ010421	24	1,0	1,5	4
	>РПГ010222	24	1,0	1,4		2
>КV5	>РПГ110222	24	1,0	1,40	2
	>РПГ110222	24	1,0	1,40		2
>КV6	>РПГ110222	24	1,0	1,40	2
	>РПГ110222	24	1,0	1,40		2
>КV7	>РПГ010111	24	1,0	,12	1
	>РПГ110222	24	1,0	1,40		2
>КV8	>РПГ110222	24	1,0	1,40	2
	>РПГ110222	24	1,0	1,40		2

Вибір реле часуКТ виробляємо в умовах (21), (22) за величиною витримки часу:

>t_вуст. >t_расч., ( 23 )

деt_вуст час установки реле часу, з;

>t_>расч розрахункова величина витримки часу, з, з

паспортні даніt _>расч =23 сек.

Тривалий струмкоммутируемой ланцюга I_дл.к.ц., A, визначаємо за такою формулою:

I_дл.к.ц=Р_>потр / U _ц.в., ( 24 )

де Р_>потр потужність споживача комутованого контактами реле, Вт.

Контакт реле часу комутирує ланцюггерконового релеKV1 . Відповідно I_дл.к.ц за такою формулою ( 24 ) дорівнюватиме:

I_дл.к.ц=(1,4 + 0,4) / 24 =0,08 А

Згідно з умовами ( 21 ), ( 22 ) і ( 23 ) одержимо:

U_{ном.к.р.} 24 У

I_{ном.кон.р.} 0,08 А

>t_расч 2 сек

По ( ) вибираємо реле часуКТ маркиВЛ26У4 з U_ном.к.р =24 У, I_{ном.кон.р} =1 А, Р_>потр =>16Вт,t_вуст =1300 з.

Вибір лампи місцевого висвітлення проводиться у разі наступним умовам:

за проектною потужністю;

по номінальному напрузі:

U_{ном.л.м.о.} U_ц.м.о.. ; ( 25 )

де U_{>ном.л.м.о} номінальне напруга лампи місцевого

висвітлення, У;

U_ц.м.о напруга ланцюга місцевого висвітлення, У.

U_{ном.л.м.о.} 24 У

По ( ) вибираємо лампу місцевого висвітленняЕL типуМО2425 з U_{>ном.л.м.о}=>24В, Р_>потр=>2,5Вт.

Вибір сигнальною лампиHL2 виробляємо в умовах:

по конструктивного виконання;

по номінальному напрузі:

U_{ном.с.л..} U_ц.с.., ( 26 )

де U_ном.с.л –номінальне напруга сигнальнійлампи,В.

U_ц.с –напруга ланцюга сигналізації, У.

За умовою ( 26 ) маємо:

U_{ном.с.л..} 5 У_.

По ( ) вибираємо сигнальну лампуHL2 маркиМН 03 з U_ном.с.л=24 У, Р_>потр=>2,5Вт.

Попаспорту вибираємо пристрійHL1 маркиУПС2У3.

З паспортні дані вибираємо амперметр типуЭ8031У3.

Вибір перемикачів виробляємо за такими умовам:

за призначенням;

по конструктивного виконання;

по робочому напрузі:

U_{ном.пер..} U _кому ; ( 27 )

по току контактів перемикача:

I _{>ном.до.перекл.} I _{для.до.ц} : ( 28 )

де U_{ном.пер} номінальне напругапереключате

ля, У;

U_комуномінальне напругакоммутируемойцепи,В;

I_{ном.к.пер} номінальний струм перемикача, А.

>Произведем вибір перемикача SA2 . За формулою ( 24 ) визначаємо тривалий струмкоммутируемой ланцюга:

I_дл.к.ц.. = 25/24=1,04 А

За умовою ( 27 ) і ( 28 ) одержимо:

U_{ном.пер} 24 У

I_{ном.к.пер} 1,04 А

По ( ) перемикач SA2 маркиПКн105 з U_{ном.пер.}=24 У, I_{ном.к.пер} =4 А.

Вибір інших перемикачів аналогічний . Дані заносимо в таблицю 6.

Таблиця 6

Позиційне позначення	Марка перемикача	Uном.пер, А	I>ном.к.пер, А
SA1	>ПКП256107ПУ3	380	6
SA2	>ПКн 105	24	4
SA3	>ТВ1	24	1
>SA4	>ПКУ311С2071У3	24	5
>SA5	>ПКУ311С2071У3	24	5

Вибір кнопок управління виробляємо за такими умовам:

за напругою:

U_{ном.кн..} U _ц.в. ; ( 29 )

по току контактів кнопки:

I _{>ном.до.зв.} I _{для.до.ц} ; ( 30 )

з вигляду і кольору штовхача;

за кількістю виду контактів,

де U_ном.кн номінальне напругакнопки,B;

I_ном.к.н номінальний струм контактів кнопки, А.

Вигляд штовхача то, можливо грибоподібний чи циліндричний, колір червоний чи чорний . Слід пам'ятати, що кнопка “ Загальний стоп “ мусить бути згрибовидним штовхальник червоного кольору.

Покажемо вибір кнопки SB3. За формулою ( 24 ) визначаємо тривалий струмкоммутируемой ланцюга:

I_дл.к.ц.. = 4/24=0,17 А

Згідно з умовами ( 29 ) і ( 30 ) маємо:

U_{ном.кн..}=24 У_.

I_{ном.к.н.}= 0,17 А

По ( ) вибираємо кнопку SB3 маркиКЕ011У3 з I_ном.к.н=6 А, U_{ном.кн..}=24 У, з циліндричним штовхальник чорного кольору.

Вибір решти кнопок аналогічний . Дані вибору зводимо в таблицю 7.

Таблиця 7

Позиційне позначення	Марка кнопки	Вигляд управляючого елемента	Колір управляючого елемента	Кількість замикаючих контактів	Кількістьразмикающих контактів
SB1	>КЕ021У3	>Грибковидний	Червоний		1
SB2	>КЕ011У3	>Цилиндрический	Чорний	1
SB3	>КЕ011У3	>Цилиндрический	Чорний	1

Вибір кінцевих вимикачів виробляємо в умовах:

по конструктивного виконання;

за кількістю виду контактів;

за напругою:

U_{ном.к.в..} U _ц.в. ; ( 31 )

по току контактів:

I _{>ном.до..в.} I _{для.до.ц} ; ( 32 )

де U_ном.к.в – номінальне напруга кінцевого

вимикача, B;

I_{ном.к..в} – номінальний струм контактів кінцевого

вимикача, А.

Покажемо вибір кінцевого вимикачаSQ3, який комутирує ланцюг котушок релеKV4,KV5,KV6,KV7,KV8 ігерсиконового контактораКМ3. У разі у найбільш тяжкому режимі одночасно можуть працювати :герконовое релеKV7 чигерконовое релеKV8, і навітьгерконовие релеKV4,KV6 ігерсиконовийконтакторКМ3 . За формулою ( 24 ) тривалий струмкоммутируемой ланцюга дорівнює:

I_{>дл.к.ц..}=(1,4+1,4+1,4+1,4+1,5+1,4+4)/ 24=0,5 А

По ( ) вибираємо кінцевий вимикачSQ3 маркиВПК2110У3 з I_{>ном.к.в.}=4 А, U_{>ном.к.в.}=24 У.

Вибір решти кінцевих вимикачів аналогічний . Дані вибору зводимо в таблицю 8.

Таблиця 8

Позиційне позначення	Марка вимикача	Uном.пер, А	>Iном.к.пер, А
>SQ1	>ВПК2010У3	24	4
>SQ2	>ВПК2010У3	24	4
>SQ3	>ВПК2010У3	24	4

Попаспорту верстата вибираємо електромагнітні муфтиYC1 іYC2 .YC1 маркиЭТМ0841Н2 з U_{>ном.к.в.}=24 У, Р_>потр=>60Вт іYC2 маркиЭТМ0862В з U_{>ном.к.в.}=24 У, Р_>потр=>60Вт.

Попаспорту верстата вибираємо конденсатор С1 маркиМБГП202000,51 з ємністю 0.51мкФ.

Попаспорту верстата вибираємо діодVD15 маркиД226В.

Вибір діодів мостового випрямляча для харчування ланцюга управління виробляємо в умовах:

по зворотному напрузі:

U_обр. 1,57 U _ц.в. ; ( 33 )

через прямий току:

I_доп.пр. 0,5 I _>d, ( 34 )

де I _>d – струм навантаження діодів, А.

Струм навантаження діодів визначаємо за такою формулою:

I_>d.P_>потр U _ц.в, ( 35 )

деP_>потр – сума активних потужностей споживачів

ланцюга управління, Вт.

I_>d.=(1,4+1,4+1,4+1,4+1,5+1,4+4+4+4+60)/24=3,35 А

Згідно з умовами ( 33 ) і ( 34 ) маємо:

U_обр. 1,57 24=37,7 У

I_доп.пр. 0,5 3,35=1,68 А

По ( )вибираємо діодиVD11VD14 маркиКД202Б з U_обр =50 У, I_доп.пр =3,5 А.

Вибір понижувального трансформатора TV для харчування ланцюгів управління і місцевого висвітлення виробляємо в умовах:

за напругою обмоток:

U_{>ном.1тр.} U _з. ; ( 36 )

U_{>ном.2тр.} U _ц.в. ; ( 37 )

U_{>ном.2мо.} U_ц.мо. ; ( 38 )

P.S_{>ном.тр.} P.S_>расч.1, ( 39 )

де U_{>ном.1тр} номінальне напруга первинної обмотки

трансформатора, У;

U_{>ном.2тр} номінальне напруга вторинної обмотки

харчування випрямляча, У;

U_{>ном.2мо} номінальне напруга харчування обмотки

місцевого висвітлення, У;

P.S_>ном.тр номінальна потужність трансформатора, У А;

P.S_>расч.1 повна розрахункова навантаження первинної

обмотки, У А.

>Расчетную навантаження трансформатора визначаємо за такою формулою:

P.S_>расч.1 = P.S₂ /_, ( 40 )

де P.S₂ сумарна повна потужність навантаження вторинних

>обмоток,В А;

коефіцієнт корисної діїтрансформа

тору,о.е.

Сумарну повну потужність навантаження у разі визначаємо за такою формулою:

P.S₂= I_>d U_ц.у. + I_л.>мо U_ц.у., ( 41 )

де I_>л.мо струм лампи місцевого висвітлення, А.

За формулою ( 24 )маємо:

I_>л.мо =25 /24 =1,04 А

За формулою ( 41 ) одержимо:

P.S₂=3,35 24 + 1,04 24 =105,36 У А

По ( ) приймаємо =0,875.

За формулою ( 40 ) одержимо:

P.S_>расч.1 =105,36 / 0,875 =120,4 У А

Згідно з умовами ( 36 ), ( 37 ), ( 38 ), ( 39 ) одержимо:

U_{>ном.1тр.} 380 У

U_{>ном.2тр.} 29 У_.

U_{>ном.2мо.} 24 У_.

P.S_{>ном.тр.} 120,4₁

По ( )вибираємо розділовий трансформатор TV1 типуОСМ 0,160 з P.S_>ном.тр =160 У А, U_{>ном.1тр} =380, U_{>ном.2тр} =29 У, U_{>ном.2мо} =24 У.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: