Электротехника \ Электромеханические системы автоматики

Расчет и выбор электроприводов обрезного круглопильного станка, страница 4

Данная установка может находиться в цехе – крытом здании со средней температурой 10 0С.

Выбранные электродвигатели удовлетворяют данным требованиям (способа охлаждения, конструктивного исполнения, климатического исполнения и категории размещения)

2.  Расчет и выбор типа электродвигателя производственной установки

2.1.  Определение режима работы электродвигателя привода гидронасоса перемещения пильной каретки

Так как двигатель гидронасоса работает почти в течение всего времени работы станка, следовательно, определяем режим работы электропривода S1 – продолжительный номинальный режим работы.

2.2.  Расчет эквивалентной мощности привода

Мощность двигателя (кВт) для привода центробежного насоса определяется по формуле

                                          ,      (8.25)

где Q – подача  насоса, м3/с;

H – полный напор, м;

γ – удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м3;

k3 – коэффициент запаса, k3 = от 1,1 до 1,5 (большие  значения  соответствуют  меньшей  мощности двигателя, до 5 кВт);

ηН – КПД насоса (от 0,4 до 0,85 в зависимости от режима использования насоса  и  его  типа);

ηП – КПД передачи.

Выберем в качестве жидкости, перекачиваемой насосом, масло индустриальное И-20. Удельный вес масла γ = 8810 Н/м3.

Коэффициент запаса берем равным 1,5 (k3 =1,5), т.к. двигатель насоса, обеспечивающего данную подачу, малой мощности.

КПД насоса считаем равным 0,85 (ηН = 0,85), т.к. насос используется в течение всего времени работы станка.

КПД клиноременной передачи, используемой в данном приводе, считается равным 0,97 (ηП = 0,97).

Рассчитываем мощность

 кВт

2.3.  Предварительный выбор электродвигателя

По численному значению РЭКВ в справочнике выбираем электродвигатель, исходя из условия РН ≥ РЭКВ, где РН – номинальная мощность электродвигателя, указанная в каталоге или справочнике.

При выборе типа (модификации, исполнения, степени защиты и т.д.) электродвигателя следует учитывать режим работы, условия эксплуатации, категорию помещения.

Привод имеет малую инерционность, следовательно, нормальные условия пуска.

При выборе степени защиты нужно учитывать условия эксплуатации. Для данного двигателя достаточно защиты степенью IP44.

Номинальную частоту вращения двигателя берем равную 1500 мин-1 т.к. она удовлетворяет требованиям насоса с данными характеристиками..

Учитывая вышеуказанные условия, а также режим работы привода(S1), выбираем электродвигатель основного исполнения 4А100S4УЗ. Номинальная частота вращения 1500 мин-1. Степень защиты IP44.

Основные технические данные двигателя приведены в таблице 1, пусковые данные электродвигателя приведены в таблице 2.

Таблица 3 Основные технические данные двигателя 4А100S4УЗ

Типоразмер электродвигателя

кВт

 %

 В

N, об/мин

4А100S4УЗ

3

82

0.83

380

1500

Таблица 4 Пусковые данные электродвигателя 4А100S4УЗ

Типоразмер электродвигателя

Механическая характеристика

4А100S4УЗ

2

1.6

2.4

4.4

31.0

6

2.4.  Проверка электродвигателя привода гидронасоса перемещения пильной каретки на перегрузочную способность

Для того чтобы удовлетворить требованиям кратковременных перегрузок для данного привода, необходимо, чтобы максимально допустимый момент двигателя  был больше максимального момента действующего  со стороны нагрузки .

Рассчитываем параметры, необходимые для проверки по формулам, указанным в пункте 1.4.

.

.

При расчете максимального момента, действующего со стороны нагрузки, максимальную мощность считаем равной мощности, рассчитанной в пункте 2.2.

.

Условие выполняется, следовательно, двигатель удовлетворяет требованиям кратковременных перегрузок.

2.5.  Окончательный выбор электродвигателя

При выборе электродвигателя необходимо учитывать способ охлаждения, конструктивное исполнение по способу монтажа, климатическое исполнение и категория размещения.

Для двигателя со степенью защиты IP44 выбираем способ охлаждения IC0141 – двигатель обду­вается наружным вентилятором, расположенным на валу машины.

Для электродвигателя привода гидронасоса выбираем способ монтажа IM 3001, – двигатель без лап, с фланцем на одном подшипниковом щите, с подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала.

Климатическое исполнение и категория размещения для двигателя  – У3.

Выбранный электродвигатель удовлетворяет данным требованиям (способа охлаждения, конструктивного исполнения, климатического исполнения и категории размещения).

3.  Разработка принципиальной схемы управления электроприводами

Принципиальная схема управления (рисунок № 5) обеспечивает:

1.  раздельное дистанционное управление электроприводов(SB1, SB2,…,SB5, KM1, KM2,…, KM8);

2.  невозможность включения двигателей М1, М3, М4 при отключенном двигателе М2(KM2.2);

3.  невозможность включения двигателей М3 и М4 при отключенном двигателе М1(KM1.2);

4.  выбор скорости подачи досок осуществляется ключом управления(SA1);

5.  соответствие скоростей двигателей М3 и М4 (одновременный выбор скорости данных двигателей одним ключом управления)(SA1);

6.  одновременное включение(SB5.2) и отключение(SB5.1) двигателей М3 и М4 одним кнопочным постом управления, но различными магнитными пускателями;

7.  обратная подача досок осуществляется в толчковом режиме (SB5.3) на нижней скорости двигателя М3 (KM7), отключенном двигателе М1 (KM1.3) и поднятой когтевой защите (SQ6.2);

8.  защита привода М1 от токов короткого замыкания (KA3, KA4) и перегрузки (KA1, KA2) при помощи токовых реле;

9.  защита приводов М2, М3 и М4 от токов короткого замыкания и перегрузки при помощи защитной аппаратуры по усмотрению студента (QF1, QF2, QF3);

10. невозможность включения всех электроприводов при поднятой когтевой защите (SQ6.1), кроме случая, указанного в п. 7;

11. наличие нулевой защиты всех электроприводов(KM1.1,KM2.1,…, KM6.1);

12. невозможность запуска всех электроприводов при открытых технологических дверцах (наличие 3-х дверок)(SQ1.1, SQ2.1, SQ3.1) и нарушении двухстороннего охранного заграждения подающих вальцов(SQ4.1, SQ5.1);

13. напряжение питания схемы управления 110 вольт (TV1).

4.  Расчет и обоснование выбора аппаратуры

4.1.  Расчет и обоснование выбора аппаратуры управления электрическими цепями

Скачать файл