2.5 Разработка схемы управления и описание ее работы
Разработку схемы управления токарновинторезного станка модели 16Б16П ведем согласно с предложениями по модернизации .Схема электрическая принципиальная после модернизации представлена на листе2 графической части проекта.
Перед началом работы станка необходимо электрическую часть подключить к цеховой сети посредствам автоматического выключателя QF2, при этом загорается сигнальная лампа HL1.
Необходимая скорость вращения электродвигателя М1, задается установкой переключателя SА1 в положение 1 –первая, малая скорость, или в положение 2 –вторая скорость.
При воздействии на кнопку управления SВ2 включаются герконовые реле КV7, КV8,КV3 и герсиконовый контактор КМ3. Герконовое реле КV3 включает электродвигатель М1 главного привода замыкая свои контакты КV3.1КV3.3 в цепи тиристорного пускателя.
Рассмотрим работу тиристорного блока на примере фазы А . В момент похождения положительной полуволны напряжения на фазе А,происходит открытие тиристора VS1 ( так как положительная полуволна является прямой для VS1 ) и закрытие тиристора VS2 (так как положительная полуволна является обратной для VS2 ). Формируется открывающий импульс тока в цепи управления тиристора VS1. Открывающий импульс на управляющий электрод тиристора VS1 подается по цепи : фаза А, диод VD1, токоограничивающий резистор R1, Замыкающий контакт KV2.1, управляющий электрод тиристора VS1, катод тиристора VS1 . Тиристор VS1 открывается и на фазе А двигателя М1 появляется напряжение . Ток на обмотку статора двигателя поступает по цепи : фаза А, тиристор VS1, обмотка статора двигателя М1, тиристор VS4 – фаза В или тиристор VS6 – фаза С . В следующий полупериод прохождения отрицацельной полуволны напряжение в фазе А происходит закрытие тиристора VS1, и открытия тиристора VS2 . Открывающий импульс на управляющий электрод тиристора VS2 поступает по цепи : другая фаза ( на которой сейчас положительная полуволна ), обмотка статора двигателя М1, диод VD2, замыкающий контакт KV2.1, токоограничивающий резистор R1, управляющий электрод тиристора VS2 . Тиристор VS2 открывается и на обмотке двигателя появляется напряжение . В остальных фазах работа тиристорных блоков аналогична.
Герсиконовый контактор КМ3, замкнув свой контакт КМ3.1 включает электродвигатель М4 станции смазки.
После запуска электродвигателя М1 могут быть включены: переключателем SA3 –герсиконовый контактор КМ2 электронасоса охлаждения М3.
Нажатием кнопки управления SB3 включается герсиконовый контактор КМ1 электродвигателя быстрых перемещений каретки и суппорта М3.
Работа одновременно двумя перключателями управления, например, включение шпинделя переключателем SA4, а отключение переключателем SA5 –невозможно.
Если одним из переключателей шпиндель включен –второй переключатель никакого действия на работу привода не оказывает, так как, если работает переключатель SA4, герконовое реле КV7 оказывается отключенным, а при работе переключателем SA5 отключается герконовое реле КV8 . Но, если оба перключателя находятся в нейтральном положении и герконовые реле КV7 и КV8 включены, то начинать работу можно любым переключателем управления.
Чтобы включить рабочий ход шпинделя переключателем SA4, его нужно перевести из положения 2 “Шпиндель стоп “ в положение 3 “ Шпиндель вперед “ . При этом герконовое реле KV7 отключается, а герконовое реле KV6 включается и замкнув свой контакт KV6.2 включает герконовое реле KV4.
Герконовое реле замкнув свой контакт KV4.2 включает электромагнитную муфту YC1 и шпиндель начинает вращаться.
Для остановки шпинделя переключатель управления SA4 следует перевести из положения 3 в положение 2 “Шпиндель стоп”.При этом переключатель SA4 включает герконовое реле КV7 и отключает герконовое реле КV6, а через него отключают герконовое реле KV4 . Герконового реле KV4 размыкает свой контакт KV4.2 и отключает электромагнитную муфту YС1, и замыкая свои контакты KV4.1 и KV4.3 включает электромагнитную муфту YС2 . Шпиндель тормозится и останавливается, но электродвигатель М1 продолжает вращаться в прямом направлении . После остановки шпинделя герконовое реле КV1 отключается и разомкнув свой контакт KV1.1 отключает электромагнитную муфту YС2.
При торможении герконовое реле КV1 включается и отключается с помощью модуля времени KT1. Время торможения шпинделя задается в пределах 2…3 секунды.
Чтобы включить обратный ход шпинделя “Шпиндель назад “, переключатель управления SA4 следует перевести из положения 2 “Шпиндель стоп “ в положение 1 “Шпиндель назад”. Переключатель SА4 отключает герконовое реле КV7 и включает герконовое реле КV5.
При включении герконового реле KV5 размыкается его контакт KV5.2 и отключает герконовое реле КV3 хода вперед электродвигателя М1 главного привода . Контакт КV5.1 замыкается и включает герконовое реле КV2 хода назад, каторое, замкнув свои контакты КV2.1КV2.3 осуществит запуск электродвигателя М1 в обратном направлении . Контакт реле КV5.3 замыкается и включает герконовое реле КV4.
Контакт КV4.1 замыкается и включает электромагнитную муфту YС1, и шпиндель станка начинает вращаться в обратном направлении.
Для остановки шпинделя переключатель управления SA4 из положения 1 следует перевести в положение 2 “Шпиндель стоп” . При этом контакты переключателя включают герконовое реле КV7 и отключают реле КV5 . Обесточенное реле КV4 отключает электромагнитную муфту YC1 и включает электромагнитную муфту YC2 . При отключении реле КV5 магнитный пускатель КV2 остается включенным и двигатель М1 продолжает вращаться в обратном направлении.
При управлении шпинделем станка переключателем управления SA5 при подаче команд “Шпиндель вперед“ или “Шпиндель назад“ происходит включение герконового реле КV7 и отключение герконового реле КV8 . В остальном действие электросхемы аналогично действию при управлении шпинделем станка левой рукояткой управления.
Отключение станка осуществляется переводом рукоятки выключателя QF2 в положение “ Отключено “
На станке имеется амперметр А1, измеряющий нагрузку главного электродвигателя М1.
Защита от токов короткого замыкания осуществляется с помощью плавких предохранителей FU1FU3 и автоматических выключателей QF2, QF3.
Защита электродвигателей от перегрузок осуществляется тепловыми реле КК1КК3.
2.6 Выбор элементов схемы
Выбор силовых тиристоров производим по следующим условиям:
по току тиристора:
Iном.т (0,5 Imaxкр )/( 2 Ко Ко К Кф) ; (12 )
по обратному напряжению тиристора:
Uобр.ном.т 1,1 2 Uс, (13 )
где Iном.т –номинальный ток тиристора, А;
Imaxкр максимальный возможный ток через тиристор,
А;
Ко –коэффициент учитывающий условия охлаждения,
Ко =0,5;
Ко коэффициент учитывающий загрузку тиристора в
зависимости от температуры окружающей среды,
Ко =1;
К коэффициент учитывающий угол проводимости
Тиристора К =1;
Кф коэффициен учитывающий форму тиристора,
Кф=1,1;
Uобр.ном.т – обратное номинальное напряжение
тиристора, В;
Произведем выбор тиристоров VS1VS10 в цепи питания двигателя главного движения М1.
Максимальный кратковременный ток через тиристор в нашем случае принимаем равным пусковому току двигателя М1.
По условиям (12) и (13) получим:
Iном.т (0,5 79,1 )/( 2 0,5 1 1 1,1) =35,9 А
Uобр.ном.т 1,1 2 380 =591,1В
Так как в схеме не предусмотрена защита от перенапряжений с помощью RC цепочек, то выбираем тиристоры по напряжению на два класса выше, чем получилось по расчету.
По ( ) выбираем тиристоры VS1VS10 класса Т122206 с Iном.т=40А, Uобр.ном.т=800В, Iупр.т=0,18А, Uупр.т=4B.
Выбор диодов для тиристорного пускателя производим по следующим условиям:
Uобр 2 Uс, ( 14 )
Iпр.доп Iупр.т, ( 15 )
где Uобр обратное допустимое напряжение диода, В;
Iпр.доп допустимый прямой ток диода, А.
Произведем выбор диодов VD1VD10 для тиристорного пускателя в цепи двигателя главного движения М1.
По условию (14) и (15) получим:
Uобр 2 380 = 537,4 В
Iпр.доп 0,18 А
По ( ) выбираем диоды VD1VD10 марки КД105В с Iпр.доп=0,3 А, Uобр=600В.
Выбор резисторов для тиристорного пускателя производим по следующим условиям:
Rp (0,05 Umax Uупр.т ) / (1,1 Iупр.т) ; (16 )
Ррас. Iупр.т. Rp, (17 )
где Rp активное сопротивление резистора, Ом;
Umax максимальное значение напряжения сети, В;
Pрас мощность рассеивания резистора, Bт.
Максимальное напряжение сети определяем по формуле:
Umax 2 Uс ( 18 )
Umax 2 380 =537,4
Произведем выбор резисторов R1R5 для тиристорного пускателя в цепи двигателя главного движения М1.
По условию ( 16 ) и ( 17 ) получим:
Rp (0,05 537,4 4 ) / (1,1 0,18) = 115,5 Ом
Ррас. 0,18. 115,5 =3,74 Вт
По ( ) выбираем резисторы R1R6 марки С535В с Р=7,5Вт, R=120 Ом.
Выбор герсиконовых контакторов производим по условиям:
Uном.к.к Uц.у. ; ( 19 )
Iном.кон. Iдл.к.ц., ( 20 )
где Uном.к.к номинальное напряжение катушки контак
тора, В;
U ц.у.. напряжение цепи управления, В;
I ном.кон. номинальный ток контактов контактора, А;
I дл.к.ц.. длительный ток коммутируемой цепи, А.
Произведем выбор герсиконового контактора КМ1 . В данном случае I дл.к.ц.. будет равен номинальному току двигателя М2.
По условиям (19) и (20) получим:
U ном.к..к 24 В
I ном.кон.. 0,9 А
По ( )выбираем герсиконовый контактор КМ1 марки КМГ18193000У.2.04 с Uном.к.к=24B,.Iном.кон. =6,3 A, Pпотр=4 Вт.
Выбор оставшихся герсиконовых контакторов аналогичен, данные выбора заносим в таблицу 4.
Таблица 4
|
Обозначение |
Марка кон тактора |
Uц.у., В |
Iдл.к.ц, А |
Uном.к..к, В |
I ном.кон, А |
Pпотр, Вт |
|
КМ1 |
КМГ18193000У.2.04 |
24 |
0,9 |
24 |
6,3 |
4 |
|
КМ2 |
КМГ18193000У.2.04 |
24 |
0,4 |
24 |
6,3 |
4 |
|
КМ3 |
КМГ18193000У.2.04 |
24 |
0,4 |
24 |
6,3 |
4 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
