Модернизация электрооборудования и схемы управления токарно-винторезного станка

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

Выбор промежуточных герконовых реле для управления тиристорами производим по условиям:

по напряжению:

U ном.к.р U ц.у. ; ( 21 )

по току контактов реле:

I ном.кон.р I дл.к.ц ; ( 22 )

по количеству и виду (замыкающие, размыкающие ) контактов.

где U ном.к.р  номинальное напряжение катушки реле, В;

I ном.кон.р  номинальный ток контактов реле, А.

Произведем выбор герконового реле KV2 .В данном случае Iдл.к.ц равен току управления тиристорами.

По условиям ( 14 ) и ( 15 ) получим:

U ном.к.р 24 В

I ном.кон.р 0,18 А

требуется три замыкающихся и один размыкающий контакт.

По ( ) выбираем герконовое реле KV2 состоящее из двух : реле марки РПГ010421 с числом замыкающихся контактов –четыре, Рпотр=1,5 Вт, I ном.кон.р =1A, U ном.к.р= 24 В и реле марки РПГ110222 с числом размыкающихся контактов –два, Рпотр=1,4 Вт, I ном.кон.р =1A, U ном.к.р= 24 В.

Выбор оставшихся герконовых реле аналогичен, данные выбора заносим в таблицу 5.

Таблица 5

Выбор реле времени КТ производим по условиям (21), (22) и по величине выдержки времени:

tуст. t расч., ( 23 )

где tуст  время установки реле времени, с;

tрасч  расчетная величина выдержки времени, с, из

паспортных данных t расч =23 сек.

Длительный ток коммутируемой цепи I дл.к.ц., A, определяем по формуле:

I дл.к.ц=Рпотр / U ц.у., ( 24 )

где Рпотр  мощность потребителя коммутируемого контактами реле, Вт.

Контакт реле времени коммутирует цепь герконового реле KV1 . Соответственно I дл.к.ц по формуле ( 24 ) будет равен:

I дл.к.ц=(1,4 + 0,4) / 24 =0,08 А

По условиям ( 21 ), ( 22 ) и ( 23 ) получим:

U ном.к.р. 24 В

I ном.кон.р. 0,08 А

t расч 2 сек

По ( ) выбираем реле времени КТ марки ВЛ26У4 с U ном.к.р =24 В, I ном.кон.р =1 А, Рпотр =16Вт, tуст =1300 с.

Выбор лампы местного освещения производится по следующим условиям:

по мощности;

по номинальному напряжению:

U ном.л.м.о. U ц.м.о.. ; ( 25 )

где Uном.л.м.о  номинальное напряжение лампы местного

освещения, В;

U ц.м.о напряжение цепи местного освещения, В.

U ном.л.м.о. 24 В

По ( ) выбираем лампу местного освещения ЕL типа МО2425 с Uном.л.м.о=24В, Рпотр=2,5Вт.

Выбор сигнальной лампы HL2 производим по условиям:

по конструктивному исполнению;

по номинальному напряжению:

U ном.с.л.. U ц.с.., ( 26 )

где U ном.с.л –номинальное напряжение сигнальной лампы,В.

U ц.с –напряжение цепи сигнализации, В.

По условию ( 26 ) имеем:

U ном.с.л.. 5 В.

По ( ) выбираем сигнальную лампу HL2 марки МН 03 с U ном.с.л=24 В, Рпотр=2,5Вт.

По паспорту выбираем устройство HL1 марки УПС2У3.

Из паспортных данных выбираем амперметр типа Э8031 У3.

Выбор переключателей производим по следующим условиям:

по назначению;

по конструктивному исполнению;

по рабочему напряжению:

U ном.пер.. U ком ; ( 27 )

по току контактов переключателя:

I ном.к.пер. I дл.к.ц : ( 28 )

где U ном.пер  номинальное напряжение переключате

ля, В;

Uкомноминальное напряжение коммутируемой цепи,В;

I ном.к.пер номинальный ток переключателя, А.

Произведем выбор переключателя SA2 . По формуле ( 24 ) определяем длительный ток коммутируемой цепи:

I дл.к.ц.. = 25/24=1,04 А

По условию ( 27 ) и ( 28 ) получим:

U ном.пер 24 В

I ном.к.пер 1,04 А

По ( ) переключатель SA2 марки ПКн105 с U ном.пер.=24 В, I ном.к.пер =4 А.

Выбор остальных переключателей аналогичен . Данные заносим в таблицу 6.

Таблица 6

Выбор кнопок управления производим по следующим условиям:

по напряжению:

U ном.кн.. U ц.у. ; ( 29 )

по току контактов кнопки:

I ном.к.н. I дл.к.ц ; ( 30 )

по виду и цвету толкателя;

по количеству и виду контактов,

где U ном.кн номинальное напряжение кнопки,B;

I ном.к.н номинальный ток контактов кнопки, А.

Вид толкателя может быть грибовидный или цилиндрический, цвет  красный или черный . Следует иметь в виду, что кнопка “ Общий стоп “ должна быть с грибовидным толкателем красного цвета.

Покажем выбор кнопки SB3. По формуле ( 24 ) определяем длительный ток коммутируемой цепи:

I дл.к.ц.. = 4/24=0,17 А

По условиям ( 29 ) и ( 30 ) имеем:

U ном.кн..=24 В.

I ном.к.н.= 0,17 А

По ( ) выбираем кнопку SB3 марки КЕ011У3 с I ном.к.н=6 А, U ном.кн..=24 В, с цилиндрическим толкателем черного цвета.

Выбор оставшихся кнопок аналогичен . Данные выбора сводим в таблицу 7.

Таблица 7

Выбор конечных выключателей производим по условиям:

по конструктивному исполнению;

по количеству и виду контактов;

по напряжению:

U ном.к.в.. U ц.у. ; ( 31 )

по току контактов:

I ном.к..в. I дл.к.ц ; ( 32 )

где U ном.к.в – номинальное напряжение конечного

выключателя, B;

I ном.к..в – номинальный ток контактов конечного

выключателя, А.

Покажем выбор конечного выключателя SQ3, который коммутирует цепь катушек реле KV4, KV5, KV6, KV7, KV8 и герсиконового контактора КМ3. В данном случае в наиболее тяжёлом режиме одновременно могут работать : герконовое реле KV7 или герконовое реле KV8, а также герконовые реле KV4, KV6 и герсиконовый контактор КМ3 . По формуле ( 24 ) длительный ток коммутируемой цепи равен:

Iдл.к.ц..=(1,4+1,4+1,4+1,4+1,5+1,4+4)/ 24=0,5 А

По ( ) выбираем конечный выключатель SQ3 марки ВПК2110У3 с Iном.к.в.=4 А, Uном.к.в.=24 В.

Выбор оставшихся конечных выключателей аналогичен . Данные выбора сводим в таблицу 8.

Таблица 8

По паспорту станка выбираем электромагнитные муфты YC1 и YC2 . YC1 марки ЭТМ0841Н2 с Uном.к.в.=24 В, Рпотр=60Вт и YC2 марки ЭТМ0862В с Uном.к.в.=24 В, Рпотр=60Вт.

По паспорту станка выбираем конденсатор С1 марки МБГП202000,51 с емкостью 0.51 мкФ.

По паспорту станка выбираем диод VD15 марки Д226В.

Выбор диодов мостового выпрямителя для питания цепи управления производим по условиям:

по обратному напряжению:

U обр. 1,57 U ц.у. ; ( 33 )

по прямому току:

I доп.пр. 0,5 I d, ( 34 )

где I d – ток нагрузки диодов, А.

Ток нагрузки диодов определяем по формуле:

Id. Pпотр U ц.у, ( 35 )

где Pпотр – сумма активных мощностей потребителей

цепи управления, Вт.

Id.=(1,4+1,4+1,4+1,4+1,5+1,4+4+4+4+60)/24=3,35 А

По условиям ( 33 ) и ( 34 ) имеем:

U обр. 1,57 24=37,7 В

I доп.пр. 0,5 3,35=1,68 А

По ( )выбираем диоды VD11VD14 марки КД202Б с U обр =50 В, I доп.пр =3,5 А.

Выбор понижающего трансформатора TV для питания цепей управления и местного освещения производим по условиям:

по напряжению обмоток:

Uном.1тр. U с. ; ( 36 )

Uном.2тр. U ц.у. ; ( 37 )

Uном.2мо. U ц.мо. ; ( 38 )

Sном.тр. Sрасч.1, ( 39 )

где Uном.1тр  номинальное напряжение первичной обмотки

трансформатора, В;

Uном.2тр номинальное напряжение вторичной обмотки

питание выпрямителя, В;

Uном.2мо  номинальное напряжение питания обмотки

местного освещения, В;

Sном.тр номинальная мощность трансформатора, В А;

Sрасч.1  полная расчетная нагрузка первичной

обмотки, В А.

Расчетную нагрузку трансформатора определяем по формуле:

Sрасч.1 = S2 /, ( 40 )

где S2 суммарная полная мощность нагрузки вторичных

обмоток,В А;

 коэффициент полезного действия трансформа

тора, о.е.

Суммарную полную мощность нагрузки в нашем случае определяем по формуле:

S2= Id Uц.у. + Iл.мо Uц.у., ( 41 )

где Iл.мо  ток лампы местного освещения, А.

По формуле ( 24 )имеем:

Iл.мо =25 /24 =1,04 А

По формуле ( 41 ) получим:

S2=3,35 24 + 1,04 24 =105,36 В А

По ( ) принимаем =0,875.

По формуле ( 40 ) получим:

Sрасч.1 =105,36 / 0,875 =120,4 В А

По условиям ( 36 ), ( 37 ), ( 38 ), ( 39 ) получим:

Uном.1тр. 380 В

Uном.2тр. 29 В.

Uном.2мо. 24 В.

Sном.тр. 120,41

По ( )выбираем разделительный трансформатор TV1 типа ОСМ  0,160 с Sном.тр =160 В А, Uном.1тр =380, Uном.2тр =29 В, Uном.2мо =24 В.

2.7 Выбор защитной аппаратуры и питающих проводов

Выбор водного автоматического выключателя производим по условию:

I ном.р. I дл., ( 42 )

где Iном.р  номинальный ток теплового расцепителя

автоматического выключателя, А;

I дл длительный ток нагрузки цепи, А;

Для водного автоматического выключателя QF2:

I дл = I ном.д .+ I 1ном.тр, ( 43 )

где I ном.д  сумма номинальных токов электродвигате

лей, А;

I 1ном.тр номинальный ток первичной обмотки пони

жающего трансформатора TV.

I ном.д =I ном.М1.+ I ном.М1 +I ном.М1 +I ном.М1, ( 44 )

I 1ном.тр =Sном.тр .+ U ном.1тр., ( 45 )

I ном.д =11,3+0,9+0,4+0,4=13,0 А

I 1ном.тр =160/380=0,42 А

По формуле ( 43 ) получим:

I дл. =13,0+0,42=13,42 А

По условию ( 42 ) имеем:

I ном.р. 13,42 А.

По ( ) выбираем автоматический выключатель QF2 марки ВА 5131 с I ном.в =100 А, I ном.р =16 А, Кт.о. =10.

Поскольку автоматический выключатель имеет комбинированный расцепитель, то проверим выбранный выключатель на возможное срабатывание электромагнитного рсацепителя по условию:

I ср.э.р.. 1,25 I кр, ( 46 )

где I ср.э.р – ток срабатывания электромагнитного расце

пителя выключателя, А;

I кр  наибольший возможный кратковременный ток в

защищаемой цепи, А.

Для автоматических выключателей серии ВА ток срабатывания электромагнитного расцепителя можно определить по формуле:

I ср.э.р..=10 I ном.р., ( 47 )

I ср.э.р.. 10 16=160,0 А

В нашем случае наибольший кратковременный ток в защищаемой цепи определяется как сумма пускового тока двигателя М1 и номинальных токов двигателей М2,М3 и М4 плюс номинальный ток первичной обмотки трансформатора:

I кр =79,1+0,9+0,4+0,4+0,42=81,22 А

По условию ( 47 ) имеем:

160 А 1,25 81,22=101,5 А

Условие соблюдается, значит, автоматический выключатель выбран,верно .Окончательно выбираем автоматический выключатель QF2 марки марки ВА 5131 с I ном.в =100 А, I ном.р =15 А, Кт.о. =10.

Для защиты питающей линии выбираем автоматический выключатель, устанавливаемый в распределительном устройстве, по селективности на одну ступень выше, чем вводной выключатель.

Страницы: 1, 2, 3, 4