Расчет и выбор электрооборудования

Содержание

Введение		3
1	Общая характеристика установки	4
1.1	Назначение  и краткая характеристика установки, описание конструкции	4
1.2	Описание технологического процесса	6
1.3	Характеристика  окружающей среды	7
1.4	Требования  к электрическому оборудованию установки	7
2	Расчет и  выбор электрооборудования	8
2.1	Расчет мощности и выбор электродвигателя установки	8
2.2	Расчет и  выбор питающих кабелей и проводов	8
2.3	Расчет и  выбор аппаратуры управления и защиты, преобразователей цепей управления	10
2.4	Описание принципиальной электрической схемы установки	13
2.5	Описание схемы  электрических соединений	15
Список литературы		17
Графическая часть
1	КП 140613.33.02.00 Э3
2	КП 140613.33.02.00 Э4
3	КП 140613.33.02.00 00C7

 

 

Введение

Научно-технический  прогресс предполагает повышение производительности труда, технического уровня качества продукции, радикальное улучшение использования  материалов, топлива и энергии.

Важную роль в обеспечении надёжной работы и  увеличении эффективности использования электрического и электромеханического оборудования играет его правильная эксплуатация, составными частями которой являются: монтаж, техническое обслуживание и ремонты. Правильный выбор оборудования по мощности и уровню использования также позволяет экономить до 25-25% потребляемой электрической энергии. В наше время важнейшим направлением в электротехнике является эффективное их использование. Так получило довольно широкое применение программное управление оборудованием, преобразователей, коммутирующих и защитных систем. Это значительно увеличило качественные показатели электрохозяйства и снизило процент ошибочных переключений и длительность аварийных режимов. Микропроцессорные устройства вошли на рынок в роле измерительных и коммутирующих реле. По этому для эффективной работы персонала желательна квалификация оператора ЭВМ или специализация в этой сфере.

 В масштабах  России централизованному ремонту  подвергается до 25%  электрического  оборудования, основная часть ремонтируется  потребителями. Крупные заводы обладают специализированными цехами, а большинство предприятий производят ремонт по упрощенной технологии.

В данном курсовом проекте  рассматривается электрическое  оборудование плоскошлифовального  станка с разработкой системы  электромонтажа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Общая характеристика  установки

 

 

1.1 Назначение  и краткая характеристика установки, описание конструкции

 

 

Плоскошлифовальный  станок модели 3Б724 общего назначения, с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем предназначен для шлифования плоскостей различных деталей периферией круга.

Шлифуемые детали в зависимости от материла, формы и размеров могут закрепляться или на электромагнитной плите, или непосредственно на рабочей поверхности стола. Станок может работать на заводах с индивидуальным и крупносерийным производством.

 

Станок состоит из: станины, колонки, стола, редуктор каретки, редуктор колонки, бабка шлифовальная, каретка, механизм вертикальной подачи, механизм ускоренного перемещения, панель управления стола, панель управления гидрокоробкой подач, реверсивный золотник подачи, переключатель реверсивный, панель манометров, коробка конечных выключателей, цилиндр стола, трубопровод, цилиндр шлифовальной бабки, гидрокоробка реверса шлифовальной бабки, гидрокоробка подач шлифовальной бабки, плунжер механизма вертикальной подачи, установка насосная, установка смазки, приспособление правки круга, охлаждение, кожухи, пульт управления, трубопровод электрооборудования, плита электромагнитная, гидрокоробка реверса стола, коробка смазки, фильтр.

 

Технические характеристики установки:

 

Габаритные  размеры станка :

Длина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5660

Ширина . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2580

Высота . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2755

Вес . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14950

 

Технологические характеристики:

 

Обрабатываемые  изделия:

 

Наибольшая  ширина шлифования                      400

Наибольшая длина шлифования                         2000

Наибольшая высота шлифования                      500

Точность обработки

Не параллельность и не прямолинейность             0,01 на

по всем шлифуемым параметрам не                       длине

более                                                                      1000

 

Основные размеры:

 

Ширина зеркала  стола                                          400

Длина зеркала стола                                             2000

Диаметр шлифовального круга

наибольший                                                                 500

наименьший                                                                360

внутренний                                                                  305

Высота шлифовального  круга                          100 (150)

Расстояние  от оси шпинделя

до рабочей  поверхности стола

наибольшее                                                                  220

наименьшее                                                                  755

 

Стол:

 

Продольное  гидравлическое перемещение

стола

наименьшее                                                                   300

наибольшее                                                                  2050

Размеры рабочей поверхности

стола

ширина                                                                          400

длина                                                                             2000

 

Шлифовальная  бабка

 

Наибольшее перемещение 

шлифовальной бабки от руки

поперечное                                                                       520

вертикальное                                                                    535

гидравлическое поперечное                                            520

Ускоренное вертикальное перемещение

шлифовальной бабки                                           406

Перемещение шлифовальной бабки

на одно деление лимба

поперечное                                                                      0,02

вертикальное                                                                  0,005

Перемещение шлифовальной

бабки на оборот лимба

поперечное                                                                      2,5

вертикальное                                                                     1

Насос охлаждения

тип                                                                            центробежный

модель                                                                           ПА-90

производительность                                               90

рабочее давление                                                0,85

Диаметр цилиндров

стола                                                                                 65

шлифовальной бабки                                                      90

Диаметр штоков

стола                                                                                 60

шлифовальная бабка                                                      25

Масло для гидросистемы                                    индустриальное

Вязкость по Энглеру при 

t=50                                                                             2,6-3,2

Наибольшая  допустимая

Рабочая температура,                                                  50

 

 

1.2 Описание технологического процесса

 

 

Устанавливаем и закрепляем шлифуемую деталь на столе станка, замыкается цепь питания электромагнитов, нажатием кнопки закрывается кожух и стол перемещается в зону шлифования. Электропереключателем наклоняют шлифовальную бабку. Шлифовальная бабка подается до появления искры к детали, включается охлаждение, и начинается черновое шлифование. Величина вертикальной подачи устанавливается регулятором, а припуск на шлифование – с помощью реле времени.

Закончив черновое шлифование, возвращают шлифовальную бабку в вертикальное положение и с помощью регулятора устанавливают величину чистовой вертикальной подачи, а с помощью реле времени – припуск на чистовое шлифование. Закончив чистовое шлифование, поднимают круг вверх на величину 0,03 – 0,04 мм, выключают вращение стола и подачу охлаждающей жидкости и осуществляют контроль высоты детали. 

 

 

1.3 Характеристика окружающей среды

 

 

Окружающая  среда в помещении по влажности: относится к сухим, так как относительная влажность воздуха не более 60%. Помещение не относится к пожароопасным и взрывоопасным, так как в нем не обращаются горючие жидкости. По поражению электрическим током: помещение относится к помещениям с повышенной опасностью, так как имеются в наличие токопроводящие полы, возможность прикосновения человека к имеющимся соединениям с землёй металлическим конструкциям зданий и технологическим механизмам с одной стороны и к металлическим корпусам электроустановки с другой стороны. В процессе работы станка происходит разбрызгивание эмульсии со стружкой заготовки, в результате чего происходит загрязнение станка и ухудшает окружающую среду.    

 

 

1.4 Требования к электрическому оборудованию установки

 

 

Данное  электрооборудование обязательно  должно быть заземлено и занулено в связи с опасностью поражения  током. Электрооборудование должно иметь закрытое исполнение, из-за опасности при работе у рабочего спецовка должна быть застегнутой, что может привести к аварии. В связи с сопровождающим технологическим процессом, требуется предусмотреть изоляционные покрытия проводов.

Для контроля нагрузки электродвигателя шлифовального круга  предусмотрен указатель нагрузки. Во избежание выхода электродвигателя из строя перегружать его по току не рекомендуется. Перемещение ползунка автотрансформатора в сторону увеличения напряжения на выходе выпрямительного устройства ограничено стрелкой во избежание выхода из строя электромагнитной плиты. Электрическая аппаратура размещена в отдельном стоящем электрошкафе и непосредственно на станке. Электрическое управление механизмами станка осуществляется с пульта управления, расположенного на общей панели управления станка.

 

 

 

 

 

 

 

2 Расчет и выбор электрооборудования

 

 

2.1 Расчет мощности  и выбор электродвигателя установки

 

Расчет мощности электродвигателя М1

 

где - коэффициент характеризующий материал изделия и твердость круга;

,   - скорость движения стола;

, - глубина шлифования;

, - подача в направление оси шлифовального круга длине оборота детали;

, - диаметр шлифования.

 

Выбираем двигатель 4А180М4УЗ

Аналогично  производим расчет остальных двигателей и данные сводим в Таблицу 2.1

    Таблица 2.1 – Данные электродвигателей

Поз. Обоз.	Тип электро двигателя
M1	4A180M4УЗ	30	1470	0,91	0,9	6,5
M2	4А112МА6УЗ	3	955	0,81	0,76	6
M3	4А132S6УЗ	5,5	965	0,85	0,8	6,5
M4	4А80В6УЗ	1,1	920	0,74	0,74	4
M5	4А100L6УЗ	2,2	950	0,81	0,73	5
M6	4АА56А4УЗ	0,12	1375	0,63	0,66	5
M7	4А71А2УЗ	0,75	2840	0,77	0,87	5,5
M8	4AA56A4УЗ	0,12	1375	0,63	0,66	5

 

 

2.2 Расчет и выбор питающих кабелей и проводов

 

Расчет номинального тока двигателя М1

,

где , - номинальная мощность электродвигателя;

, - номинальное напряжение электродвигателя;

, - КПД двигателя.

 

 

Выбираем питающий проводник для двигателя М1

               

  , что удовлетворяет условию

 

Выбираем провод ПВ 4(1х16)

Аналогично  выбираем питающие проводники для остальных  двигателей, данные сводим в Таблицу 2.2

    Таблица 2.2 – Питающие проводники двигателей

Поз. Обоз	Тип проводника
M1	ПВ 4(1х16)	75	57,7
M2	ПВ 4(1х1,5)	16	7,5
M3	ПВ 4(1х1,5)	16	13,75
M4	ПВ 4(1х1,5)	16	3,1
M5	ПВ 4(1х1,5)	16	5,7
M6	ПВ 4(1х1,5)	16	0,4
M7	ПВ 4(1х1,5)	16	1,6
M8	ПВ 4(1х1,5)	16	0,4

 

Расчет тока цепи управления

,

где , - суммарная мощность одновременно включенных аппаратов;

, - напряжение цепи управления.

Выбираем питающий проводник для цепи управления

Исходя из условия выбираем провод ПВ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Расчет и выбор аппаратуры управления и защиты, преобразователей цепей управления

 

 

2.3.1 Расчет и выбор магнитных пускателей

 

Расчет и  выбор магнитного пускателя KM1 производим по следующим условиям 

 

                          

63А>57,7А     380В=380В

Исходя из условия  выбираем магнитный пускатель типа ПАЕ-412

Аналогично  производим расчет для остальных  магнитных пускателей и данные сводим в Таблицу 2.3

   Таблица 2.3 – Расчетные данные магнитных пускателей

Поз. Обоз.	Марка пускателя
КМ3	ПМЕ - 212	380	220	25	13,75
КМ1	ПМЕ - 412	380	220	63	3,1
КМ6, КМ7, КМ8,	ПМЕ - 002	380	220	3	0,4 1,6 1,6
КМ2, КМ4, КМ5	ПMЕ - 112	380	220	10	7,5 5,7 5,7

 

2.3.2 Расчет и  выбор промежуточного реле KL1

 

Расчет и  выбор промежуточного реле KL1 производим по следующим условиям

 

             

127В=127В          5А>3,4А

Исходя из условий  выбираем промежуточное реле KL1

    типа  РП – 12

Данные сводим в Таблицу 2.4

     Таблица 2.4 – Расчетные данные промежуточного реле

Поз. Обоз.	Марка промежуточного реле
KL1	РП - 12	127	5

 

 

2.3.3 Расчет и выбор тепловых реле

 

Расчет и  выбор теплового реле КК1 производим по следующим условиям

 

64А>63,47А

Исходя из условий  выбираем тепловое реле типа РТЛ – 2061

Аналогично  производим расчет для остальных тепловых реле и данные сводим в Таблицу 2.5

     Таблица  2.5 – Расчетные данные тепловых  реле 

Поз. Обоз.	Марка теплового  реле
КК1	РТЛ - 2061	64	63,47
КК2	РТЛ - 1014	8,5	8,25
КК3	РТЛ - 1021	16	15,13
КК4	РТЛ - 1010	5	3,4
КК5	РТЛ - 1004	0,52	0,44
КК6	РТЛ - 1007	2	1,76
КК7	РТЛ - 1004	0,52	0,44

 

2.3.4 Расчет и  выбор предохранителей 

 

Расчет и  выбор предохранителя FU1 производим по следующим условиям

Для цепи управления

Исходя из условий выбираем плавкий предохранитель типа НПН2-60/10 с

Для силовой  цепи

63A>57,7A

Исходя из условий  выбираем плавкий предохранитель типа  ПН2-100/63 с 

 

Аналогично  производим расчет для остальных  предохранителей и сводим в Таблицу 2.6

 

 

 

   Таблица 2.6 – Расчетные данные плавких предохранителей

Поз. Обоз.	Марка плавкого предохранителя
FU13…FU17	HПН2-60/10	10	8,5
FU1…FU12	ПН2-100/63	63	57,7

 

2.3.5 Выбор кнопок SB3, SB4, SB5, SB8, SB9, SB10, SB7 выключатель КЕ–011УЗ исп.2 черный ТУ16–642.015–84

 

2.3.6 Выбор кнопки SB1, SB2, SB11, SB6 выключатель КЕ–021УЗ исп.2 красный ТУ16–642.015–84

 

2.3.7 Выбор электромагнитов YA1, YA2, YA3, YA4, YB1

    типа В64–13А–03УХЛ4, ТУ2–053–1633–83

 

2.3.8 Выбор резисторов R1, R2

 

Расчет и  выбор резисторов R1, R2 производим по следующим условиям 

 

Исходя условия выбираем резисторы R1, R2 типа                   ПЭВ–25 20Ом±10%, ОЖО.467.576 ТУ

 

2.3.9 Выбор автоматического выключателя QF1

 

Расчет и  выбор автоматического выключателя QF1 производится по следующим условиям

 

                                   

380В=380В           100А>57,7А           63А>57,7А

Исходя из условий выбираем автоматический выключатель типа ВА51-31 с и током расцепителя

 

Ток срабатывания теплового расцепителя 

Кратко временный  максимальный ток

 

 

 

Проверка автоматического  выключателя на ложность срабатывания

441А>324,5А

Проверка на токовую стойкость 

75А>63А

Исходя из условий выбираем автоматический выключатель типа ВА51-31

 

2.3.10 Выбор лампочек HL1, HL3, HL4, HL5, HL6 типа    

 АМЕ–325221У2 белые ТУ16–535.528–76

Выбор лампочки HL2 типа АМЕ–346331У2 красная               ТУ16–463.346–46

 

2.3.11 Выбор концевых  выключателей SQ1, SQ2, SQ3, SQ4 типа ВП1604Е16А231–55У2, ТУ2–034–5261–42

 

2.3.13 Выбор реле  давления SP1 типа РД/25М, ТУ2–053–1676–84

 

2.3.14 Выбор переключателей SA1, SA3, SA4, SA5,SA6 типа ПК16–34 3 4634УЗ

 

2.3.15 Выбор пекетных  выключателей SA2, SA7 типа ВП3–16УЗ

 

2.3.16 Выбор трансформаторов Т1, Т2

 

630 >442

Исходя из условий  выбираем трансформаторы Т1, Т2 типа  ОСМ1–0,63 380/24–127

 

 

2.4 Описание  принципиальной электрической схемы  установки

 

 

            Включением вводного автомата QF1 подается напряжение на электроаппаратуру управления станка.

Включение и  отключение лампы местного освещения HL1 производится выключателем SA1.

  - Поворотом рукоятки пакетного переключателя SA7 в положение “Включено” включаем электромагнитную плиту YB1 – ток проходит по цепи 1 – 2 – 7 - 8.

Включается  промежуточное реле KL1 и загорается сигнальная лампа HL2 – “Плита включена”. Контактом 26 - 27 реле KL1 подготавливает включение контактора KM1.

  В положении “Размагничивание” контактами 5 – 6 и 4 – 1 пакетного переключателя SA7 плита подключается в обратной полярности к диодному мосту. Происходит размагничивание.

  - Включение электродвигателя шлифовального круга М1. Нажатием кнопки SB8 включается контактор KM6, который включает электродвигатель M6. Загорается сигнальная лампа HL3 -  “Смазка шпинделя”. После заполнения полости подшипников шлифовальной бабки маслом поплавковый переключатель SA6 замыкает свои контакты 43 – 45 и подготавливает включение контактора КМ7. Нажатием кнопки SB9 включаем контактор KM7, который становится на самопитание и включает электродвигатель M1.

  - Включение и отключение магнитной электроплиты. Переключатель SA2 устанавливается в положение “Работа с плитой”: контакт 26 – 27 разомкнут, контакт 7 – 16 замкнут (в положении “Работа без плиты” контакт 26 – 27 замкнут, контакт 7 – 16 разомкнут – диодный мост отключен).                                       

  - Включение и отключение гидравлики. Привод гидравлики представляет собой три электродвигателя с насосами (один насос управляющий и два силовых), раздельное и совместное включение которых обеспечивает 3 скорости стола.

    Скорость 10 м/мин. Переключатель SA3 ставится в положение “10м/мин” – контакт 29 – 30 замкнут. Переключатель SA4 становится в положение “Отключено” – контакт 30 – 31 разомкнут. Нажатием на кнопку SB3 включается и ставится на самопитание контактор KM1. Включается электродвигатель управляющего насоса M4. От поднявшегося давления в системе гидравлики срабатывает реле давления SP1 и включает контактор КМ2, который включает электродвигатель малого силового гидронасоса М2. Загорается сигнальная лампа HL4 – “10 м/мин”.