Файл: Глава 25.doc

Структурные схемы приведены на рис.25.16а,б,в.

Рис.25.16. Структурные схемы асинхронного двигателя:

а – при работе на участке от ω=0 до ω= ω_к; б – при ауске двигателя; в – при частотном регулировании скорости

Критерием правильности выбора двигателя и момента инерции маховика является равенство скоростей и моментов двигателя в начале и конце цикла, а также равенство площадей, пропорциональных кинетической энергии, запасенной в массах привода при холостом ходе (+) и израсходованной при нагрузке (-). Эквивалентный момент приближенно можно определить

(25.25)

Повышение использования маховика, как видно из (25.24), приводит к большему выравниванию нагрузки, а, следовательно, к уменьшению номинального момента. Возрастание перепада скоростей достигается применением асинхронных двигателей с повышенным скольжением.

Электродвигатель кузнечно-прессовых механизмов с регулируемым числом ходов [4-6] выбирают, исходя из наибольшей мощности. Момент инерции маховика выбирают, исходя из наименьшего возможного значения скорости в диапазоне регулирования. Число ходов, при котором мощность двигателя и момент инерции достигает максимума, не совпадает. При регулировании с М=const мощность выбирают, исходя из максимального числа ходов n_x.макс, а момент инерции маховика – исходя из n_x.мин. Если регулирование числа ходов осуществляется с постоянной мощностью (А_рn_x=const), мощность и момент инерции находят, исходя из минимального числа ходов.

Уменьшение момента инерции маховика, если необходимо по конструктивным соображениям, достигается: увеличением частоты вращения маховика, применением электродвигателя с большим скольжением, использованием более мощного двигателя.

25.3.5. Основные системы автоматизированного электропривода поршневых машин и прессов

При нерегулируемом электроприводе мощностью до 75-100кВт, для компрессоров до 200кВт применяются одно и двухскоростные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели с повышенным моментом или повышенным скольжением. При большой мощности для компрессоров применяют синхронные двигатели с большой перегрузочной способностью. Для кузнечно-прессовых механизмов при больших мощностях применяют асинхронные электродвигатели с фазным ротором. В приводах с регулируемой скоростью нашли применение двигатели постоянного тока с тиристорными преобразователями и переменного тока по системе преобразователь частоты – асинхронный двигатель.

Схема управления компрессорами общего назначения приведена в [4-1].

Схема электропривода кривошипно-штамповочного пресса

В качестве примера рассмотрим электрическую схему (рис.25.17). Управление прессом может производиться как от кнопок, так и от ножной педали. Для выбора режима управления служит переключатель SА2. При постановке переключателя SА2 в левое положение замкнут контакт SА2.1.

При включении выключателя QF подается напряжение на силовые цепи и цепи управления, включается промежуточное реле К2 через замкнутые контакты кнопок хода ползуна SВ3, SВ4 и промежуточного реле К3. При нажатии кнопки SВ2 в зависимости от положения переключателя режима работы пресса SА1 срабатывает контактор КМ1 или КМ2 и включает двигатель М (в основном направлении при включении КМ1 или в противоположном при включении КМ2). После нажатия кнопок SВ3, SВ4 срабатывает промежуточное реле К1 и своими контактами включает электромагниты YВ1 и YВ2, которые оттормаживают коленчатый вал пресса и включают фрикционную муфту с пневматическим управлением. Если кнопки SВ3 и SВ4 остаются нажатыми, то ползун будет двигаться вниз. При достижении ползуном крайнего нижнего положения замыкается и остается замкнутым в течение всего хода ползуна вверх контакт конечного выключателя SQ1.1. Таким образом, питание катушки реле К1 сохраняется, хотя в нижнем положении ползуна контакт конечного выключателя SQ1.2 разомкнулся и отключилось реле К2. Движение ползуна вверх происходит уже независимо от того, нажаты ли кнопки SВ2 и SВ4. В крайнем верхнем положении ползуна размыкается контакт 1 конечного выключателя SQ1, реле К1 отключается, обмотки электромагнитов YВ1 и YВ2 обесточиваются и ползун останавливается. При этом контакт 2 SQ1 замыкается. Для осуществления следующего хода пресса нужно вновь нажать кнопки SВ3, SВ4.

Рис.25.17. Электрическая схема электропривода кривошипного ковочно-штамповочного пресса

Если рукоятка универсального переключателя SА2 поставлена в правое положение, то замкнуты контакты SА2.1, SА2.3. При этом включено промежуточное реле К3, размыкающие контакты которого выводят из работы цепи кнопок SВ3 и SВ4, а замыкающие контакты подключают цепи контактов педали SQ2. Эти контакты действуют аналогично кнопкам SВ3 и SВ4. При нажиме педали также произойдет только один ход пресса. Для совершения нового хода нужно по окончании предыдущего хода отключить педаль и опять нажать ее.

Особое внимание уделяется безопасности оператора. При пуске двигателя обязательно нажатие оператором двух кнопок, чтобы исключить случайное попадание рук в рабочую зону SB3 и SB4, и применение фотоэлементов, которые дают команду на отключение двигателя, если в рабочую зону попадает рука или другой посторонний предмет.

Для повышения надежности работы схемы управления муфтой главного привода нередко применяется бесконтактная схема управления (рис.25.18).

Схема обеспечивает работу пресса в следующих режимах:

1. работа на одиночных ходах с длительным нажатием кнопок;

2. работа на одиночных ходах с кратковременным нажатием кнопок;

3. автоматическая работа пресса;

4. наладочный режим.

Режим работы определяется положением переключателя режимов SA1. Схема предусматривает работу в режиме одиночных ходов от кнопок SВ1 и SВ2 или педали SQ1 в зависимости от установки переключателя SА2. В схеме применено несколько элементов «памяти»: элементы И1 (DD1) и ИЛИ 2 (DD2) организуют «память 1», элементы И6 (DD6) и ИЛИ 7 (DD7) – «память 2», элементы И3 (DD8) и ИЛИ 4 (DD4) – «память 3». Стирание «памяти 1» и «памяти 2» происходит при наличии сигнала на входе элемента НЕ (DD). Когда сигналы на входах «б» элементов DD1 и DD6 отсутствуют, стирание «памяти 3» происходит при исчезновении сигнала с выхода путевого выключателя SQ.

Запоминание сигналов происходит при их поступлении на входы «б» элементов ИЛИ, DD2, DD7, DD4.

Работа в режиме одиночных ходов с длительным нажатием кнопок SВ1 и SВ2. Переключатель SА1 находится в крайнем левом положении. При включении схемы сигнал 1 через размыкающие контакты кнопок SВ1 и SВ2 поступает на вход элемента DD2 (ИЛИ) и запоминается на входе «а» элемента DD3 (И), так как на входе «б» элемента DD1 сигнал также равен 1. При нажатии кнопок SВ1 и SВ2 сигнал поступает на вход «б» элемента DD7 (ИЛИ) и далее на вход «б» элемента DD3 (И).

С выхода элемента DD3 через элементы DD4 и DD5 усилителя А сигнал поступает на электромагнит YВ, и муфта включается. Поскольку контакт 2 переключателя SА1 отключил «память 2», кнопки SВ1 и SВ2 необходимо держать нажатыми, пока на выходе бесконтактного путевого переключателя SQ не появится сигнал 1. Сигнал запоминается в «памяти 3», и кнопки можно отпустить. Вблизи верхней мертвой точки сигнал на выходе путевого выключателя SQ исчезнет, «память 3» сотрется и электромагнит YВ отключит муфту.

Если кнопки SВ1 и SВ2 нажимать непрерывно (не отпускать), то при появлении сигнала 1 на входе DD(НЕ) происходит стирание «памяти 1», так как на элементе DD2 оба входа будут иметь значение 0. При исчезновении сигнала на входе элемента DD(НЕ) в крайнем верхнем положении ползуна сигнал 1 в «памяти 3» вновь не восстанавливается, так как контакты кнопок SВ1 и SВ2 будут разомкнуты, на входе «а» элемента DD3 сигнала не будет и повторного пуска не произойдет.

При работе на одиночных ходах с кратковременным нажатием кнопок SВ1, SВ2 переключатель SА1 ставится во второе положение. При этом контакт SА1.2 замыкается и при нажатии кнопки SВ2 происходит запоминание сигналов «памяти 2» (DD6, DD7). В дальнейшем, если отпустить кнопку, работа будет происходить, как в первом случае.

При работе в автоматическом режиме переключатель SА1 ставится в третье положение. В том случае контакт 3 переключателя SА1 разомкнут и стирание «памяти 1» и «памяти 2» (элементы DD1, DD2 и DD6, DD7) в крайнем верхнем положении не будет, а следовательно, не будет отключаться муфта. Остановка пресса при этом режиме работы производится нажатием кнопки SВ3, которая разрывает цепь элементов DD3 и DD6, тем самым стирается «память 2» и перестает поступать напряжение на электромагнит муфты.

Глава 26. Электропривод механизмов циклического действия

26.1. Общие требования, предъявляемые к электроприводу механизмов циклического действия

Технология работы промышленных механизмов циклического действия (экскаваторов, кранов, подъемных машин, реверсивных прокатных станов и др.) предусматривает циклическое повторение однотипных производственных операций. Для таких механизмов характерен динамичный режим работы с частыми пусками и остановками. Для обеспечения заданной производительности и качества выполнения производственных операций необходимо регулирование скорости электропривода механизмов и формирование диаграммы движения рабочего органа.

Механизмы циклического действия, как правило, имеют реверсивный привод, рассчитанный для работы в интенсивном повторно-кратковременном режиме с частыми пусками, торможением и реверсами. Технические возможности электропривода оказывают существенное влияние на производительность механизмов, на динамические нагрузки привода и механической части, на кпд установки и ряд других показателей.

Эти условия определяют предъявление к электроприводу сложных требований, в значительной мере общих для всей рассматриваемой группы механизмов. К таким требованиям относятся:

181