Рейсмусовые станки

31



6



Ведение



В соответствии с «Основными положениями энергетической программы РБ на длительную перспективу», предусмотрено проведение активной энергосберегающей политике на базе ускорения научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства.

Энергетическая эффективность энергосбережения определяется, прежде всего, тем, что мероприятия по экономии электроэнергии требуют существенно меньших затрат по сравнению с производством эквивалентного количества энергоресурсов. Установлено, что проведение активной энергосберегающей политике в ближайшем времени позволит сократить примерно на 25% прирост производства энергоресурсов.

Большая роль в энергосбережении принадлежит промышленным предприятиям, потребляющим более 50% добываемых топливно-энергетических ресурсов страны, экономия топлива и энергии должна достигаться прежде всего за счет внедрения новых энергосберегающих технологий и оборудования, рационального использования топливно-энергетических ресурсов.

Надлежащее и правильно – выбранное электрооборудование является залогом минимального потребления электроэнергии, оптимальное выполнение работы, поставленной перед установкой.






Состав и краткая техническая характеристика (станка, механизма, установки)



Рейсмусовые станки предназначены для продольного одностороннего фрезерования в размер по толщине поверхностей плоских заготовок из древесины.

Конструктивные особенности рейсмусовых станков:

Станина рейсмуса коробчатого типа, литая

Механизм подачи рейсмусного станка – четырехвальцовый, который состоит из двух верхних и двух нижних подающих вальцов.

Верхние подающие вальцы рейсмусовых станков собраны на двух опорах и состоят из переднего рифленого и заднего гладкого вальцов. Нижние подающие вальцы – гладкие и установлены в столе.

Для устранения явления вырывов волокон древесины, перед 4-х сторонним ножевым валом рейсмусовых станков установлен специальный прижим. Подъём и опускание стола в зависимости от толщины заготовки – ручное. Безопасность работы на рейсмусе обеспечивается целым рядом технических приспособлений. Рейсмусовые станки оборудуются когтевой защитой установленной перед подающими вальцами и другими устройствами, обеспечивающими безопасные условия работы.

Все потенциально опасные части рейсмуса станка смонтированы в станине или закрыты специальными кожухами.

В каталоге представлены также универсальные двухсторонние рейсмусовые станки, а также рейсмусы с функцией фрезерования для производства вагонки и различного рода плинтуса.



2. Требования к электрооборудованию



Главный привод рейсмусовых станков осуществляется от двухскоростного асинхронного двигателя.

В механических цехах деревообрабатывающих заводов широкое применение нашли рейсмусовые станки.

Питание силовой цепи осуществляется от сети 380 В, цепи управления – 110 В. Для цепи местного освещения питается напряжением 24 В, через понижающий трансформатор.

Так как, помещение в котором будет находится станок является пыльным и влажным, то соответственно будем выбирать электрооборудование со степенью защиты IP44.

Электрические аппараты должны соответствовать следующим требованиям: изоляция электрических аппаратов должна быть рассчитана в зависимости от условий возможных перенапряжений, которые могут возникнуть в процессе работы. Аппараты, предназначенные для частого включения и отключения, должны иметь высокую механическую и электрическую износоустойчивость, а температура токоведущих элементов не должна превышать допустимых значений. При коротком замыкании токоведущая часть аппарата подвергается значительным термическим и динамическим нагрузкам, которые вызваны большим током. Эти нагрузки не должны препятствовать дальнейшей работе аппарата.

Установка электродвигателей и аппаратов должна осуществляться таким образом, чтобы они были доступны для осмотра и замены для ремонта Электродвигатели должны быть заземлены или занулены в соответствии с требованиями ПУЭ. На коммутационных аппаратах, пускорегулирующих устройствах, предохранителях и т.п. должны быть надписи, указывающие, к какому электродвигателю они относятся.



3. Принцип действия электрооборудования и систем управления



На станке установлены три трехфазных короткозамкнутых асинхронных электродвигателя.

На станке применяется электрооборудование на напряжение питающей сети 380 В и частотой тока 50 Гц, цепь управления – 110 В, местное освещение – 24 В.

При нажатии SB3 включается магнитный пускатель КМ1. Включается электродвигатель М1. При нажатии на кнопку SB5 включается КМ3, который замыкает свои контакты и двигатель главного движения М2 включается на пониженной скорости по схеме треугольник. При переключении переключателя SA1 во второе положение и нажатии на кнопку SB4 включаются магнитные пускатели КМ4 и КМ5, которые замыкают свои контакты и двигатель М2 включается на повышенной скорости по схеме двойная звезда.

При нажатии на кнопку SB5 включается КМ6 и двигатель М3 начинается вращение вправо, а при нажатии SB6 включается КМ7 и двигатель М3 начинает вращение влево.

Контакты блокировок SQ1-SQ2 – это контакты блокировок дверей шкафа управления, пульта управления.

		Защита цепи питания и местного освещения от токов короткого замыкания осуществляется предохранителями FU1–2, вся схема защищена автоматическим выключателем QF1. Защита двигателя главного привода от перегрузок осуществляется тепловыми реле КК1 и КК2.

		

		4. Расчет мощности и выбор двигателей

		

		При выборе электродвигателей необходимо учитывать требования технологического процесса и условия окружающей среды в процессе эксплуатации.

		В зависимости от категории помещения по условиям окружающей среды в данном курсовом проекте будем использовать электродвигатели со степенью защиты IP44.

		Выбираем электродвигатель М1. Мощность электродвигателя рассчитываем по формуле:

				

														(4.1)

		

		где, Р – мощность двигателя, кВт;

		Мкр = 12,5 Нм – крутящийся момент;

		nф = 1500 об/мин – частота вращения;

		η = 0,8 – коэффициент полезного действия;

	

	Из справочника асинхронных электродвигателей серии 4А выбираем электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А100S4У3.

	Характеристика электродвигателя.

	Мощность на валу, кВт				3,0

	Число оборотов в минуту, об/мин		1500

	КПД при номинальной нагрузке, %	82

	Cosφ при номинальной нагрузке		0,83

	iп					5,0

	mк					2,2

	sном, %					2,1

		Выбираем электродвигатель главного движения М2. Мощность электродвигателя рассчитываем по формуле 4.1:

		

	Из справочника асинхронных электродвигателей серии 4А выбираем двухскоростной электродвигатель типа 4А200L4/2У3.

		Характеристика электродвигателя

	Мощность на валу, кВт				33,5/37

	Число оборотов в минуту, об/мин		1500/3000

	КПД при номинальной нагрузке, %		91/87

	cosφ при номинальной нагрузке		0,87/0,89

	iп					4,5/5

	mк					2,2/3,0

		Выбираем электродвигатель М3. Мощность электродвигателя рассчитываем по формуле 4.1

		

	Из справочника асинхронных электродвигателей серии 4А выбираем электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А90L4У3.

	Характеристика электродвигателя.

	Мощность на валу, кВт				2,2

	Число оборотов в минуту, об/мин		1500

	КПД при номинальной нагрузке, %	80

	cosφ при номинальной нагрузке		0,83

	iп					4,0

	mк					2,0

	sном, %					2,5

	

	5. Расчет и выбор электрических аппаратов и элементов электрической схемы

	

	Ток, протекающий в силовой цепи, определяется электродвигателями, исполнительными устройствами, нагревательными элементами, электромагнитами, лампами освещения и сигнализации и т.д.

	Номинальный ток электродвигателя рассчитывается по формуле:

	

										(5.1)

	
где PHОM – номинальная мощность электродвигателя, Вт;

	U – напряжение, кВ;

	cosφ – коэффициент мощности;

	η – КПД двигателя.

	По формуле 5.1 определяем номинальные токи электродвигателей радиально-сверлильного станка.

	1. Номинальный ток электродвигателя М1:

	

	2. Номинальные токи электродвигателя главного движения М2:

	

	

	3. Номинальный ток электродвигателя М3:

	

	Рабочее напряжение катушек пускателей – 110 В. Выбираем электромагнитные пускатели со степенью защиты IP20.

Электромагнитный пускатель КМ1 выбираем по номинальному току электродвигателя М1. Выбираем электромагнитный пускатель типа ПМЛ-1161. Так как не хватает вспомогательных контактов, то выбираем пристаку ПКЛ-22 (2з+2 р) Аналогично выбираем остальные электромагнитные пускатели и результаты выбора заносим в таблицу 5.1.



Таблица 5.1

	Позиционные обозначения и типы

	Напряжение главных контактов, В

	Ток главных контактов, А

	Число главных контактов зам./разм.

	Число вспомогательных контактов зам./разм.

	Напряжение катушки, В

	КМ1 ПМЛ-1160

	требуется

380

	6,7

	3/0

	2/2

	110

	

	выбрано

380

	16

	3/0

	2/2

110

	КМ2

	ПМЛ-1161

	требуется

	380

	6,7

	3/0

	0/1

110

	

	выбрано

	380

	16

	3/0

	1/1

110

	КМ3

	ПМЛ-5261

	требуется

	380

	65,8

	3/0

	1/1

110

	

	выбрано

	380

	80

	3/0

	1/1

110

	КМ4

	ПМЛ-5261

	требуется

	380

	65,8

	3/0

	1/1

110

	

	выбрано

	380

	80

	3/0

	1/1

110

	КМ5

	ПМЛ-5260

	требуется

	380

	72,96

	3/0

	1/1

110

	

	выбрано

	380

	80

	3/0

	1/1

110

	КМ6

	ПМЛ-1160

	требуется

	380

	5,04

	3/0

	0/1

110

	

	выбрано

	380

	16

	3/0

	1/1

110

	КМ7

	ПМЛ-1160

	требуется

	380

	5,04

	3/0

	0/1

110

	

	выбрано

	380

	16

	3/0

	1/1

110



Выбираем лампу местного освещения HL1, результат выбора записываем в таблицу 5.2.



Таблица 5.2

	Тип

	Напряжение, В

	Мощность, Вт

	Световой поток, Лм

	Средняя продолжительность, ч

	МО24–25

	24

	25

	350

	1000



В цепи магнитных пускателей КМ3 и КМ4 установлен переключатель SA1. Суммарная мощность катушек 16 Вт, напряжение цепи управления 110 В. Расчет производим по формуле

	

										(5.2)




	Выбираем переключатель открытого исполнения ПЕО11 с рукояткой на два положения и номинальным током 10 А. Аналогично выбираем остальные переключатели и результаты выбора заносим в таблицу 5.3

	

	Таблица 5.3

	Позиционное обозначение

	Серия

	Номинальное напряжение, В

	Номинальный ток, А

	Степень защиты

	SA1

	ПЕ011

	660

	10

	IP40



Выбираем кнопочный выключатель SB1 по формуле 5.2:



Выбору удовлетворяет кнопочный выключатель КЕ011 (исполнение 2).

Выбираем кнопочный выключатель SB4 по формуле 5.4:



Выбору удовлетворяет кнопочный выключатель КЕ011 (исполнение 1).

Аналогично выбираем остальные кнопочные выключатели и результаты выбора заносим в таблицу 5.4



Таблица 5.4

	Позиционное обозначение и тип

	Номинальное напряжение, В

	Номинальный ток, А

	Цвет толкателя

	Число контактов зам./разм.

	Степень защиты

	SB1 КЕ011

	110

	10

	красный

	1/1

	IP44

	SB2 КЕ011

	110

	10

	красный

	2/0

	IP44

	SB3 КЕ011

	110

	10

	черный

	1/0

	IP44

	SB4 КЕ011

	110

	10

	черный

	1/1

	IP44

	SB5 КЕ011

	110

	10

	черный

	1/1

	IP44

	SB6 КЕ011

	110

	10

	черный

	1/1

	IP44



	
Выбираем реле KТ1. Согласно схеме реле должно иметь 1 замыкающихся контакта. Из справочника выбираем реле времени типа РВ-40 с номинальным током 0,5–8 А, напряжением катушки 110 В, степенью зашиты IP20, выдержкой времени 0,5–40 сек, с 2 н.о. контактами, размыкающимися с выдержкой времени.

	Результаты выбора реле заносим в таблицу 5.5

	

	Таблица 5.5. Результаты выбора реле

	Позиционные обозначения и типы

	Число замыкающих контактов

	Число размыкающих контактов

	Напряжение катушки, В

	Степень защиты

	KТ1

	РВ-40

	требуется

	1

	0

	110

	IP20

	

	выбрано

	1

	1

	110

	IP20



	Мощность трансформатора для цепи управления определяется по формуле:

	

					(5.5)

	

	где, Ру = 8 – мощность, потребляемая каждым отдельным аппаратом во включенном состоянии;

	n = 5 – число одновременно включаемых аппаратов при наибольшем числе включенных;

	m = 5 – наибольшее число одновременно включаемых аппаратов;

	Рв = 68 ВА – мощность, потребляемая каждым аппаратом при включении.

	

	Мощность лампы освещения в цепи управления составляет 25 Вт, сигнальной лампы:

	

	
 						(5.6)

	

	

	Соответственно общая мощность трансформатора составляет:

	

					(5.7)

	

	

	По каталогу выбираем трансформатор понижающий типа ОСМ1–0,2У3 380/110/24/6 В. Результаты заносим в таблицу 5.6.

	

	Таблица 5.6. Результат выбора трансформатора

	Тип тр-ра

	Ном. напр-е первичной обмотки,

	Ном. мощность, кВА

	Частота, Гц

	Масса, кг

	Габаритные размеры, мм

	ОСМ1–0,2У3

	380

	0,2

	50

	2,2

	90х92х100

	

Выбор путевых выключателей SQ1–4 производим по формуле 5.2:



Выбираем путевой выключатель ВПК2111БУ3 с номинальным током на 16 А.

Аналогично выбираем остальные и результат выбора заносим в таблицу 5.7.



Таблица 5.7

	Серия

	Номинальное напряжение, В

	Номинальный ток, А

	Степень защиты

	Кол-во штук

	ВПК2111БУ3

	до 500

	16

	IP67

	4

	

	
6. Расчет и выбор аппаратов защиты

	

	Аппаратом защиты называется устройство, которое автоматически отключает защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах. К аппаратам защиты относятся плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые и токовые реле.

	Выбираем предохранитель FU2 для цепи управления по формуле:

	

				(6.1)

	

	где, Iраб. макс = 0,36 А – наибольший суммарный ток, потребляемый катушками аппаратов, сигнальными лампами и т.д. при одновременной работе;

	Iвкл. макс = 3,1 А – наибольший суммарный ток, потребляемый при включении катушек, одновременно включаемых аппаратов.

	

	Для цепей управления выбираем предохранитель типа ПРС-6 с плавкой вставкой на 1 А, тогда: 1 А > 0,68 А.

	Выбираем предохранитель FU1 в цепи питания лампы HL1. Рассчитываем ток, протекающий в цепи лампы HL1 по формуле 5.2:

	

	Выбираем предохранитель для цепи местного освещения типа ПРС-6 с плавкой вставкой на 2 А, тогда 2 А > 1,04А.

	Тепловые реле выбираются по номинальному току электродвигателей. При выборе тепловых реле должно выполняться условие:

	

										(6.2)

	

	
Выбираем тепловые реле КК1 и КК2 для электродвигателя главного движения М2 серии РТЛ2063, с пределами регулирования тока несрабатывания 63–80 А, тогда 80 А > 65,8 А и 80 > 72,69, что соответствует условию выбора (6.2).

	Выбираем автоматический выключатель QF1. Т. к. автоматический выключатель питает всю схему, то выбор производим исходя из следующих условий:

	

	1. ;									(6.3)

	

	2. .						(6.4)

	

	Iном.гр.дв. = 84,43 А. По условию (6.3) выбираем автоматический выключатель с тепловым расцепителем на 100 А, тогда: 100 А > 84,43 А.

	Проверяем ток срабатывания электромагнитного расцепителя (ток отсечки) автоматического выключателя с тепловым расцепителем на 100 А. Для этого подставляем расчетные значения в условие 6.4:

	

	

	Согласно условию выбираем автоматический выключатель серии ВА51–31 100/100 (номинальный ток 100 А с уставкой теплового расцепителя на ток 100 А)



	7. Расчет и выбор проводов и кабелей

	

	Выбор проводов и кабелей будем проводить по двум условиям:

	

	1. 									(7.1)

	
2. 									(7.2)

	

	где, Iдлит. доп. – допустимый длительный ток для провода и кабеля;

	Iрасч. – длительный расчетный ток линии;

	Кз – кратность допустимого длительного тока провода или кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата (для автоматических выключателей Кз = 1, для предохранителей Кз = 0,33). Iз – ток срабатывания защитного аппарата.

	Выбираем провод для цепи управления.

	Расчетный ток Iрасч. цепи управления равен 0,68 А (из пункта 6), цепь управления защищена предохранителями ПРС – 6 с номинальным током плавкой вставки 1 А. Выбираем для цепи управления провод ПВ 10,5, т. к. допустимый ток, который может протекать по данному проводу равен 11 А.Т. к. провод цепи управления расположен в шкафу в жгутах, то длительно-допустимый ток провода уменьшаем на 20%, следовательно он составляет 8,8 А. Согласно условию 7.1: 8,8 А  0,68 А.

	Проверим выбранный провод во условию 7.2. Т. к. провод защищен предохранителем, то Кз = 0,33, тогда:

	8,8  10,33

	8,8 А  0,33 А

	Выбранный провод ПВ 10,5 соответствует выбору.

	Выбираем провод для цепи местного освещения.

	Расчетный ток Iрасч. цепи местного освещения равен 1,04 А, цепь управления защищена предохранителями ПРС – 6 с номинальным током плавкой вставки 2 А. Выбираем для цепи управления провод ПВ 10,5, т. к. допустимый ток, который может протекать по данному проводу равен 11 А.

	Согласно условию 7.1: 11 А  1,04 А.

	Проверим выбранный провод во условию 7.2. Т. к. провод защищен предохранителем, то Кз = 0,33, тогда:

	11  20,33

	11 А  0,66 А

	Выбранный провод ПВ 10,5 соответствует выбору.

	Выбираем кабель для питающий электродвигатель М1. Расчетный ток Iрасч. в цепи равен 6,7 А. Данная цепь защищена вводным автоматическим выключателем, поэтому кабель будем выбирать исходя из номинального тока электродвигателя. Выбираем кабель ВВГ 40,5 с допустимым током 11 А, т. к. 11 А > 6,7 А. Выбранный кабель ВВГ 40,5 соответствует выбору.

	Выбираем кабель питающий электродвигатель М2. Расчетный ток Iрасч. в цепи по схеме треугольник равен 65,8 А. Данная цепь защищена непосредственно от вводного автомата и не имеет отдельных аппаратов защиты. Питающий кабель будем выбирать по условиям 7,1. Выбираем кабель ВВГ 416 с допустимым током 80 А, т. к. 80 А > 65,8 А.

	Выбранный кабель ВВГ 416 соответствует выбору.

	Расчетный ток Iрасч. в цепи по схеме двойная звезда равен 72,69 А. Данная цепь защищена непосредственно от вводного автомата и не имеет отдельных аппаратов защиты. Питающий кабель будем выбирать по условиям 7,1. Выбираем кабель ВВГ 416 с допустимым током 80 А, т.к. 80 А > 72,69 А. Выбранный кабель ВВГ 416 соответствует выбору.

	Выбираем кабель для питающий электродвигатель М3. Расчетный ток Iрасч. в цепи равен 5,04 А. Данная цепь защищена вводным автоматическим выключателем, поэтому кабель будем выбирать исходя из номинального тока электродвигателя. Выбираем кабель ВВГ 40,5 с допустимым током 11 А, т.к. 11 А > 6,7 А. Выбранный кабель ВВГ 40,5 соответствует выбору.

	

	8. Структурная схема электрооборудования станка

	

	Схема структурная определяет основные функциональные части электрооборудования, их назначение и взаимосвязи и служит для общего ознакомления с разрабатываемой установкой. На структурной схеме раскрывается не принцип работы отельных функциональных частей, а только взаимодействие между ними. Поэтому составные части изображены упрощенно в виде прямоугольников произвольной формы.

	Графическое построение схемы даёт наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в электрооборудовании установки. На линиях взаимодействия стрелками обозначается направление хода процессов, происходящих в схеме.

	Для построения структурной (функциональной) схемы электрооборудование разрабатываемой установки (с учётом внесённых изменений) разбивают на основные функциональные блоки.

	

9. Размещение электрооборудования



На пульте управления размещены кнопки типа КЕ011 (черного и красного цвета), переключатель типа ПЕ011. На станке расположена лампа местного освещения, путевые выключатели и собственно электродвигатели.

Внутри шкафа управления размещаются: вводной автоматический выключатель ВА51–31, два предохранителя, трансформатор понижающий типа ОСМ1–0,02У3, семь магнитных пускателей серии ПМЛ, тепловые реле серии РТЛ и реле времени типа РВ-40. Соединение аппаратов, находящихся вне шкафа управления производится через клемные колодки.



10. Монтаж электрооборудования



Перед монтажом электродвигателей, а также после длительных простоев при эксплуатации, особенно при повышенной влажности окружающей среды, следует измерить сопротивление изоляции мегомметром на напряжение 500 В сопротивление изоляции обмоток статора на корпус и между фазами должно быть не ниже 0,5 МОм.

Двигатель, имеющий сопротивление изоляции обмоток ниже 0,5 МОм, нужно подвергнуть сушке, производящейся током короткого замыкания, включая двигатель е заторможенным ротором па пониженное напряжение (10…15% от номинального) или способом наружного обогрева (при помощи ламп, сушильных печей и др.).

Во время сушки температура обмотки должна плавно подниматься, не превышая 100°С. Сушка считается законченной, если сопротивление изоляции достигло 0,5 МОм, и затем в течение 2…3 часов не увеличивается.

Перед монтажом двигатель следует очистить от пыли, а законсервированные поверхности – от антикоррозионной смазки. Смазку удалять ветошью, смоченной в керосине или бензине. При установке двигателя должно быть осуществлено крепление, обеспечивающее нормальные условия передачи вращения, а также не обходимую защиту от сотрясений и вибраций. Для этого двигатель устанавливается на прочный фундамент или соответствующее массивное основание.

Допускается установка двигателя на корпус агрегата. При этом во время работы виброскорость агрегата в месте крепления двигателя (на лапе или на фланце) не должна превышать каталожного значения виброскорости двигателя, для чего необходимо увеличить жесткость корпуса агрегата, уменьшить небаланс рабочей машины, установить двигатель или агрегат на амортизаторах. При установке двигателя следует предусмотреть свободный приток в кожух вентилятора охлаждающего воздуха и его свободный отвод.

Кожух вентилятора должен отстоять от стенки не менее, чем на 20 мм. Допускается соединение двигателя с приводным механизмом при помощи эластичной муфты, ременной или клиноременной передачи.

При жестком сопряжении двигателей с приводным механизмом при помощи муфты следует обеспечить строгую соосность и параллельность валов. При несоблюдении этого требования могут возникнуть дополнительные усилия па подшипники, повышение вибрации и быстрый выход двигателя из строя. Такой способ сопряжения по указанным причинам не рекомендуется.

Если двигатель с фланцевым щитом крепится непосредственно к механизму, имеющему масляную ванну, необходимо предусмотреть уплотнения или предпринять другие меры, исключающие попадание масла внутрь двигателя по линии вала. При ременном приводе должно быть обеспечено натяжение ремня с помощью натяжного ролика или салазок, на которых монтируется двигатель. Ось двигателя при этом должна быть перпендикулярна направлению ремня. Не следует применять сшитые ремни. Ремни нужно натянуть так, чтобы избежать проскальзывания. Чрезмерное натяжение приводит к быстрому выходу из строя ремня и подшипника.

При любом способе вращения необходимо выполнять динамическую балансировку деталей, насаживаемых на вал: шкива, муфты, шестерня и т.п. При этом следует учитывать, что ротор двигателя отбалансирован без шпонки. Насаживаемая деталь должна балансироваться со штатной шпонкой – Оправка, на которой производится балансировка, должна иметь шпоночный паз и быть отбалансированной без шпонки. При неправильной балансировке вращающихся деталей передачи во время работы двигателя возникающих вибраций, которые приводят к преждевременному износу подшипников, нарушению точности работы привода, к выходу двигателя из строя. Чтобы избежать повреждений подшипников, элементы передачи необходимо насаживать на вал в нагретом состоянии приложения усилий и ударов. Перед насадкой элементов передачи необходимо удалить антикоррозионное покрытие с выступающего конца вала, а затем слегка смазать смазкой конец вала. После окончательного монтажа вращением вручную проверить, свободно ли проворачивается ротор двигателя. При монтаже электрических аппаратов необходимо соблюдать следующие правила:

1. Размещают аппараты, расположение которых в шкафу предопределено их назначением и использованием. Например, вводной выключатель или автоматический выключатель устанавливается так, чтобы его рукоятка находилась в удобном месте на уровне 1,5–1,7 м от пола; главные предохранители располагают ниже вводного выключателя или рядом с ним; тяжелые контакторы и пускатели располагают на нижней части панели.

2. В местах, наиболее удобных для обслуживания, располагают блоки и комплекты аппаратов главных узлов управления: усилительные и регулирующие устройства, измерительные приборы и др.

3. Предохранители для отдельных силовых цепей ставят выше, а тепловые реле ниже соответствующих контакторов.

Обычно панели делятся на вертикальные и горизонтальные зоны. Внутри каждой вертикальной зоны группируются аппараты и блоки управления, относящиеся к отдельному приводу станка. По горизонталям вертикальных зон располагают однотипные аппараты, имеющие примерно одинаковую высоту. При этом следует стремиться к сокращению межаппаратиых связей, обеспечивая удобство и безопасность обслуживания.

При размещении аппаратов на панелях с передним монтажом следует предусматривать места для прокладки пучков межаппаратных и межпанельных проводов, горизонтальные дорожки и вертикальные промежутки между аппаратами, места для наборов зажимов и штепсельных разъемов, с помощью которых производится межпанельный монтаж.

Монтаж пускателей должен производиться на ровной, жестко укрепленной вертикальной плоскости (допустимое отклонение от вертикали ±5°). Пускатели с тепловыми реле рекомендуется устанавливать при наименьшей разности температуры воздуха, окружающего пускатель и управляемый им электродвигатель.

Для уменьшения влияния на работу тепловых реле дополнительного нагрева от посторонних источников тепла и соблюдения требования о недопустимости температуры воздуха более 40°С, окружающего пускатель, не рекомендуется устанавливать его рядом с аппаратами теплового действия (реостаты и т.п.) и в верхних наиболее нагретых частях шкафов.

Для ввода проводников в оболочку пускателей защищенного исполнения в ней пробиваются отверстия по имеющимся кольцевым надрубам. При подсоединении проводников алюминиевыми наконечниками последние необходимо зачистить мелким надфилем под слоем смазки К-17 ГОСТ 10877–64 или технического вазелина. После зачистки надфилем наконечники должны быть смазаны кварцевазелином или цинковазелиновой пастой.

При работе с кварцевазелиновой или цинковазелиновой пастой необходимо соблюдать осторожность и предохранять кожные покровы рук от попадания пасты.

Контакты и подвижные части пускателя смазывать не разрешается.

Перед пуском пускателя в эксплуатацию необходимо:

а) снять крышку кожуха (если пускатель в' кожухе) и освободить якорь магнитной системы;

б) очистить пускатель от пыли, протереть полюса магнитной системы

в) проверить ход подвижных частей пускателя (в вертикальном рабочем положении) и убедиться наружным осмотром в исправности всех его частей. Для проверки хода подвижных частей необходимо, нажимая на якорь и отпуская его, убедиться в отсутствии заеданий;

г) замерить мегомметром на 500 В сопротивление изоляции пускателя в холодном состоянии (сопротивление изоляции должно быть не менее 100 мОм);

д) проверить затяжку всех винтов;

е) установить пускатель в вертикальной плоскости, надежно привернув его болтами;

ж) подсоединить провода силовой цепи и цепи управления к зажимам пускателя и проверить эксцентрик уставки токов реле на соответствующих делениях шкалы, а также соответствие катушки пускателя напряжению сети;

з) оболочки пускателей заземлить с помощью имеющихся на них болтов заземления;

и) соблюдая правила техники безопасности, подать напряжение на пускатель. Включая и отключая пускатель несколько раз вхолостую, убедиться в четкости его работы. При включенном контакторе допускается небольшое гудение электромагнита, характерное для шихтованных магнитных систем переменного тока;

к) прокладка проводов силовой цепи в оболочках пускателей не допускается;

л) для использования пускателей в реверсивных режимах, нажав от руки подвижную траверсу до момента начала замыкания главных контактов, проверить наличие в этом положении раствора р. контакта в. ц., это необходимо для надежной и безотказной работы электрической блокировки;

м) после вышеперечисленных операций и внешнего осмотра пускателя осторожно поставить крышку оболочки и хорошо закрепить ее.

Не допускается эксплуатация пускателя при рабочем токе главной цепи выше номинального тока пускателя Iн и для пускателей с тепловыми реле – выше максимального тока продолжительного режима.

Выключатели стационарного исполнения устанавливаются на вертикальной плоскости выводами неподвижных контактов вверх с возможностью поворота в указанной плоскости на 90° в обе стороны, выдвижного исполнения – на 90° влево (выводами неподвижных контактов влево). Допускается отклонение до 5° от рабочего положения в любую сторону. Монтаж выключателей стационарного исполнения с передним присоединением. Для предотвращения возникновения в корпусе напряжений изгиба при затяжке винтов, крепящих выключатель, между поверхностью свободно приложенного корпуса выключателя и конструкцией, к которой крепится выключатель, допускается зазор не более 0,3 мм. Зазор регулируется подбором выпадающих прокладок.

Для установки и монтажа выключателя необходимо:

а) выполнить в конструкции, на которой крепится выключатель, отверстия.

б) отключить выключатель;

в) снять искрогаситель, крышку, закрывающую доступ к зажимам.

г) установить и закрепить выключатель четырьмя стальными винтами диаметром 6 мм. Крепеж выключателя плотно затянуть и во избежание самоотвинчивания поставить шайбы или контргайки;

д) подсоединить внешние проводники к главной цепи выключателя. Шины, присоединяемые к выводам неподвижных контактов, изолировать на длине 300 мм гак, чтобы оголенные проводники не выхолили за пределы оболочки выключателя. Для присоединения внешних проводников отвинтить гайку с лицевой стороны выключателя, надеть на шпильку шину или кабельный наконечник и закрепить их;

е) установить снятые сборочные единицы на место.

Сечения проводов и кабелей для присоединения к главной цепи выключателя выбираются из условия нагрева жилы до 65C с учетом допустимой нагрузки и температуры окружающего воздуха.

Электрические соединения при монтаже выключателя осуществляются согласно технической документации на выключатель (в зависимости от исполнения выключателя). Выводы неподвижных контактов главной цепи выключателя присоединяются к источнику напряжения, подвижные – к нагрузке.

Выключатели стационарного исполнения устанавливаются на вертикальной плоскости выводами неподвижных контактов вверх с возможностью поворота в указанной плоскости на 90° в обе стороны, выдвижного исполнения – на 90° влево (выводами неподвижных контактов влево). Допускается отклонение до 5° от рабочего положения в любую сторону.




11. Инструкция по эксплуатации электрооборудования станка



При первоначальном пуске станка необходимо путем внешнего осмотра проверить надежность заземления и качество монтажа электрооборудования. После осмотра отключить на клемных наборах в шкафу управления провода питания всех электродвигателей и при помощи вводного автоматического выключателя QF1 станок подключить к цеховой сети.

Перед включением вводного выключателя необходимо убедиться в правильности монтажа. Для автоматических выключателей необходимо проверить и отрегулировать уставки по времени срабатывания выключателя в зоне перегрузок и в зоне токов короткого замыкания. После этого необходимо подготовить и настроить другие, установленные в шкафу управления, электрические аппараты к работе. Проверить действие всех блокировочных устройств.

Проверить при помощи органов ручного управления чёткость срабатывания магнитных пускателей и реле. При достижении чёткой работы всех электроаппаратов, расположенных в шкафу управления, подсоединить ранее отключённые провода к клемным наборам.

Перед пуском электродвигателей станка следует убедиться в том, что у вращающихся частей нет посторонних предметов; вращающиеся части должны быть защищены от прикосновения. На электродвигателях и приводимых ими механизмах должны быть нанесены стрелки, указывающие направление вращения. На электродвигателях, их коммутационных аппаратах, пускорегулирующих устройствах, предохранителях и т.п. должны быть надписи с наименованием агрегата и (или) механизма, к которому они относятся. Провода, присоединенные к сборкам (рядам) зажимов, должны иметь маркировку, соответствующую схемам. На контрольных кабелях маркировка должна быть выполнена па концах, в местах разветвления и пересечения потоков кабелей и с обеих сторон при проходе их через стены, потолки и т.п. Концы свободных жил кабелей должны быть изолированы.

Перед первым включением двигателя в сеть необходимо проверить соответствует ли напряжение, указанное на паспортной табличке, напряжению сети.

При первом пуске после проверки правильности монтажа рекомендуется проверить работу двигателя на холостом ходу. Цель такого пуска – убедиться в исправности механической части и правильности направления вращения привода. Чтобы изменить направление вращения, в наиболее доступном участке соединения необходимо поменять местами два любых токоподводящих проводника.

Персонал служб предприятий, осуществляющий техническое обслуживание электрооборудования станков, должен периодически осматривать электродвигатели, электрические аппараты установленные на станке, все панели и пульты управления, панели (шкафы) с электрооборудованием, обращая особое внимание на правильность положения переключающих устройств (контактных накладок, рубильников ключей управления и др.), а также на соответствие их положения схемам и режимам работы электрооборудования. Общее наблюдение за двигателем состоит в периодическом контроле режима работы, нагрева, состояния контактов и систематической очистке.

Техническое обслуживание электрических аппаратов заключается в периодических осмотрах, проверке, чистке и устранении мелких неисправностей. Периодичность осмотров и проверок устанавливается правилами технической эксплуатации в зависимости от характера производства. Осмотры пусковой аппаратуры с одновременной чисткой и устранением дефектов производят не реже 1 раза в 2–3 мес.

Периодичность технических осмотров электродвигателей устанавливается в зависимости от производственных условий, но не реже одного раза в два месяца.

Магнитные пускатели, контакторы, пусковые реостаты и автоматы осматривают особенно тщательно, так как от их надежной работы зависит работа технологического оборудования. Перед началом осмотра отключают напряжение и принимают меры для исключения возможности его подачи на главные контакты и блок-контакты. При осмотре обращают внимание на состояние рабочих контактов и дугогасительных устройств пусковой аппаратуры, гибких связей подвижных контактов, на соответствие токов уставки отключения автомата номинальным токам, на наличие короткозамкнутого витка на магнитопроводе. Изоляционные поверхности проверяют, вытирая их сухой салфеткой. Контактные поверхности должны быть постоянно чистыми и хорошо закрепленными. Зачищают их стальной щеткой, протирая салфеткой, смоченной в растворителе или бензине, смазывают вазелином и туго затягивают винты, так как ослабленное нажатие вызывает нагрев и увеличивает износ контактов. Сила прижима контактных поверхностей должна соответствовать заводским данным; чрезмерное нажатие повышает вибрацию и вызывает гудение контактора.

Автоматические выключатели осматривают не реже 1 раза в год или через каждые 2000 включений, а также после каждого автоматического отключения. Нагар и копоть с внутренней стороны выключателя удаляют смоченной ацетоном салфеткой. При осмотре проверяют затяжку винтов, целость пружин, состояние контактов, смазывают шарниры. Обращают внимание также на исправность защитных кожухов, в которых находятся пусковые аппараты. При нарушении уплотнении в аппарат могут попасть пыль и грязь, которые увеличивают сопротивление контактных поверхностей и вызывают их нагрев, а такие ухудшают состояние изоляции, что приводит к ее старению, пробою, а следовательно, к аварии. Периодически проверяют правильность срабатывания реле и отключения автоматов от действия тепловых или электромагнитных расцепителей. Предохранители требуют постоянного наблюдения, замены перегоревших плавких вставок и своевременного ремонта. От их исправности, правильного подбора вставки зависит надежная и безопасная работа электроустановок. Применять следует только калиброванные плавкие вставки. Использование случайных проволок для вставки может привести к авариям и пожарам. Для ускорения подбора и замены перегоревшей вставки на каждом предохранителе должна быть обозначена четкая цифра величины силы номинального тока.

При техническом обслуживании электрических аппаратов очень часто проводится мелкий ремонт.

При техническом обслуживании магнитных пускателей очищают кожух пускателя от пыли. Снимают крышку кожуха и очищают механизм пускателя от пыли. Обтирочным материалом, смоченным растворителем, удаляют копоть и загрязнения. Затем протирают пускатель сухим обтирочным материалом и осматривают механическую систему пускателя. Включают несколько раз магнитный пускатель вручную, и убеждаются в отсутствии: перекосов контактной системы, задевания подвижных контактов за искрогасительные камеры, а также следует убедиться в легкости и плавности хода подвижной части магнитной системы в направляющих. Далее снимают искрогасителъную камеру и убеждаются в отсутствии трещин, скатов и подгораний. Следы копоти и сажи удаляют обтирочным материалом, смоченным бензином, и вытирают насухо. Затем снимают текстолитовую крышку, закрывающую блок-контакты. Визуально проверяют состояние главных и блокировочных контактов. Главные и блокировочные контакты пускателей, имеющие нагар на рабочей поверхности, очищают обтирочным материалом, смоченным ацетоном, и вытирают насухо. Пускатели с изношенными и обгоревшими контактами подлежат текущему ремонту. Затем осматривают пружины главных и блокировочных контактов. Поврежденные пружины, заменяют при текущем ремонте пускателя. Далее осматривают магнитопровод, и убеждаются в отсутствии коррозии, загрязнений контактных поверхностей магнитопровода, проверяют состояние короткозамкнутого витка. Контактные поверхности магнитопровода очищают обтирочным материалом, смоченным ацетоном и вытирают насухо. Следы коррозии удаляют шлифовальной шкуркой и покрывают зачищенные места лаком воздушной сушки. Осматривают внешнее лаковое покрытие катушки, убеждаются в отсутствии повреждения на нем и подтекания лака от перегрева катушки. Осматривают тепловые реле, убеждаются в наличии крышек и целости корпусов реле. Проверяют работу рычага возврата реле. При легком нажатии рычаг должен свободно перемещаться в пазах и возвращаться в исходное положение. Ток уставки и регулирование его (при необходимости) проводят 1 раз в 6 мес. и проверяют состояние контактов в месте присоединения проводов. Контакты со следами перегрева или окисления разбирают, зачищают контактные поверхности до металлического блеска, смазывают техническим вазелином. Проверяют состояние контакта заземления пускателя и затяжки контакта заземления. Ослабленный контакт подтягивают. Затем включают и отключить магнитный пускатель вручную и убеждаются в отсутствии перекосов и заеданий магнитной системы. После этого подают напряжение на пускатель. Включают и отключают пускатель несколько раз и убеждаются в четкости его работы. Закрывают крышку кожуха пускателя и закрепляют ее винтами.

При техническом обслуживании теплового реле ветошью очищают поверхность реле от пыли. Масляные пятна удаляют ветошью, смоченной бензином и вытираю очищенные места насухо.



12. Выбор технического решения модернизации

	

Модернизация – это внесение в конструкцию действующего электрооборудования изменений, которые повышают его технический уровень и улучшают его экономические характеристики.

	В цепи управления, и цепи местного освещения предлагаю установить автоматические выключатели серии ВА предохранителей. При коротком замыкании у предохранителя перегорает плавкая вставка, а автоматического выключателя срабатывает защита и он отключается. В этом случае предохранитель необходимо менять, а автоматический выключатель достаточно взвести в первоначальное положение. Исходя из этого мы экономим на материале, т.к. сгоревший предохранитель необходимо перезарядить калиброванным проводом. Если токи короткого замыкания в цепи будут частыми и при этом будет установлен автоматический выключатель, то его самоокупаемость возрастет. Исходя из этого, следует, что замена предохранителей на автоматические выключатели целесообразна.

	Предлагаю установить автоматические выключатели в силовую цепь электродвигателей М1 и М3, так как эти двигатели по сравнению с двигателем М2 маломощные и в случае короткого замыкания отключение вводного автомата не произойдет, поэтому данное внедрение актуально.

	Предлагаю в цепи электродвигателей М1 и М3 установить тепловые реле серии КК. Данное внедрение позволит избежать работу электродвигателей в режиме перегрузки и продлит их срок службы.

	Предлагаю установить переключатель в цепь местного освещения станка. Предлагаю установить сигнальную лампу в схему управления после трансформатора и вынести ее на пульт управления. Данная лампочка будет служить в качестве сигнализации и извещать о том, что на цепь управления подано напряжение.

	

	


Заключение



В ходе выполнения курсового проекта мне пришлось столкнуться с выбором электродвигателей (в зависимости от места размещения электродвигателя, его продолжительности работы, электрических нагрузок и других требований), аппаратов защиты, устройств, предназначенный для пуска электродвигателей, ламп световой сигнализации и другого оборудования; также мною был произведен выбор проводов и кабелей.

Я получил опыт в выборе технического оборудования, его размещении, проведении расчетов, монтажа и полного технического описания работы электроустановки. Наиболее качественно научился строить монтажные схемы. Такой опыт очень поможет мне в будущем при столкновении с этими проблемами.



	


Список использованных источников



1. Электрооборудование промышленных предприятий и гражданских зданий. Курсовое проектирование. Авт. Повный. 2004 г.

2. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию. Елкина Т.В., Елкин В.Д.