Выбор направления проведения модернизации

выберем технические средства для проведения модернизации.

Электродвигатель постоянного тока заменим на электродвигатель переменного тока модели 5А200L4.

Данный электродвигатель сочетают в себе уникальные качества: высокий технический уровень, надежность и невысокую цену.

Технические данные:

—номинальное напряжение питания 380 В;

—частота 50-60 Гц;

—номинальная мощность 45 кВт;

—номинальная частота вращения 1500 об/мин;

—коэффициент полезного действия 92,5%;

—коэффициент мощности 0,85;

—номинальный ток при 380В – 87 A;

—номинальный момент 250 Hм;

— отношение пускового тока к номинальному току 7.1;

— отношение максимального момента к номинальному моменту 2.8;

—диапазон рабочих температур от минус 40 до плюс 40 градусов;

Цепь управления главного привода заменяем частотным преобразователем марки Fuji Electric модели FRN45G1E - 4E.

Технические данные:

—номинальное напряжение питания 380 В;

—частота 50 Гц;

—номинальная мощность 45 кВт;

—перегрузка по току 200 % в течение 3 секунд, 150 % в течение 60 секунд;

—номинальный ток 91 A;

— пусковой момент 200 %;

— управление: динамический векторный контроль и ВЧХ;

— встроенный ЭМС-фильтр;

— встроенный тормозной резистор до 7.5 кВт;

— встроенное тормозное устройство до 22 кВт;

— опциональный пульт с USB разъемом и функцией USB-storage.

С помощью частотного преобразователя мы улучшим характеристики главного привода, повысим надежность, перегрузочную способность, срок службы и снизим потери.

2.3 Составление функциональной схемы

Электрооборудование автомата можно разбить на следующие функциональные блоки:

- источник питания 380В;

- схема защиты от КЗ и перегрузок;

- схема блокировки дверей и электрошкафа;

- местное освещение;

- схема выбора режима работы;

- режим работы: ручной поворот;

- режим работы: наладка;

- режим работы: автоматический;

- схемы сигнализации режимов;

- схема блокировки включения главного привода;

- схема включения муфты;

- схема управления насоса М2 и питания преобразователя.

- схема управления насоса М3;

- регулятор скорости R1;

- цепь подготовки управления главного привода;

- цепь подготовки схемы управления муфты ;

- схема проверки работоспособности привода;

- схема контроля давления;

- электропривод насоса смазки М2;

- схема управления муфтой и подачей материала;

- схема управления главным приводам и вентилятором;

- цепь управления главным приводом и муфтой;

- электропривод насоса охлаждения М3;

- главный привод М1;

- электропривод вентилятора М4;

- схема управления электроприводом М5;

- электропривод М5;

Для защиты силовых цепей установлен автоматический выключатель.

Данная схема представлена в виде блоков в графической части (лист 2).

2.4 Расчет и выбор электродвигателей

Выбор электродвигателя производится о следующем порядке:

— определяется мощность электродвигателя;

— выбирается род тока и напряжения;

— выбирается тип привода;

— выбирается тип электродвигателя в соответствии с условием работы;

— электродвигатели проверяются по условию нагрева и условия запуска при пониженном напряжении;

— электродвигатели проверяются на устойчивость работы при кратковременных снижениях напряжения;

Основным принципом при работе мощности электродвигателя является нагрузка. В зависимости от продолжительности действия нагрузки режим работы электродвигателя принято разделять на продолжительный, кратковременный и повторнократковременный.

Правильно выбранный двигатель должен обеспечивать Выполнение заданной работы электропривода при соблюдении нормального теплового режима и допустимой механической нагрузки двигателя. В большинстве случаев выбор мощности двигателя происходит по нагребу с последующей проверкой по перегрузочной способности.

Вторым важным фактором определяющим мощность электродвигателя является величина развиваемого им момента, вторая ограничивает механической прочностью вала, подшипников, ротора и электромеханическими свойствами самого двигателя.

Мощность электродвигателя выбирается по условию

Руст > Рдв; где: Руст — мощность электродвигателя из каталога.

По каталогу  выбираем электродвигатель нужной мощности, а затем проверяем его по условиям пуска.

Определяем угловую скорость и номинальный момент выбранного электродвигателя

Предельное время для пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором равна 10-15 секунд. При этом происходит значительное увеличение тока и уменьшение напряжения на зажимах электродвигателя. Поэтому необходимо проверить электродвигатель по условию пуска. Проверим, обеспечивает ли выбранный электродвигатель достаточно быстрый разгон агрегата под нагрузкой. Для этого определим требуемый номинальный момент двигателя при пуске, предполагая что минимальный пусковой момент двигателя был в 1,25раза больше статического момента рабочей машины при пуске.

— Расчет мощности и выбор электродвигателя главного привода М1: Основные данные: М=250Н∙м; n=1500об/мин; КПД_ст =0,92

Эффективная мощность, определяется по формуле:

                                                                                                (2.4)

где:M_кр,- крутящийся момент, Н∙м

n_н – частота вращения шпинделя – об/мин

Мощность двигателя определяется по формуле:

                                                                                                  (2.5)

где: P₂-эффективная мощность;

КПД_ст- коэффициент полезного действия станка;

Мощность электродвигателя выбирается по условию

Руст > Рдв;  где: Руст — мощность электродвигателя из каталога.

По каталогу выбираем электродвигатель с короткозамкнутым ротором марки 5А200L4 со следующими характеристиками: Руст=45кВт; n=1500об/мин; КПД=92,5%; cos=0,85; Iп/Iн=7,1.

— Расчет мощности и выбор электродвигателей насоса охлаждения