Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Октября 2011 в 19:41, дипломная работа
Целью данного дипломного проекта является модернизация схемы продольно-строгального станка с последующим проведением её проверочного расчёта. Принципиальная схема модернизируется с использованием современных типовых узлов и схем автоматического управления электроприводами. На существующей схеме продольно-строгального станка 7212 целесообразно будет заменить устаревший электромашинный усилитель на более современный тиристорный электропривод. Электрическая схема станка должна быть модернизирована так, чтобы при перегорании предохранителей, срабатывании автоматов, обрыве цепей катушек и приваривании контактов не возникало аварийных режимов работы электроприводов.
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Общая характеристика металлорежущих станков
1.2 Назначение продольно-строгальных станков
1.3 Описание работы схемы продольно-строгального станка 7212
2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчёт и выбор двигателя привода стола
2.2 Расчёт и выбор двигателей суппортов станка и
двигателя перемещения траверсы
2.3 Выбор остальных электродвигателей станка
2.4 Расчёт динамического торможения
2.5 Расчёт тиристорных выпрямителей и выбор тиристоров
2.6 Расчёт и выбор коммутационной аппаратуры
2.7 Выбор прочей аппаратуры
2.8 Расчёт и выбор трансформатора, питающего цепи управления
2.9 Расчёт и выбор защитной аппаратуры
2.10 Расчёт и выбор питающего кабеля
3 ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
3.1 Организация рабочего места электрика
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Расчёт численности рабочих, необходимой для монтажа
оборудования
4.2 Определение затрат на монтаж оборудования
5 РАЗДЕЛ ОХРАНЫ ТРУДА
5.1 Требования безопасности при обслуживании электродвигателей
5.2 Требования безопасности при испытании электрической
прочности изоляции
5.3 Техника пожарной безопасности на производстве
6 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУОТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
6.1 Эксплуатация и обслуживание тиристорных электроприводов
6.2 Ремонт электрических машин
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
2.6.9 Выбор рубильника
Рубильники предназначены для коммутации цепей постоянного тока напряжением до 220 В и переменного напряжением до 380 В.
Выбор
рубильника производится
по условиям (2.50) и (2.51):
, В
В
качестве тока нагрузки
для рубильника выступает
сумма номинальных
токов одновременно
работающих токоприёмников,
рассчитанный в пункте 2.10
, А
Так как условия (2.50) и (2.51) выполняются, то для установки принимается
трёхполюсный выключатель-
2.7 Выбор прочей аппаратуры
2.7.1 Выбор электромагнитов
Электромагниты однофазные переменного тока предназначены для дистанционного управления исполнительными механизмами различного промышленного и бытового назначения. Выбор электромагнитов производится по условию (2.35) и необходимому тяговому усилию.
В качестве электромагнитов YA1-YA3 выбираются электромагниты типа МИС-1100У3 со следующими техническими данными: Sпуск= 260 ВА, Sдл= 12 ВА, Uкат= 110 В, номинальное тяговое усилие – 15 Н, частота включений в час – 2400, ход якоря – 15 мм. [6; 85]
В качестве электромагнитов YA4-YA7 выбираются электромагниты типа МИС-5100У3 со следующими техническими данными: Sпуск= 850 ВА, Sдл= 65 ВА, Uкат= 110 В, номинальное тяговое усилие – 60 Н, частота включений в час – 1200, ход якоря – 25 мм. [6; 85]
2.7.2 Выбор элементов местного освещения и сигнализации
В качестве светильников местного освещения ЕL1 и EL2 выбираются светильники НКС01-100/ПОО-04 с лампами МО36-60. Светильники серии НКС01 предназначены для местного освещения металлообрабатывающих станков. Светильники рассчитаны на работу с зеркальными лампами накаливания до 100 Вт и напряжением сети до 36 В. В светильниках могут использоваться обычные лампы накаливания до 60 Вт. [7; 196]
В качестве лампы сигнализации HL1 выбирается светодиодная коммутаторная лампа типа СКЛ 14А-ЛМ-1-24 со следующими техническими данными: Uном=24 В, цвет свечения – зелёный, нормальной яркости. [6; 63]
В качестве лампы сигнализации HL2 выбирается светодиодная коммутаторная лампа типа СКЛ 14Б-КМ-1-24 со следующими техническими дан-
ными: Uном=24 В, цвет свечения – красный, повышенной яркости. [6; 63]
В качестве лампы сигнализации HL3 выбирается светодиодная коммутаторная лампа типа СКЛ 14А-БМ-1-110 со следующими техническими данными: Uном=110 В, цвет свечения – белый, нормальной яркости. [6; 63]
2.7.3 Выбор регуляторов скорости
В качестве регуляторов скорости движения стола RP1, RP2 и RP3 выбираются переменные резисторы типа ППБ-15 с номинальными значениями активного сопротивления 40 кОм , 40 кОм и 25 кОм соответственно.
Проволочные переменные бескаркасные резисторы типа ППБ с керамическим
корпусом предназначены для работы в электро- и радиоустройствах при температуре окружающей среды от -60 до +800 С и вибрациях в диапазоне частот 20-80 Гц. [7; 201]
2.8 Расчёт и выбор трансформатора, питающего цепи управления
Для расчёта трансформатора необходимо построить тактограмму срабатывания элементов цепи управления. Она позволяет определить состояние всех элементов управления для любого момента времени, для чего полный цикл работы схемы управления разбивается на несколько тактов. Для каждого такта определяется суммарная пусковая и длительная мощности. Тактограмма срабатывания элементов цепи управления приведена в таблице 2.8.
Вторичная
мощность трансформатора
S, ВА
[5; 79] (2.53)
где S2 – мощность цепи управления, ВА
- общая мощность
ламп местного
освещения, ВА
[5; 79] (2.54)
где Sдл – установившаяся мощность наиболее загруженного такта, ВА;
Sпуск – пусковая
мощность наиболее загруженного
такта, ВА
, ВА
, ВА
Первичная
мощность трансформатора
S1,, ВА
[8; 33] (2.55)
где
η –
кпд трансформатора, η = 0,98 [8; 34]
При мощности больше 100 ВА целесообразно использовать стержневой магнитопровод.
Поперечное
сечение сердечника
трансформатора стержневого
типа Qc,
мм2
, мм2 [8; 33] (2.56)
где К - постоянная, К=(6~8) – для воздушных трансформаторов;
f – частота
тока в сети, f=50Гц,
, мм2
Для
учёта изоляции между
листами сечение
сердечника необходимо
увеличить на 10%:
, мм2
Выбирается стандартный сердечник стержневого типа марки ПЛ 40•80-200: а=40 мм, h=200 мм, с=64 мм, С=144,8 мм, Н=281,6 мм, в=80 мм, Qст=3200 мм [9; 45]
Ток
первичной обмотки
трансформатора I1
, А
[8; 35] (2.57)
, А
Ток обмотки цепей управления I2 , А и ток обмотки местного освещения I3 определяются аналогично:
, А
, А
Сечение
провода первичной
обмотки трансформатора
F1 , мм2
[8; 35] (2.58)
где
- плотность тока
в обмотке, А/мм2,
А/мм2
[8; 34]
, А/мм2
Сечение
проводов обмотки
цепей управления
F2 и обмотки
местного освещения
F3 определяется
аналогично:
, А/мм2
По расчётным сечениям проводов выбираются стандартные провода с ближайшими большими сечениями
Провод для первичной обмотки: ПЭЛ F1ст= 4,012 мм2, d1= 2,26 мм, dн1= 2,36 мм;
Провод для обмотки цепей управления: ПЭЛ F2ст= 11,34 мм2, d2= 3,80 мм, dн2=3,97 мм;
Провод для обмотки местного освещения: ПЭЛ F3ст= 2,776 мм2, d3= 1,88 мм, dн3= 1,97 мм;
Число
витков первичной
обмотки трансформатора
, витков
[8; 36] (2.59)
, витков
где Вс – магнитная индукция в сердечнике, Тл, Вс= 1,05 [8; 34]
Число витков обмотки цепей управления , витков
[8; 36] (2.60)
, витков
Число витков обмотки местного освещения определяется аналогично:
, витков
После расчётов основных параметров трансформатора необходимо проверить размещение обмоток в окне выбранного магнитопровода.
Площадь
занимаемая обмотками
Qобм ,
мм2
[8; 36] (2.61)
, мм2
Площадь
окна сердечника Qо ,
мм2
[8; 36] (2.62)
, мм2
Отношение
расчётной и фактической
площадей окна сердечника
Ко
[8; 36] (2.63)
Для
прохождения трансформатора
по условиям проверки
коэффициент заполнения
должен удовлетворять
условию:
Коэффициент заполнения удовлетворяет условию, таким образом, обмотки свободно уместятся в окне выбранного сердечника трансформатора.
Для установки рекомендуется стандартный трансформатор марки ОСМ-2,5У3 380/110/36 с Sном=2500 ВА
2.9 Расчёт и выбор защитной аппаратуры
2.9.1 Расчёт и выбор автоматических выключателей
Автоматические выключатели, оснащенные электромагнитными и тепловыми расцепителями предназначены для защиты электрических установок при коротких замыканиях и перегрузках. Для тиристорных электроприводов часто используются автоматические выключатели, оснащённые также независимыми расцепителями, расцепителями нулевого тока, электромагнитным приводом и вспомогательными контактами
Выбор
автоматических выключателей
производится исходя
из условий: