Функции коммутационного элемента

Функция включения (НО) обеспечивает протекание тока нагрузки при обнаружении объекта воздействия и прерывание протекания тока при отсутствии объекта воздействия.

Функция отключения (НЗ) обеспечивает прерывание протекания тока нагрузки при обнаружении объекта воздействия и протекание тока при отсутствии объекта воздействия.

Функция включения-отключения или переключения («ИЛИ») является комбинированной функцией, включающей в себя как функцию включения, так и функцию отключения. Программируемая функция - один выход ВБ может программироваться пользователем как функция НО или как функция НЗ.

Выбираем бесконтактный выключатель марки БВК201-24, U=24 В,I=0,2 A

Выбор электромагнита золотника на примере YA1.

Выбор электромагнитапроизводим по условию:

U_{ном.эмф.}? U_ц.у.,

где U_{ном. эмф.}-номинальное напряжение электромагнита, В;

U_ц.у. - номинальное напряжение цепи управления, В.

U_{ном.эмф.}? 110 В

По [19] выбираем электромагнит марки

SP-COU-110DC /80 с U_{ном. э.м.}=110 В, I_{ном. э.м.}=0,3 А, Р=33 Вт.

Выбор магнитных пускателей на примере КМ1.

Магнитные пускатели представляют собой аппараты, с помощью которых путем воздействия на электромагниты производится управления контактами, замыкающими и размыкающими силовые и вспомогательные цепи. Мощность, необходимая для питания катушек электромагнитов в цепях управления, незначительна по сравнению с мощностью силовых цепей.

Выбор магнитных пускателей производят в соответствии со следующими условиями:

1.Номинальное напряжение магнитных пускателей не должно быть меньше напряжения питания

UнUп, В

где Uп=110В - напряжение питания магнитного пускателя, В

2. Ток, протекающий по силовым контактам магнитных пускателей должен

быть больше расчетного тока нагрузки.

IнIрасч, А

где Iрасч.=0.63 А - ток двигателя КМ2

Исходя из этих условий, по [20] выбираем магнитный пускатель типа КМИ-

10910 9 А 110 В/АС-3 1НО ИЭК: Iн=9 А, Uн=110В.

Выбор лампы местного освещения производим по условию:

U_{ном л.м.о.}?U_ц.м.о.

где U_{ном л.м.о.} - номинальное напряжение лампы, В;

U_ц.м.о. - напряжение цепи местного освещения, В.

U_{ном л.м.о.}?24 В По [21] выбираем светильник станочный на гибкой стойке НКП 03-60-003 с U_{ном л.м.о.}=24 В и Р_{номл.м.о.}=60 Вт.

Выбор блока питания 24 В производим по условиям:



U_вых=U_потр.

I_бп. ??I_потр.,

где U_потр.=24 В - напряжение питания потребителей

?I_потр.=1.6 A

Исходя из этих условий, по [22] выбираем блок питания марки AD1048-24FS, 2 А, 24 VDC.

Выбор понижающего трансформатора TV1 для питания цепей УЧПУ и блока питания производим по условиям:

U_{ном 1 тр}? U_с,

U_{ном 2 тр}? U_ц.у,

S_ном.тр? S_расч2.1,

где U_{ном 1 тр} - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, В;

U_{ном 2 тр} - номинальное напряжение вторичной обмотки питания трансформатора, В;

S_ном.тр - номинальная мощность трансформатора, В·А;

S_рас2.1 - полная расчетная нагрузка первичной обмотки трансформатора, ВА.

Полную расчетную нагрузку первичной обмотки трансформатора S_рас2.1, ВА, определяем по формуле:

S_рас2.1=S₂/з_тр,(1)

где S₂ - суммарная полная мощность нагрузки вторичных обмоток, ВА;

з_тр - коэффициент полезного действия трансформатора, о.е.

Суммарную мощность нагрузки S₂ , ВА, определяем по формуле:



S₂=I_чпу·U_чпу+I_бп·U_бп., (2)

S₂=0,25·220+2·220=495 В·А

S_рас2.1=495/0,91=544 В·А

U_{ном 1 тр}?380 В

U_{ном 2 тр}?220 В

S_ном.тр?544 В·А

По[21]выбираем трансформатор марки ОСМ-0,63 380/5-220 с U_{ном 1 тр}=380 В, U_{ном 2 тр}=220 В, S_ном.тр=630 В·А.

Выбор понижающего трансформатора TV2 для питания цепей управления и местного освещения производим по условиям:

U_{ном 1 тр}? U_с,

U_{ном 2 тр}? U_ц.у,

U_{ном 2 м.о.}=U_ц.м.о.,

S_ном.тр? S_расч2.1,

где U_{ном1 тр} - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, В;

U_{ном 2 тр} - номинальное напряжение вторичной обмотки питания трансформатора, В;

U_{ном2 м.о.} - номинальное напряжение обмотки питания местного освещения, В;

S_ном.тр - номинальная мощность трансформатора, В·А;

S_рас2.1 - полная расчетная нагрузка первичной обмотки трансформатора, ВА.

Полную расчетную нагрузку первичной обмотки трансформатора S_рас2.1, В·А, определяем по формуле:



S_рас2.1=S₂/з_тр, (3)

где S₂ - суммарная полная мощность нагрузки вторичных обмоток, ВА;

з_тр - коэффициент полезного действия трансформатора, о.е.

Суммарную мощность нагрузки S₂ , В·А, определяем по формуле:

S₂=I_ц.у.·U_ц.у.+I_л.м.о·U_{ном.л.м.о.}, (4)

S₂=2,1·110+2,5·24=83 В·А

S_рас2.1=83/0,91=91 В·А

U_{ном 1 тр}?380 В

U_{ном 2 тр}?110 В

U_{ном 2 м.о.}?24 В

S_ном.тр?91 В·А

По [21] выбираем трансформатор маркиОСМ1-0,1 380/5-22-110 с U_{ном 1 тр}=380 В, U_{ном 2 тр}=110 В,U_{ном 2 м.о.}=24 В, S_ном.тр=100 В·А.

По паспорту станка выбираем элементы для подавления помех RC1…RC10

Резистор МЛТ-2.100 Ом ±10% ОЖО467.180ТУ

Конденсатор К73-17-400-0,47 мКф ±10% ОЖО.461.104ТУ

По паспорту станка выбираем элементы для подавления помех электродвигателей RC-M2…RC-M6

Резистор МЛТ-2.270 Ом ±10% ОЖО467.180ТУ

Конденсатор К73-17-630-0,22 мКф ±10% ОЖО.461.104ТУ

12. Выбор защитной аппаратуры и питающих проводов

Провода выбирают с учетом ряда соображений. Количество проводов и число жил в каждом ясны из схемы электрической соединений. Сечение жил определяет токовая нагрузка, при этом во всех случаях выбор сечений проводят по нагреву (каждой нагрузке должно соответствовать сечение не менее определяемого по таблице в ПУЭ).

а) Выбор сечения жилы провода цепи управления U=110В.

Ток нагрузки слагается из пускового тока магнитных пускателей и электромагнитов золотников

I_p=, А (4)

где Р_п=33 ВА - пусковая мощность магнитного пускателя (эл.маг.золотника) ВА

U_н=110В - напряжение питания катушки, В

I_р =

Но так как одновременно включаются пять магнитных пускателей и 2 эл. магнитных муфты, то пусковой ток в цепи управления

Iр = 0,37 = 2,1 А

Выбираем провод марки ПВ3 сечением 0,75 мм².

б) Выбор сечения жил провода питающего цепь управленияU=24В.

Расчетный ток нагрузки цепи управления определяется как сумма расчетных токов элементов схемы одновременно находящихся во включенном состоянии (блоков входов/выходов, бесконтактных выключателей)

I_р=, А (5)

I_р = 0,352+0,28=2,3 А

Исходя из этого выбираем провод марки ПВ3 сечением 0,75 мм².

Выбор теплового реле FP1 для двигателя М2.

Тепловые реле для защиты электродвигателей от перегрузок выбираем по условиям:

I_{ном.т.р.}?I_ном ,

где I_{ном.т.р.} - номинальный ток теплового реле, А;

I_{ном.т.р.}?0,63 А

По [20] выбираем тепловое реле FP1 марки РТИ-1304 с пределами регулирования 0.4-0.63 А.

Выбор автоматического выключателя на примереQF4 производим по условию:

I_ном.р.?I_дл,

где I_ном.р. - номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя, А;

I_дл - длительный ток нагрузки цепи, А.

Длительный ток нагрузки цепи, I_дл , А, находим по формуле:

I_дл=?I_ном.д, (6)

где ?I_ном.д. - сумма номинальных токов электродвигателей, А;

I_дл=0,63+1,25+0,8+0,63+0,63=3,94 А

I_ном.р.?3,94 А

По [21] выбираем автоматический выключатель QF4 марки C60N 4A 3П 6 кА.

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

I_ср.э.р.?1,25I_кр, где I_ср.э.р. - ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

I_кр - наибольший возможный кратковременный ток в защищаемой цепи, А.

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя, I_ср.э.р., А, находим по формуле:

I_ср.э.р.=10I_ном.р, (7)

I_ср.э.р.=10·4=40 А

В нашем случае наибольший кратковременный ток в защищаемой цепи определяется как сумма номинальных токов двигателей М2, М3, М4, М5 и М6:

I_кр=I_ном.д2+ I_ном.д3+I_ном.д4+I_ном.д5+I_ном.д6, (8)

где I_ном.д2 - номинальный ток второго электродвигателя, А;

I_ном.д3 - номинальный ток третьего электродвигателя, А;

I_ном.д4 - номинальный ток четвёртого электродвигателя, А;

I_ном.д5 - номинальный ток пятого электродвигателя, А;

I_ном.д6 - номинальный ток шестого электродвигателя, А.

I_кр=0,63+1,25+0,8+0,63+0,63=3,94 А

40 А?1,25·3,94=4,92 А

Так как условие соблюдается, то выключатель выбран правильно. Окончательно выбираем автоматический выключатель QF4 марки C60N 4A 3П 6 кА.



Заключение

В данном дипломном проекте была произведена модернизация станка модели 7800ИТФ3, выполнен критический анализ существующей системы управления, выявлены недостатки и предложены варианты модернизации. В расчетно-конструкторской части дипломного проекта был выполнен расчет и выбор сервосистемы необходимой мощности и момента привода подачи станка. Выполнен подбор аппаратуры и исполнительных органов, обоснованная целесообразность поставленной задачи.

Произведена замена старой системы УЧПУ на современную. Обеспечивается автоматическое программное управление скоростью, положением рабочих органов в режиме реального времени. Точность и безотказность при работе является важной особенностью современных систем.

В результате модернизации станок обеспечивает следующие технологические параметры:

1 Минимальная погрешность обработки заготовки.

2 Возможность подбора рабочего усилия и скорости в зависимости от качества, размера заготовки и вида операции, которая выполняется.

3 Снижение времени переналадки и настраивание на обработку.

4 Низкие энергетические затраты.

5 Повышение производительности работы.

6 Снижение удельной себестоимости произведенной продукции.

За счет введения новой системы управления существенно снижается время на ремонт, повышаются техника - экономические показатели.



Список использованной литературы

1. ГОСТ 2.104 Основные надписи

2. ГОСТ 2.105 Общие требования к текстовым документам

3. ГОСТ 2.114 Технические условия. Правила построения, изложения и оформления

4. ГОСТ 2.305 Изображения-виды, разрезы, сечения

5. ГОСТ 2.701 Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению

6. ГОСТ 2.702 Правила выполнения электрических схем

7. ГОСТ 12.2.009 Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности

8. ГОСТ 7599 Станки металлообрабатывающие. Общие технические условия

9. ГОСТ Р 51345 Безопасность машин. Блокировочные устройства связанные с защитными устройствами. Принципы конструирования и выбора

10. ГОСТ Р МЭК 60204-1 Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования

11.СТП УК 14-2004 Оборудование технологическое. Электроавтоматика. Монтаж. Общие технические условия

12 РД 153-34.0-03.150-00 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок

13. Правила устройства электроустановок. Изд. 7-е, доп. с исправлениями. М.: ЗАОЭнергосервис, 608 с.

14. Общий курс электропривода. М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. Изд. 6-е, доп. и перераб. М.: Энергоиздат, 1981, 575 с.

15. Типовые расчеты по электрооборудованию. В.И. Дьяков. Изд. 7-е. М.: Высшая школа, 1991, 160 с.

16. Как сделать проект небольшой электроустановки. Е.А. Каминский. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1980, 120 с.

17. Комплект документации станка 7800ИТФ3

Размещено на Allbest.ru