Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 31
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Станок имеет местное освещение. Питание лампы ЛМО производится напряжением 36 В от отдельной обмотки трансформатора понижающего Тр. В цепи лампы находятся предохранитель Пр4 и выключатель ВО. Иногда один из выводов обмотки трансформатора низкого напряжения Тр присоединяют к газовой трубе, в которой проложен второй провод, питающий лампу. В качестве одного из проводов вторичной цепи местного освещения при напряжениях 12 и 36 В обычно используют станину станка.
Схемой управления предусмотрены: защита двигателей Д1—ДЗ от длительных перегрузок тепловыми реле РТГ, РТО и РТГП; от к.з. соответствующими плавкими предохранителями. При кратковременных перегрузках, возникающих на шпинделе, происходит проскальзывание фрикционной муфты и приводной двигатель отсоединяется от входного вала коробки скоростей станка. Для быстрой остановки шпинделя станка служит установленный в передней бабке механический тормоз.
1.4 Асинхронный двигатель - принцип работы и устройство
8 марта 1889 года величайший русский учёный и инженер Михаил Осипович Доливо-Добровольский изобрёл трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Современные трёхфазные асинхронные двигатели являются преобразователями электрической энергии в механическую. Благодаря своей простоте, низкой стоимости и высокой надёжности асинхронные двигатели получили широкое применение. Они присутствуют повсюду, это самый распространённый тип двигателей, их выпускается 90% от общего числа двигателей в мире. Асинхронный электродвигатель поистине совершил технический переворот во всей мировой промышленности.
Огромная популярность асинхронных двигателей связана с простотой их эксплуатации, дешивизной и надежностью.
Асинхронный двигатель - это асинхронная машина, предназначенная для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию. Само слово “асинхронный” означает не одновременный. При этом имеется ввиду, что у асинхронных двигателей частота вращения магнитного поля статора всегда больше частоты вращения ротора. Работают асинхронные двигатели, как понятно из определения, от сети переменного тока.
Устройство асинхронного двигателя
На рисунке: 3 - вал, 2,6 - подшипники, 3,8 - подшипниковые щиты, 4 - лапы, 5 - кожух вентилятора, 7 - крыльчатка вентилятора, 9 - короткозамкнутый ротор, 10 - статор, 11 - коробка выводов.
Основными частями асинхронного двигателя являются статор (10) и ротор (9).
Статор имеет цилиндрическую форму, и собирается из листов стали. В пазах сердечника статора уложены обмотки статора, которые выполнены из обмоточного провода. Оси обмоток сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол 120°. В зависимости от подаваемого напряжения концы обмоток соединяются треугольником или звездой.
Роторы асинхронного двигателя бывают двух видов: короткозамкнутый и фазный ротор.
Короткозамкнутый ротор представляет собой сердечник, набранный из листов стали. В пазы этого сердечника заливается расплавленный алюминий, в результате чего образуются стержни, которые замыкаются накоротко торцевыми кольцами. Эта конструкция называется "беличьей клеткой". В двигателях большой мощности вместо алюминия может применяться медь. Беличья клетка представляет собой короткозамкнутую обмотку ротора, откуда собственно название.
Фазный ротор имеет трёхфазную обмотку, которая практически не отличается от обмотки статора. В большинстве случаев концы обмоток фазного ротора соединяются в звезду, а свободные концы подводятся к контактным кольцам. С помощью щёток, которые подключены к кольцам, в цепь обмотки ротора можно вводить добавочный резистор. Это нужно для того, чтобы можно было изменять активное сопротивление в цепи ротора, потому что это способствует уменьшению больших пусковых токов. Подробнее о фазном роторе можно прочитать в статье - асинхронный двигатель с фазным ротором.
Принцип работы
При подаче к обмотке статора напряжения, в каждой фазе создаётся магнитный поток, который изменяется с частотой подаваемого напряжения. Эти магнитные потоки сдвинуты относительно друг друга на 120°, как во времени, так и в пространстве. Результирующий магнитный поток оказывается при этом вращающимся.
Результирующий магнитный поток статора вращается и тем самым создаёт в проводниках ротора ЭДС. Так как обмотка ротора, имеет замкнутую электрическую цепь, в ней возникает ток, который в свою очередь взаимодействуя с магнитным потоком статора, создаёт пусковой момент двигателя, стремящийся повернуть ротор в направлении вращения магнитного поля статора. Когда он достигает значения, тормозного момента ротора, а затем превышает его, ротор начинает вращаться. При этом возникает так называемое скольжение.
Скольжение s - это величина, которая показывает, насколько синхронная частота n1 магнитного поля статора больше, чем частота вращения ротора n2, в процентном соотношении.
Скольжение это крайне важная величина. В начальный момент времени она равна единице, но по мере возрастания частоты вращения n2 ротора относительная разность частот n1-n2 становится меньше, вследствие чего уменьшаются ЭДС и ток в проводниках ротора, что влечёт за собой уменьшение вращающего момента. В режиме холостого хода, когда двигатель работает без нагрузки на валу, скольжение минимально, но с увеличением статического момента, оно возрастает до величины sкр - критического скольжения. Если двигатель превысит это значение, то может произойти так называемое опрокидывание двигателя, и привести в последствии к его нестабильной работе. Значения скольжения лежит в диапазоне от 0 до 1, для асинхронных двигателей общего назначения оно составляет в номинальном режиме - 1 - 8 %.
Как только наступит равновесие между электромагнитным моментом, вызывающим вращение ротора и тормозным моментом создаваемым нагрузкой на валу двигателя процессы изменения величин прекратятся.
Выходит, что принцип работы асинхронного двигателя заключается во взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и токов, которые наводятся этим магнитным полем в роторе. Причём вращающий момент может возникнуть только в том случае, если существует разность частот вращения магнитных полей.
1.5 Электропривод, схемы включения, характеристики и режимы работы трёхфазного асинхронного двигателя
ЭП с трехфазным асинхронным двигателем является самым массовым видом привода в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве. В бытовой технике широко применяются и однофазные асинхронные двигатели. Такое положение определяется простотой изготовления и эксплуатации этих двигателей, их меньшими по сравнению с двигателями постоянного тока массой, габаритами и стоимостью, а также надежностью в работе.
Основной областью применения асинхронных двигателей до недавнего времени являлся нерегулируемый ЭП. В последние годы в связи с разработкой и серийным выпуском электротехнической промышленностью полупроводниковых преобразователей частоты и регуляторов напряжения стали создаваться и широко использоваться регулируемые асинхронные ЭП с характеристиками, не уступающими по своим показателям ЭП с двигателями постоянного тока. Применение таких ЭП в силу отмеченных преимуществ асинхронных двигателей представляет собой прогрессивную тенденцию развития современного автоматизированного ЭП.
Трехфазный асинхронный двигатель имеет обмотку статора, подключаемую к трехфазной сети переменного тока с напряжением (/, и частотой/р и обмотку ротора, которая может быть выполнена по двум вариантам (рис. 4).
Первый вариант предусматривает выполнение на роторе обычной трехфазной обмотки из проводников с выводами на три контактных кольца. Такую конструкцию имеет двигатель с фазным ротором (рис. 4, а), и это позволяет включать в роторную цепь различные электротехнические элементы, например резисторы для регулирования скорости, тока и момента ЭП, и создавать с той же целью специальные схемы включения двигателя.
Другой вид обмотки получают заливкой алюминия в пазы ротора, в результате чего образуется конструкция, известная под названием «беличья клетка». Схема двигателя с такой обмоткой, не имеющей выводов и получившей название короткозамкнутой, представлена на рис. 4, б. На схемах также показано включение добавочных активных резисторов в цепи статора и ротора.
Рис. 4. Схема включения асинхронного двигателя с фазным (а) и короткозамкнутым (б) роторами.
Для получения выражений для электромеханической и механической характеристик асинхронного двигателя используется его схема замещения, на которой цепи статора и ротора представлены своими активными и индуктивными сопротивлениями. Особенность схемы замещения двигателя состоит в том, что ток, ЭДС и параметры цепи ротора приведены (пересчитаны) к цепи статора, что и позволяет изобразить эти две цепи на схеме соединенными электрически, хотя в действительности связь между ними осуществляется через электромагнитное поле.
1.6 Краткая характеристика цеха, краткое описание технологического процесса
Основным электрооборудованием цеха металлорежущих станков являются группы токарных, шлифовальных и заточных станков. Рассмотрим эти группы:
-
К токарной группе можно относятся токарно-винторезные станки марки 16К25 мощностью 11 кВт. -
К шлифовальному оборудованию относятся станки кругло-, плоско-, внутри- и резьбо-шлифовальные станки мощностью от 0,4 кВт у внутри-шлифовального станка марки 3М225В до 5,5 кВт у резьбо-шлифовального станка марки 5К823В. -
К заточной группе относятся: универсально заточные станки, заточные, заточные для червячных фрез и заточные для круглых плашек. Мощность находится в пределах от 0,4 кВт у универсально заточных станков до 2,2 кВт у заточных.
Для станков существуют три режима работы:
-
Продолжительный, в котором машины могут работать долго, и превышение температуры отдельных частей машины не выходит за установленные пределы; -
Повторно-кратковременный, здесь рабочие периоды tр чередуются с периодами пауз t0, а длительность всего цикла не превышает 10 минут. В этом режиме работают электродвигатели мостовых кранов, подъемников, сварочные аппараты. -
Кратковременный, при котором рабочий период не настолько длителен, чтобы температуры отдельных частей машины достигали установившегося значения, а период остановки настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды.
Надежность электроснабжения – способность системы обеспечить предприятие электроэнергией хорошего качества.
По обеспечению надежности электроснабжения электроприемники разделяют на три категории:
- Электроприемники, где перерыв в электроснабжении повлечет за собой опасность для жизни людей, повреждения дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции.
- Электроприемники, здесь перерыв приводит к массовому недоотпуску продукции, простоем рабочих мест, механизмов и промышленного процесса.
- Электроприемники несерийного производства продукции, вспомогательные цеха, коммунально-хозяйственные потребители, сельскохозяйственные заводы. Перерыв в электроснабжении до 24 часов.
1.7 Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения.
Потребителями электроэнергии данного цеха являются станки токарной, заточной шлифовальной групп.
Токарно-винторезные станки предназначены для выполнения разнообразных работ. На этих станках можно обтачивать наружные цилиндрические, конические и фасонные поверхности, растачивать цилиндрические и конические отверстия, обрабатывать торцовые поверхности; нарезать наружную и внутреннюю резьбы; сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия; производить отрезку, подрезку и др. операции.
Шлифовальные станки предназначены для обработки деталей шлифованными кругами. На них можно обрабатывать наружные и внутренние цилиндрические, конические и фасонные поверхности и плоскости, разрезать заготовки, шлифовать резьбу и зубья зубчатых колес, затачивать режущий инструмент и др. В зависимости от формы шлифуемой поверхности и вида шлифования станки общего назначения подразделяют на круглошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные и специальные.