Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Вертикально-хонинговальный станок - файл Диплом_Вертикально_Хонинговальный_станок_Копия.doc


Вертикально-хонинговальный станок
скачать (188.4 kb.)

Доступные файлы (2):

Диплом_Вертикально_Хонинговальный_станок_Копия.doc608kb.01.01.1999 17:35скачать
Содержание_1_стр.doc38kb.01.01.1999 04:04скачать

содержание

Диплом_Вертикально_Хонинговальный_станок_Копия.doc

  1   2   3

  1. Организация производства ремонта электрооборудования.

    1. Характеристика планово – предупредительного ремонта.

    2. Выбор структуры ремонтного цикла.

    3. Расчет межремонтного периода.

    4. Разработка графика ППР.

  2. Экономическая часть.

    1. Расчет трудоемкости ремонта.

    2. Расчет оплаты труда.

    3. Определение себестоимости материалов.

    4. Определение накладных расходов.

    5. Калькуляция себестоимости ремонта

    6. Расчет экономического эффекта.

    7. Технико – экономические показатели ремонта оборудования.

  3. Правила эксплуатации электроустановок.

    1. Мероприятия по электробезопасности.

    2. Противопожарная зашита.

Заключение.

Введение.

Электроэнергия в современном обществе играет весьма существенную роль. В настоящее время невозможно представить какую – либо отрасль общественного производства, где не использовалась бы электрическая энергия. Без электрификации в современном обществе немыслимы промышленность, сельское хозяйство, медицина, быт и другие отрасли человеческой деятельности.

Огромное значение электрической энергии в жизни современного общества объясняется целым рядом ее преимуществ перед другими видами энергии. Главное преимущество электрической энергии – в ее универсальности. Она сравнительно легко преобразуется в другие виды энергии: механическую, тепловую, лучистую, химическую и наоборот. Кроме того, ее можно передавать на огромные расстояния при сравнительно небольших потерях.

Большая часть электроэнергии потребляется промышленными предприятиями. В процессе производства электрическая энергия преобразуется в механическую, световую, тепловую или другую, с помощью которой производится воздействие на обрабатываемую деталь. Для преобразования электрической энергии в другие виды используется разнообразное оборудование и станки – стандартные и специальные устройства для обработки исходного сырья с целью получения какой – либо продукции. Металлорежущие станки, в том числе станки шлифовальной группы, делят на универсальные, специализированные и специальные.

Отечественная станкостроительная промышленность изготовляет металлорежущие станки пяти классов точности; Н – нормальной, П – повышенной, В – высокой, А – особо высокой, С – особо точной.

Набольшее применение в промышленности нашли шлифовальные станки повышенной и нормальной точности. Соотношение между показателями точности при переходе от одного класса к другому для большинства станков принято по геометрическому ряду со знаменателем 1,6. Например, допускается осевое биение шпиндельной бабки круглошлифовальных станков 4.0, 2.5, 1.6, 1.0 мкм для классов точности соответственно П, В, А, С. Высокую точность станков обеспечивают изготовлением основных деталей с высокой степенью точности, а также резким уменьшением тепловых деформаций станка путем выноса из станка части гидропривода, системы смазывания и охлаждения, резкого сокращения его вибраций путем динамической балансировки электродвигателя, планшайб, шкивов, а так же конструктивным изменениям отдельных элементов станка.

В представленном дипломном проекте представлено электрооборудование специального вертикально – хонинговального станка.

Применение специальных станков позволяет существенно повысить производительность производства, снизить себестоимость продукции и повысить ее качество. Специальные станки целесообразно применять в основном только для выпуска массовой продукции.



  1. Общая часть.




    1. Назначение и технические характеристики устройства.

Специальный станок вертикально – хонинговальный предназначен для хонингования отверстий диаметром 90 мм в детали № 219 – 32 – Сб243СБ – корпус.

Хонингование производится с помощью инструмента, представляющую собой плавающую хонголовку, оснащенную абразивными брусками и системой толкателей, которые сопрягаются с системой толкателей цилиндра разжима брусков. Для замера параметров обрабатываемой детали инструмент оснащен системой активного контроля типа «падающей» пробки – калибр. При достижении заданного размера пробка – калибр проваливается и подается команда на окончание цикла обработки. После этого инструмент выводится в исходное положение.

Рассмотрим основные операции, производимые вертикально – хонинговальным станком:

При пуске включается гидронасос, обеспечивающий рабочее давление масла в гидросистеме станка, которая обеспечивает требуемый прижим абразивных брусков к обрабатываемой поверхности.

При полуавтоматической обработке на высоком давлении шпиндель перемещается вверх, где выключает электромагнит отвода вверх, перемещается вниз, переходит в возвратно – поступательное движение, в нижней точке включается вращение шпинделя, одновременно включается электромагнит высокого давления, абразивные бруски разжимаются и при движении шпинделя вверх происходит обработка поверхности отверстия.

При полуавтоматической обработке на высоком - низком давлении обработка происходит заданное время на высоком давлении – шпиндель перемещается вверх, где выключает электромагнит отвода вверх, перемещается вниз, переходит в возвратно – поступательное движение, в нижней точке включается вращение шпинделя, одновременно включается электромагнит низкого давления, абразивные бруски разжимаются и при движении шпинделя вверх происходит обработка поверхности отверстия в течении заданного времени, далее таймер отключает электромагнит высокого давления и включает электромагнит низкого давления, происходит обработка детали низким давлением до достижения числа двойных ходов на счетчике РС.

При полуавтоматической обработке на низком - высоком давлении обработка происходит заданное время на высоком давлении – шпиндель перемещается вверх, где выключает электромагнит отвода вверх, перемещается вниз, переходит в возвратно – поступательное движение, в нижней точке включается вращение шпинделя, одновременно включается электромагнит высокого давления, абразивные бруски разжимаются и при движении шпинделя вверх происходит обработка поверхности отверстия в течении заданного времени, далее таймер отключает электромагнит низкого давления и включает электромагнит высокого давления, происходит обработка детали высоким давлением до достижения числа двойных ходов на счетчике РС.

При полуавтоматической обработке на низком – высоком – низком давлении обработка происходит на низком давлении в течении числа двойных ходов на счетчике РС, далее обработка происходит в соответствии с режимом обработки на высоком – низком давлении.

Основные технические характеристики представлены в таб. 1.

Таблица 1. Основные технические данные и характеристики станка.

Класс точности станка

Н

Частота вращения шпинделя, об / мин

100

Наибольшее перемещение шпинделя, мм

500

Давление в системе разжима брусков, кгс/мм2




высокое

8

пониженное

6

Скорость возвратно – поступательного движения, м/мин

10

Масса станка, кг

3916

Температура для нормальной работы, оС

+5 … +20




    1. Кинематическая схема, назначение приводов.




Рис. 1. Кинематическая схема вертикально – хонинговального станка.


Привод вращения шпинделя является главным приводом станка, с помощью него приводится во вращение шпиндель, на котором укреплена хонголовка, выполняющая хонингование детали.


Привод насоса гидравлики обеспечивает рабочее давление масла в гидросистеме.


Привод централизованной смазки обеспечивает рабочее давление масла в смазочной системе, смазку всех трущихся деталей механизма.

    1. Циклограмма, режимы работы приводов.

Рассмотрим работу всех приводов для различных режимов работы. Для режима наладки циклограмму строить бессмысленно, поскольку все движения выполняются вручную оператором или наладчиком.

Рассмотрим циклограмму работы станка для режима работы на высоком давлении.

Привода насоса гидростанции и привод насоса смазки работают в продолжительном режиме.

Режимы работы для этих двух приводов продолжительные, привода включаются в работу при включении станка и выключаются перед его отключением.

Для определения циклограммы привода вращения шпинделя рассчитаем время этапов одного максимально возможного рабочего прохода хонголовки:

tопуск = l / v = 500 * 10-3 / 10 * 60 = 3 c, где

l – наибольшее перемещение шпинделя,

v – скорость возвратно – поступательного движения шпинделя.

Аналогично время подъема головки:

tпод = l / v = 500 * 10-3 / 10 * 60 = 3 c, где

l – наибольшее перемещение шпинделя,

v – скорость возвратно – поступательного движения шпинделя.

При опускании шпиндель не вращается, двигатель отключен от сети автоматикой, поэтому потребляемая мощность двигателя главного привода составляет при опускании Ропуск = 0 кВт.

Мощность хонингования при движении шпинделя вверх составит:

Рх = СР · Vзr · tx · sy · dq, где

Vз – скорость движения шпинделя,

СР , r, x, y, q – коэффициент и показатели шлифования,

t – глубина шлифования, мм,

s – подача на один оборот детали или в долях ширины круга на двойной ход стола,

d – диаметр шлифования, мм.



Принимаем материал обрабатываемой детали – серый чугун, тогда

СР = 67; r = 0,75; x = 0,4; y = 0; q = 0,25.

Рх = 67 · 0,470,75 · 0,150,4 · 0,0250 · 900,25 = 54,8 кВт.

Циклограмма работы главного привода представлена на рис. 2.



Рис. 2. Циклограмма работы главного привода станка.

Двигатель главного привода станка работает в повторно – кратковременном режиме.

  1. Специальная часть.

    1. Расчет мощности электродвигателей.

Мощность двигателей насосов найдем из условий требуемого давления в системе и производительности:



где РДвГид – мощность двигателя привода насоса гидростанции;

KЗ – коэффициент запаса, принимаем 1,3;

Q – производительность гидростанции;

Н – давление в системе,

ηн – КПД насоса, для центробежного насоса,

ηп – КПД механической передачи.




где РДвГСмаз – мощность двигателя привода насоса смазки;

KЗ – коэффициент запаса, принимаем 1,3;

Q – производительность гидростанции;

Н – давление в системе,

ηн – КПД насоса, для центробежного насоса,

ηп – КПД механической передачи.

Мощность хонингования при движении шпинделя вверх составит:

Рх = СР · Vзr · tx · sy · dq, где

Vз – скорость движения шпинделя,

СР , r, x, y, q – коэффициент и показатели шлифования,

t – глубина шлифования, мм,

s – подача на один оборот детали или в долях ширины круга на двойной ход стола,

d – диаметр шлифования, мм.



Принимаем материал обрабатываемой детали – серый чугун, тогда

СР = 67; r = 0,75; x = 0,4; y = 0; q = 0,25.

Рх = 67 · 0,470,75 · 0,150,4 · 0,0250 · 900,25 = 34,8 кВт.

По циклограмме (Рис. 2) определим эквивалентную мощность электродвигателя:





    1. Основные требования к системе электропривода.

Требования к приводу гидрстанции станка:

Диапазон и плавность регулирования скорости – нерегулируемый двигатель.

Характер нагрузки привода – продолжительный, нагрузка постоянная.

Частота включения привода – редкое (несколько раз в день)

Соотношение машинного и вспомогательного времени – 1 : 0,

Энергетические показатели привода: КПД и коэффициент мощности – высокий КПД и коэффициент мощности, поскольку привод работает в продолжительном режиме все время работы станка.

Надежность привода, простота обслуживания и наладки. Данный привод должен быть надежен, поскольку без него станок неработоспособен. Должен быть прост в обслуживании и наладке.

Система управления должна быть безопасна и проста в управлении, органы управления должны находиться в легкодоступных местах.

Поскольку операция включения привода гидростанции производится в среднем один раз в смену, то время на операцию управления для данного привода несущественно.

Точность системы управления привода гидростанции регламентируется достаточностью производительности насоса, то есть привод должен перекрывать потребность станка в потреблении масла под давлением
6 и 8 кгс/см2.


Требования к приводу смазочного механизма:

Диапазон и плавность регулирования скорости – нерегулируемый двигатель.

Характер нагрузки привода – продолжительный, нагрузка постоянная.

Частота включения привода – редкое (несколько раз в день)

Соотношение машинного и вспомогательного времени – 1 : 0,

Энергетические показатели привода: КПД и коэффициент мощности – высокий КПД и коэффициент мощности, поскольку привод работает в продолжительном режиме все время работы станка.

Надежность привода, простота обслуживания и наладки. Данный привод должен быть надежен, поскольку без него станок неработоспособен. Должен быть прост в обслуживании и наладке.

Система управления должна быть безопасна и проста в управлении, органы управления должны находиться в легкодоступных местах.

Поскольку операция включения привода смазочного механизма производится в среднем один раз в смену, то время на операцию управления для данного привода несущественно.

Точность системы управления привода смазочного механизма регламентируется достаточностью производительности насоса, то есть привод должен перекрывать потребность станка в потреблении масла для смазки всех механизмов.

Требования к главному приводу вертикально – хонинговального станка:

Диапазон и плавность регулирования скорости – нерегулируемый двигатель.

Характер нагрузки привода – повторно - кратковременный, нагрузка переменная, возможны небольшие рывки и неровности хода.

Частота включения привода – частое (десятки раз в минуту)

Соотношение машинного и вспомогательного времени – 1 : 5,

Энергетические показатели привода: КПД и коэффициент мощности – невысокий КПД и коэффициент мощности, поскольку привод работает в повторно - кратковременном режиме все время работы станка.

Надежность привода, простота обслуживания и наладки. Данный привод должен быть надежен, поскольку без него станок неработоспособен. Должен быть прост в обслуживании и наладке.

Система управления должна быть безопасна и проста в управлении, органы управления должны находиться в легкодоступных местах.

Поскольку операция включения главного привода станка производится весьма часто, то время на операцию управления для данного привода должно быть сведено для минимума.

Точность системы управления привода вращения шпинделя станка должна быть достаточна для поддержания постоянства момента резания.



    1. Выбор типа электропривода и типа рассчитанных двигателей.


Для приводов гидростанции и смазочного механизма принимаем асинхронные двигатели с КЗ – ротором.

Для привода гидростанции принимаем асинхронный двигатель с КЗ ротором 4А100L2Y3.

Номинальная мощность – Рн = 5,5 кВт.

Синхронная частота вращения – no = 3000 об/мин.

Номинальное скольжение – So = 4%.

Номинальный КПД – ηн = 87,5%.

Номинальный коэффициент мощности – соs φн = 0,91.

Кратность максимального момента Ммаксн = 2,2.

Кратность пускового момента Мпн = 2.

Кратность минимального момента Мминн = 1,2.

Кратность пускового тока Iп/Iн = 7,5.

Для привода смазочного механизма принимаем асинхронный двигатель
с КЗ ротором 4А63В2Y3.

Номинальная мощность – Рн = 0,55 кВт.

Синхронная частота вращения – no = 3000 об/мин.

Номинальное скольжение – So = 8,5%.

Номинальный КПД – ηн = 73%.

Номинальный коэффициент мощности – соs φн = 0,86.

Кратность максимального момента Ммаксн = 2,2.

Кратность пускового момента Мпн = 2.

Кратность минимального момента Мминн = 1,2.

Кратность пускового тока Iп/Iн = 5.


Для главного привода вертикально – хонинговального станка принимаем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А, АИР, RA.

Для привода шпинделя принимаем асинхронный двигатель с КЗ ротором типа 4А200L6Y3.

Номинальная мощность – Рн = 13 кВт.

Синхронная частота вращения – no = 1000 об/мин.

Номинальное скольжение – So = 2,3%.

Номинальный КПД – ηн = 90,5%.

Номинальный коэффициент мощности – соs φн = 0,9.

Кратность максимального момента Ммаксн = 2.

Кратность пускового момента Мпн = 1,2.

Кратность минимального момента Мминн = 1.

Кратность пускового тока Iп/Iн = 6,5.


Для питания станка принимаем переменный трехфазный ток напряжением 380 В.

Для питания аппаратуры управления, освещения сигнализации используем переменный ток напряжением 380 В (для трехфазных приемников) и напряжением 220 В (для двухфазных приемников).


    1. Проверка выбранных двигателей, расчет механических характеристик.

Для привода шпинделя:

Номинальная частота вращения и номинальная скорость:

nн = no · ( 1 – So) = 1000 · ( 1 – 0,023) = 977 об/мин,

ωн = π · nн / 30 = 3,14 · 977 / 30 = 102,3 рад/с,

Номинальный и максимальный моменты двигателя

Мн = Рн / ωн · 103 = 30 / 102,3 · 103 = 293,5 Н · м,

Ммакс = Мн · К1 = 293,5 · 2 = 586,5 Н · м.

Значение пускового момента

Мп = Мн · К2 = 293,5 · 1,2 = 352,5 Н · м.

Критическое скольжение

Sкр = Sн · (К1 + √К12 – 1 ) = 2,3 * (2+√22 – 1) = 8,6%.

Уравнение механической характеристики имеет вид:




Угловая скорость составит:

ω = ωo · (1 – S ), где

ωo = π · nо / 30 = 3,14 · 1000 / 30 = 104,72 рад/с – скорость идеального холостого хода.

Для привода насоса гидростанции:

Номинальная частота вращения и номинальная скорость:

nн = no · ( 1 – So) = 3000 · ( 1 – 0,04) = 2880 об/мин,

ωн = π · nн / 30 = 3,14 · 2880 / 30 = 301,6 рад/с,

Номинальный и максимальный моменты двигателя

Мн = Рн / ωн · 103 = 5,5 / 301,6 · 103 = 18,24 Н · м,

Ммакс = Мн · К1 = 18,24 · 2,2 = 40 Н · м.

Значение пускового момента

Мп = Мн · К2 = 18,24 · 2 = 36,5 Н · м.

Критическое скольжение

Sкр = Sн · (К1 + √К12 – 1 ) = 4 * (2,2+√2,22 – 1) = 16,6%.

Угловая скорость составит:

ω = ωo · (1 – S ), где

ωo = π · nо / 30 = 3,14 · 3000 / 30 = 314 рад/с – скорость идеального холостого хода.

Для привода насоса станции смазки:

Номинальная частота вращения и номинальная скорость:

nн = no · ( 1 – So) = 3000 · ( 1 – 0,085) = 2745 об/мин,

ωн = π · nн / 30 = 3,14 · 2745 / 30 = 287,5 рад/с,

Номинальный и максимальный моменты двигателя

Мн = Рн / ωн · 103 = 0,55 / 287,5 · 103 = 1,91 Н · м,

Ммакс = Мн · К1 = 18,24 · 2,2 = 4,2 Н · м.

Значение пускового момента

Мп = Мн · К2 = 1,91 · 2 = 3,82 Н · м.

Критическое скольжение

Sкр = Sн · (К1 + √К12 – 1 ) = 4 * (2,2+√2,22 – 1) = 16,6%.

Угловая скорость составит:

ω = ωo · (1 – S ), где

ωo = π · nо / 30 = 3,14 · 3000 / 30 = 314 рад/с – скорость идеального холостого хода.


График механических характеристик электродвигателей станка представлен на р
ω, [рад/с]
ис. 3. – 5.


М, [Н·м]

Рис. 3 График механической характеристики главного привода станка.





Рис. 4 График механической характеристики привода насоса станции смазки.





Рис. 5 График механической характеристики привода насоса гидростанции.



    1. Выбор проводов и питающих кабелей.

Ток, протекающий по кабелю, питающему станок в целом, составит:


Для питания станка принимаем провода с алюминиевыми жилами, проложенными в трубе. Число жил в трубе – четыре. Определяем сечения проводов типа АПВ: S = 25 мм2.

Для двигателей провода выбираем по расчетному длительному току электродвигателя:

Для двигателя привода шпинделя ток составит:


Выбираем четырехпроводный кабель АПВ, проложенный в трубах, сечением S = 16 мм2.

Для двигателя привода гидростанции ток составит:


Выбираем четырехпроводный кабель АПВ, проложенный в трубах, сечением S = 2,5 мм2.

Для двигателя привода смазочной станции ток составит:


Выбираем четырехпроводный кабель АПВ, проложенный в трубах, сечением S = 2,5 мм2.

    1. Выбор преобразователей, аппаратов защиты и элементов схемы управления.

В качестве защитной аппаратуры применяется автоматический воздушный выключатель, тепловое реле – от перегрузки.

Номинальный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя составит:

Iэл >= 1,25 Iдл = 1,25 * 68 = 85 А,

Ток срабатывания комбинированного расцепителя автоматического выключателя составит:

Iср эл >= Iп = 1,2 * 56 + 15 = 82 А.

Выбираем автоматический выключатель АЕ2056.

Номинальный ток нагревательного элемента теплового реле составит:

IТ >= 1,15 Iдл = 1,15 * 67,5 = 77,6 А

Параметры автоматического выключателя:

Iн = 100 А, Iрасц = 80 А, IТ = 80 А.

Параметры плавких вставок.

Для магистрали, питающей вертикально – хонинговальный станок, максимальный кратковременный ток составит:

Iкр = Iп + Iн, где

Iп - пусковой ток наиболее мощного двигателя,

Iп = 6,5 * Iн = 6,5 *56 = 364 А,

Iн – длительный номинальный ток линии, определяемый без рабочего тока наиболее мощного двигателя,

Iн = 10,26 + 1,3 = 11,5 А.

максимальный кратковременный ток

Iкр = 364 + 11,5 = 375,5 А.

Для предохранителя питания станка в целом выбираем предохранитель с плавкой вставкой номнальным током Iн вст = 430 А.

Для предохранителя, защищающего двигатель главного привода станка, выбираем предохранитель с плавкой вставкой номинальным током Iн вст = 430 А.

Для предохранителя, защищающего двигатель гидростанции, выбираем предохранитель с плавкой вставкой номинальным током Iн вст = 100 А.

Для предохранителя, защищающего двигатель насоса смазочного механизма, выбираем предохранитель с плавкой вставкой номинальным током Iн вст = 10 А.

Выбор реле максимального тока.

Ток срабатывания реле максимального тока


Выбор пускателя.

Пускатель выбираем по номинальному току:

Iп >= Iн

Тип – ПМЛ5212.

    1. Разработка и описание схемы управления, назначение элементов схемы управления.

Электросхема станка предусматривает работу в различных режимах в зависимости от переключателя SA1:

Наладочный;

Полуавтоматический на высоком давлении;

На высоком – низком давлении;

На низком – высоком давлении;

На низком – высоком – низком давлении.

Наладочный режим работы станка.

Вводным выключателем QF подключается станок к питающей сети, при этом загорается лампа HL1 «сеть» на пульте станка.

Нажатием на кнопку SB2 включается пускатель КМ1, который подает питание на двигатель гидронасоса.

Установкой переключателя SA1 определяется наладочный режим с символом «Наладка».

Нажатием на кнопку SB3 осуществляется толчковое перемещение шпинделя, включаются электромагниты YA1, шпиндель толчком перемещается вверх, освобождая фиксатор. При выводе фиксатора срабатывает микропереключатель SQ4, который контактами включает электромагнит отвода вверх YA2 – шпиндель перемещается вниз, при достижении нижнего положения переходит в возвратно – поступательное движение.

В любой точке движения шпиндель можно остановить нажатием кнопки SB3.

Возврат шпинделя в исходное состояние осуществляется нажатием кнопки SB4. При этом включается реле КА4 и реле КА1, включаются электромагнит YA1 – шпиндель перемещается вверх. Достигая исходного положения, шпиндель нажимает датчик SQ2, включая реле КА6, которое отключает реле КА1 и электромагнит YA1.

Нажатием на кнопку SB5 включается пускатель KM2 и реле KT3, осуществляется включение двигателя вращения шпинделя. При отпускании кнопки вращение прекращается.

Разжим хон осуществляется нажатием на кнопку SB6, происходит включение электромагнита YA4 высокого давления.

Полуавтоматический режим.

При полуавтоматическом режиме необходимо задаться количеством двойных ходов на счетно – импульсном реле РС.

Цикл станка осуществляется нажатием на кнопку SB3, далее автоматика срабатывает следующим образом:

Включается электромагнит панели YA1, шпиндель перемещается вверх, освобождая фиксатор, срабатывая микропереключатель SQ4, контролирующий блокировку двигателя, шпиндель движется вниз, где переходит в возвратно – поступательное движение.



    1. Возможные неисправности в работе схемы управления и мероприятия по их устранению.

Возможные неисправности в работе схемы управления и мероприятия по их устранению представлены в таб. 2.1.

Таб. 2.1 Возможные неисправности и методы их устранения.

Проявления неисправности

Возможная причина

Метод устранения

Примечание

При включении питания не горит лампа «сеть»

Перегорел предохранитель в цепи питания

Заменить предохранитель




-«-

Нет контакта в выключателе QF

Заменить выключатель, проверить контакты




В наладочном режиме не включается гидронасос

неисправен пускатель КМ1

Заменить пускатель




В наладочном режиме не включается гидронасос

Плохой контакт в пускателе.

Прочистить контакты пускателя







  1. Модернизация электропривода.

    1. Анализ существующей системы электропривода.

Существующая система электропривода вращения шпинделя имеет целый ряд существенных недостатков.

Основным недостатком данной системы электропривода является малый пусковой момент двигателя, что сказывается на работе электродвигателя в повторно – кратковременном режиме, при частых и тяжелых пусках. Кроме того, при пуске асинхронный двигатель развивает гораздо меньший момент, чем аналогичного типоразмера двигатель постоянного тока. Асинхронный привод имеет больше потерь при пуске, при прочих равных условиях больше нагревается, что ведет к увеличению установленной мощности.

Преимуществом асинхронного привода является его дешевизна и простота эксплуатации и ремонта.


    1. Модернизация силовой части.

Модернизацией силовой части будет являться замена асинхронного двигателя на двигатель постоянного тока с системой управления, ориентированной на регулировку и поддержание заданного момента.

Для расчета принят двигатель постоянного тока независимого возбуждения типа ДП-31. (Таб.)
Таблица 3.1

Номинальная мощность Рн кВт

12

Номинальное напряжение Uн В

220

Номинальный ток Iн А




64

Частота вращения nн об/мин

1410

Момент инерции якоря Jдв кг*м2

0,3

Число пар полюсов pп




2

Сопротивление якорной цепи при 20˚С Rя20 Ом

0,194

Сопротивление обмотки возбуждения при 20˚С Rв20 Ом

107

Число витков обмотки возбуждения на полюс Wв

1700

Номинальный ток возбуждения Iвн А

1,42

Номинальное напряжение возбуждения Uвн В

220

Магнитный поток на полюс Ф мВб

8,8

Продолжительность включения ПВ%

100


На основе исходных данных определяются параметры двигателя.

Сопротивление якорной цепи при 75˚С

Rя75 =1,22*Rя20 =1,22*0,194 =0,237 ОМ
Сопротивление обмотки возбуждения при 75˚С

Rв75 =1,22*Rв20 =1,22*107 =130,5 Ом
Индуктивность якорной цепи

Lя =0,6 =0,00698 Гн =6,98 мГн
Номинальная частота вращения
ωн = = =148 с-1



^

Коэффициент передачи двигателя


Кд = = =0,72

Номинальный момент двигателя

Мн =Iнд =64/0,72 =88,8 Н*м
^

Максимальный момент


Мmax =2,5*Мн =2,5*88,8 =222 Н*м

Максимальный ток якоря


Imax =Mmaxд =177,6*0,72 =160 А

Скорость холостого хода


ω0 =Uнд =220*0,72 =158,6 с-1


Таблица 3.2

Rя75 Ом

Rв75 Ом

Lя мГн

ωн

с-1

кд

Мн Нм

Мmax Нм

Imax A

ω0

с-1

0,237

130,5

6,98

148

0,72

88,8

222

160

158,6


По полученным данным строим характеристики электропривода (Рис. 6)

    1. Модернизация схемы управления.

Тиристорный преобразователь выбирается из условия Idн>Iн , U>Uн.

Выбираем преобразователь типа КТЭУ-100/220 [2]

С номинальными параметрами Iн =100 А, Uн =220 В для однодвигательного привода, реверсивный, с изменением полярности напряжения на якоре, с двухзонной системой регулирования.

Преобразователь допускает перегрузку в течении времени:

% перегрузки

Время,с

75%

60

100%

15

125%

10

Считая, что двигатель работает с перегрузкой только в режиме пуска, определим из уравнения движения время пуска, приняв, что пуск осуществляется с постоянным ускорением до номинальной скорости при М=2,5Мн и Мсн


tпуск = = =1,99 с

т.е. выбранный преобразователь перегрузку выдерживает с запасом.

СИФУ преобразователя имеет косинусоидальное опорное напряжение, управление мостами раздельное.

Принимаем в качестве согласующего элемента при подключении преобразователя к сети двухобмоточный трансформатор ТСП – 25/0,7 УХЛ4 [2].U1 =0.38 кВ, S1 =14,6 кВА, Uк% =5,2%, ΔPкз =550 Вт, U2 = 205 В, I2 =50 A, группа соединения обмоток Υ/Δ =11. Трансформатор предназначен для работы с преобразователем 230 В, 100А.

Определим параметры трансформатора:
^

Полное сопротивление фазы трансформатора



Zа =

Активное сопротивление фазы трансформатора



R2 = =0,22 Ом

Индуктивное сопротивление фазы трансформатора


Хт = =0,297 ОМ

Полное активное сопротивление якорной цепи

R =(Rя+Rдп)75 +2Rт + =0,237 +2*0,22 + =0,96 ОМ
^

Частота питающей сети


ωс =2*π*f =2*3.14*50 =314.2 c-1

Индуктивность трансформатора


Lm = =0.945* мГн

Таблица 3.3

Zm Ом

Rm Ом

Xm Ом

Lm, мГн

0,369

0,22

0,297

0.945



Общая индуктивность цепи якоря определяется из условия сглаживания непрерывного выпрямленного тока:

,

ЭДС преобразователя при α =0

Еd0 = = =276,8 В

iп – действующее значение первой гармоники выпрямленного тока, исходя из условий коммутации принимается равным 0,020,15;

в – частота пульсаций первой гармоники выпрямленного напряжения

в=mвс= 6314,2=1885 с-1.

Индуктивность сглаживающего дросселя:

,

т.е. сглаживающий дроссель не нужен.

Суммарная индуктивность цепи якоря:

.

Постоянная времени цепи якоря:



Электромеханическая постоянная времени:

.

Коэффициент передачи тиристорного преобразователя при косинусоидальном опорном напряжении:

.

Постоянная времени тиристорного преобразователя принимается равной: Тп=0,01 с.

Таблица 3.4

Тя с

Тм с

кп

Тп

0,0924

0,224

27,685

0,01
  1   2   3



Скачать файл (188.4 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации