Введение. Современная автоматизация производства невозможна без использования электрических двигателей и средств управления ими или

Современная автоматизация производства невозможна без использования электрических двигателей и средств управления ими или, точнее, без применения электрического привода. Использование автоматизированного и автоматического электропривода позволяет повышать производительность труда.

Практически все предприятия в своем производстве имеют хотя бы небольшие и незначительные электропривода, предназначенные для решения различных задач (начиная от подъема некоторого груза или системы вентиляции, заканчивая большим производством, в котором связаны множество компонентов).

Современные предприятия представляют собой промышленные комплексы с большим потреблением электрической энергии. Следовательно, рациональное использование электроэнергии может быть обеспечено только при правильном выборе электрооборудования и грамотной его эксплуатации.

Каждый из электроприводов требует тщательный подход для определения электродвигателя, который обеспечит требуемые особенности, аппаратуры защиты и управления. При этом необходимо рассчитать и выбрать электродвигатель, подобрать аппаратуру защиты и управления, рассчитать и выбрать провода и кабели.

1 Расчёт мощности электродвигателей по нагрузочной диаграмме методом эквивалентного тока (мощности, момента)

1.1 Определение режима работы электродвигателей по нагрузочным диаграммам

Исходные данные для выбора мощности двигателя определяют по нагрузочным диаграммам. Нагрузочными диаграммами называются зависимо­сти мощности, вращающего момента или тока от времени. В данной работе расчет ведется по нагрузочным диаграммам, на которых приведена зависи­мость мощности и момента от времни.

Для каждой рабочей машины характерна своя нагрузочная диаграмма, которая определяется условиями ее работы. Эти нагрузочные диаграммы обуславливают различные режимы электроприводов.

Для более точных расчетов и выбора двигателей по мощности и моменту произ­вольные нагрузочные диаграммы приводятся к диаграммам, которые клас­сифицируются на восемь номинальных режимов и обозначаются S1-S8.

- Определение режима работы электродвигателя привода шлифовального круга (М1).

На рисунке 1, задание на курсовой проект, изображена нагрузочная диаграмма для данного двигателя. По данной диаграмме определяем, что двигатель М1 работает в режиме S1. Длительный режим (S2) – при этом режиме работа двигателя происходит без перерыва с постоянной нагрузкой, причем рабочий период настолько велик, что нагрев двигателя достигает установившейся температуры.

- Определение режима работы электродвигатель привода горизонтальной подачи стола (М2).

На рисунке 2, в задание на курсовой проект, изображена нагрузочная диаграмма для данного двигателя. По данной диаграмме определяем, что двигатель М2 работает в режиме S2.

- Определение режима работы электродвигатель привода вертикальной подачи стола (М3).

На рисунке 2, в задание на курсовой проект, изображена нагрузочная диаграмма для данного двигателя. По данной диаграмме определяем, что двигатель М3 работает в режиме S2.

1.2 Расчёт эквивалентного тока (мощности, момента)

Расчет эквивалентной мощности электродвигателя привода шлифовального круга (М1).

Используя таблицу 1, вычислим эквивалентную мощность по формуле (1):

; (1)

где Р₁ – среднее значение мощности на первом временном участке, кВт;

Р₂ – среднее значение мощности на втором временном участке, кВт;

Р_n – среднее значение мощности на n-ом временном участке, кВт;

t₁ - продолжительность времени работы на первом временном участке при среднем значении момента, равном T₁, мин;

t₂ – продолжительность времени работы на втором временном участке при среднем значении момента, равном T₂, мин;

t_n – продолжительность времени работы на n-ом временном участке при среднем значении момента, равном T_n, мин.

Расчет эквивалентной мощности электродвигатель привода горизонтальной подачи стола (М2).

Используя таблицу 2, вычислим эквивалентную мощность по формуле (1):

Расчет эквивалентной мощности электродвигатель привода вертикальной подачи стола (М3).

Используя таблицу 3, вычислим эквивалентную мощность по формуле (1):

1.3 Предварительный выбор электродвигателя

- Выбор работы электродвигателя привода шлифовального круга (М1).

Двигатель М1 работает в длительном режиме (S2), является 3^х – фазным, асинхронным двигателем с к.з.р., нереверсивный. При выборе двигателя должны выполняться условия , .

Исходя из рассчитанной мощности, выби­раем двигатель 4А132М8УЗ, технические и пусковые данные которого приведены в таблице 3.

Таблица 4 – Технические и пусковые данные двигателя

Тип двигателя	P2н ­, кВт	h, %	cosj	Sн, %	Sк, %
4А100L2У3	5.5	87.5	0.91	3.4	29.0	2.5	1.6	2.0	7.5

- Выбор работы электродвигатель привода горизонтальной подачи стола (М2).

Двигатель М2 работает в длительном режиме (S2), является 3^х – фазным, асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, реверсивным. При выборе двигателя должны выполняться условия , .

Исходя из рассчитанной мощности, выби­раем двигатель, технические и пусковые данные которого приведены в таблице 4.

Таблица 5 – Технические и пусковые данные двигателя

Тип двигателя	P2н ­, кВт	h, %	cosj	Sн, %	Sк, %
4A112MB8У3	3.0	79.5	0.74	5.8	35.0	2.2	1.5	1.9	5.0

- Выбор работы электродвигатель привода вертикальной подачи стола (М2).

Двигатель М3 работает в длительном режиме (S2), является 3^х – фазным, асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, реверсивным. При выборе двигателя должны выполняться условия , .

Исходя из рассчитанной мощности, выби­раем двигатель, технические и пусковые данные которого приведены в таблице 4.

Таблица 6 – Технические и пусковые данные двигателя

Тип двигателя	P2н ­, кВт	h, %	cosj	Sн, %	Sк, %
4A132M8У3	5.5	83.0	0.74	4.1	25.0	2.6	1.7	1.9	5.5

1.4 Окончательный выбор электродвигателей

Выбираем электродвигателя привода шлифовального круга (М1) серии 4А100L2У3:

- По условию задания выбираем двигатель с коротко замкнутым ротором.

- Номинальная частота вращения 3000 об/мин.

- Двигатель выбран с данной мощностью, потому что в номинальном ряде мощностей имеется только такая минимальная мощность. Использование двигателей завышенной мощности является нежелательным, так как при этом увеличивается не только первоначальная стоимость электропривода, но увеличиваются и потери энергии за счёт снижения коэффициента полезного действия.

- Способ монтажа IM1001 - двигатели на лапах, с подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала, для сокращения передаточных кинематических звеньев. Используем клиноременную передачу для передачи вращения механизма шлифования.

- Степень защиты IP44. Такая степень защиты не позволяет попадать отходом шлифования, в виде металлической пыли и брызг охлаждающей жидкости (водяных брызг), внутрь электродвигателя, которые образуется в результате работы продольно-шлифовального станка.

- Способ охлаждения IC141 по ГОСТ 20459-75. Данный способ охлаждения выбрали, потому что электродвигатель имеет ребристую станину. Она позволяет лучше отводит тепло, по сравнению с ровной станиной машин постоянного тока, исходя из того, что у нее за счет ребер увеличивается площадь поверхности, а следовательно и теплоотдача. Поэтому для электродвигателя достаточно, чтобы охлаждение осуществлял установленный на валу центробежный вентилятор, сверху обдувающий станину.

Выбираем электродвигатель привода горизонтальной подачи стола (М2) серии 4A112MB8У3:

- По условию задания выбираем асинхронный двигатель с коротко замкнутым ротором.

- Номинальная частота вращения 750 об/мин. Малые обороты электродвигателя позволят нам использовать меньше передаточных звеньев для связи с рабочим органом, или выбирать передаточные звенья такие, чтобы их КПД передачи были максимальными. Чем меньше обороты электродвигателя, тем больший момент обеспечивается на валу.

- Способ монтажа IM1001 - двигатели на лапах, с подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала, для сокращения передаточных кинематических звеньев. Используем клиноременную передачу.

- Степень защиты IP44. Такая степень защиты не позволяет попадать отходом шлифования, в виде металлической пыли и брызг охлаждающей жидкости (водяных брызг), внутрь электродвигателя, которые образуется в результате работы продольно-шлифовального станка.

- Способ охлаждения IC141 по ГОСТ 20459-75. Данный способ охлаждения выбрали, потому что электродвигатель имеет ребристую станину. Она позволяет лучше отводит тепло, по сравнению с ровной станиной машин постоянного тока, исходя из того, что у нее за счет ребер увеличивается площадь поверхности, а следовательно и теплоотдача. Поэтому для электродвигателя достаточно, чтобы охлаждение осуществлял установленный на валу центробежный вентилятор, сверху обдувающий станину.

Выбираем электродвигатель привода вертикальной подачи стола (М3) серии 4A132M8У3:

- По условию задания выбираем асинхронный двигатель с коротко замкнутым ротором.

- Номинальная частота вращения 750 об/мин. Малые обороты электродвигателя позволят нам использовать меньше передаточных звеньев для связи с рабочим органом, или выбирать передаточные звенья такие, чтобы их КПД передачи были максимальными. Чем меньше обороты электродвигателя, тем больший момент обеспечивается на валу.

- Способ монтажа способ IM1001 - двигатели на лапах, с подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала, для сокращения передаточных кинематических звеньев. Используем клиноременную передачу.

- Степень защиты IP44. Такая степень защиты не позволяет попадать отходом шлифования, в виде металлической пыли и брызг охлаждающей жидкости (водяных брызг), внутрь электродвигателя, которые образуется в результате работы продольно-шлифовального станка.

- Способ охлаждения IC141 по ГОСТ 20459-75. Данный способ охлаждения выбрали, потому что электродвигатель имеет ребристую станину. Она позволяет лучше отводит тепло, по сравнению с ровной станиной машин постоянного тока, исходя из того, что у нее за счет ребер увеличивается площадь поверхности, а следовательно и теплоотдача. Поэтому для электродвигателя достаточно, чтобы охлаждение осуществлял установленный на валу центробежный вентилятор, сверху обдувающий станину.

2 Расчёт и выбор типа электродвигателей производственной установки

Расчет и выбор электродвигателя привода насоса подачи охлаждающей жидкости (М4).

Расчет номинальной мощности электродвигателя привода насоса подачи охлаждающей жидкости (М4)

Для расчета мощности электродвигателя применяем следующую формулу

_, (6)

где

k₃ –коэффициэнт запаса, k₃= 1, 5;

Q – подача насоса, Q=0, 00028 ;

H – полный напор, H = 12 м;

–удельный вес перекачиваемой жидкости, =9810 ;

– КПД насоса, =0, 5;

– КПД передачи (в данном случае муфтовой), =0, 98;

Выбираем следующую марку электродвигателя 4АА63А6УЗ, технические и пусковые данные приведены в таблице 5

Таблица 7 – Технические и пусковые данные двигателя 4А315М2УЗ

Тип двигателя	P2н­, кВт	h %	cosj	Sн, %	Sк, %					n, мин-1
4АА63А6УЗ	0, 18	56, 0	0, 62	11, 5	55, 5	2, 2	1, 5	2, 2	3, 0

- По условию задания выбираем асинхронный двигатель с коротко замкнутым ротором.

- Номинальная частота вращения 1500 об/мин.

- Способ монтажа способ IM1001 - двигатели на лапах, с подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала, для сокращения передаточных кинематических звеньев. Используем клиноременную передачу.

- Степень защиты IP44. Такая степень защиты не позволяет попадать отходом шлифования, в виде металлической пыли и брызг охлаждающей жидкости (водяных брызг), внутрь электродвигателя, которые образуется в результате работы продольно-шлифовального станка.

- Способ охлаждения IC141 по ГОСТ 20459-75. Данный способ охлаждения выбрали, потому что электродвигатель имеет ребристую станину. Она позволяет лучше отводит тепло, по сравнению с ровной станиной машин постоянного тока, исходя из того, что у нее за счет ребер увеличивается площадь поверхности, а следовательно и теплоотдача. Поэтому для электродвигателя достаточно, чтобы охлаждение осуществлял установленный на валу центробежный вентилятор, сверху обдувающий станину.

3 Разработка принципиальной схемы управления электроприводами

Принципиальная схема управления электроприводами представлена в графической части курсового проекта (АПП 000000. 007 Э3). Первым листом является схема управления, вторым – силовая схема.

Для того, чтобы осуществить пуск всех электроприводов нам необходимо сначала поставить охранные ограждения после включить автоматические расцепители (QF1 – QF6).

Выбираем режим работы (наладка или работа) ключом управления SA. Режим наладка, подразумевает раздельную (не сблокированную) работу приводов. В режиме работа – возможность зависимой (сблокированной) работы приводов.

В режиме работа:

Запускаем конвейера на которые удаляют отходы и доски с помощью кнопочных постов (SB1 и SB2), срабатывают магнитные пускатели КМ3 и КМ4. После запуска конвейеров, можно запустить главный двигатель (М1) он включается одновременно с электрогидротолкателем М5. Когда главный привод механизма резания включен можно включать конвейер подачи бруса. Когда мы нажмем кнопку стоп (SB3), то задействуется динамическое торможение. Сначала выключится двигатель М1 затем включится КТ1 которое с задержкой отключения выключит электрогидротолкатель М5.

Как только нарушились охранные ограждения, то произойдет останов и двигатели нельзя будет запустить пока охранные ограждения не поставлены. (SQ1 и SQ2).

4 Расчёт и обоснование выбора аппаратуры

Для правильного подбора аппаратуры определим номинальные и пусковые токи электроприводов

Номинальный ток электродвигателей рассчитывается по формуле (11):

, (11)

Пусковой ток связан с номинальным током отношением (12):

, (12)

где i_п - отношение пускового тока к номинальному, взятое из справочника.

а) Определение тока двигателя М1

Значения для расчетов взяты из таблицы 4:

.

.

б)Определение тока двигателя М2

Значения для расчетов взяты из таблицы 6.

.

.

в) Определение тока двигателя М3

Значения для расчетов взяты из таблицы 3.

.

.

г) Определение тока двигателя М4

Значения для расчетов взяты из таблицы 4

.

.

Эксплуатация предполагает питание всей аппаратуры переменным током напряжением 380В и монтаж их в шкафу управления, поэтому выбираем большую часть аппаратуры со степенью защиты IP00.

4.1 Расчёт и обоснование выбора аппаратуры управления электрическими цепями

Условия выбора магнитных пускателей:

- номинальный ток главной цепи аппарата должен быть больше или равен длительно действующему номинальному току нагрузки (двигателя, нагревателя, светильники и т.д.), т.е. должно выполняться условие

I_{ном. ап} ≥ I_нагр (13)

- рабочее напряжение главной цепи аппарата должно быть больше или равно рабочему напряжению (напряжению питания) нагрузки, т.е. должно выполняться условие

U_{ном. ап} ≥ U_нагр (14)

- число замыкающих и размыкающих контактов цепи не превосходило число замыкающих и размыкающих контактов пускателя, которые он может управлять.

а) Выбираем КМ1 для включения двигателя привода шлифовального круга и КМ2 для осуществления динамического тормажения.

Из источника www.rele.ru выбираем контактор ПМЛ–2100У3б, удовлетворяющий условиям 13 и 14.

Таблица 8 – Параметры контактора ПМЛ–2100У3Б

Из источника www.rele.ru выбираем приставку контактную, для увеличения числа дополнительных контактов серии ПКЛ – 1204Б

Таблица 9 – Параметры контактора ПКЛ – 1204Б

б) Выбираем КМ3, КМ4 для пуска двигателя горизонтальной подачи стола

Из источника www.rele.ru выбираем пускатель ПМЛ – 1100СУ3Б, удовлетворяющий условиям 13 и 14.

Таблица 10 – Параметры пускателя ПМЛ – 1100СУ3Б

в) Выбираем КМ5 и КМ6 для пуска двигателя вертикальной подачи стола.

Из источника www.rele.ru выбираем пускатель ПМЛ – 2101СУ3Б, удовлетворяющий условиям 13 и 14.

Таблица 10 – Параметры пускателя ПМЛ – 2101СУ3Б

г) Выбираем КМ7 для пуска двигателя насоса подачи охлаждающей жидкости.

Из источника www.rele.ru выбираем пускатель ПМЛ – 6100СУ3Б, удовлетворяющее условиям 13 и 14.

Таблица 12 – Параметры пускателя ПМЛ – 1100СУ3Б

е) Выбираем реле времени КТ.

Из источника www.rele.ru выбираем серию РВП 72М-3021, удовлетворяющее условиям 13 и 14.

Таблица 13 – Параметры реле времени РВП 72М-3021

Выбор кнопок управления SB1 - SB11.

а) Кнопки SB2, SB3; SB4, SB5; SB6, SB7; SB8, SB9; SB10, SB11 представляют собой кнопочный посты, управляющие пуском и остановом двигателей М1, М2, М3, М4 и электромагнита YB серии ПКЕ 112-2М У3.

Таблица 14 – Параметры кнопочного поста серии ПКЕ 112-2М У3

б) Кнопки SB1 представляет собой кнопку «Стоп», для полного отключения продольно-шлифовального станка

Таблица 15 – Параметры кнопки серии ПКЕ 112-1М У3

4.2 Расчёт и обоснование выбора аппаратуры защиты

К данной группе аппаратуры относятся плавкие предохранители, автоматические воздушные выключатели, реле защиты (электротепловые реле, максимально-токовые реле, минимально-токовые реле, реле максимального напряжения, реле минимального напряжения).

Единым условием выбора аппаратуры данной группы является выбор по номинальному длительно действующему току и номинальному напряжению главных цепей (токопроводящей арматуры) аппаратов. Численные значения данных величин должны быть больше или равны одноимённым величинам защищаемых электрических цепей или их участков.

Выбор реле напряжения

Реле напряжения служит защитой потребителя от резких скачков питающего напряжения.

а) Выбираем реле минимального напряжения KV3, KV4. Выбираем реле напряжения по номинальному напряжению цепи U = 380В.

Из [3] выбираем реле следующей марки РН – 54/320Д – УХЛ4.

Таблица 16 – Параметры реле напряжения РН – 54/320Д – УХЛ4

б) Выбираем реле максимального напряжения KV1, KV2. Выбираем реле напряжения по номинальному напряжению цепи U = 380В.

Из [3] выбираем реле следующей марки РН – 53/400Д – УХЛ4.

Таблица 17 – Параметры реле напряжения РН – 54/400Д – УХЛ4

Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматических выключателей и видов расцепителя осуществляем исходя из условий необходимости обеспечения всех видов защит с учетом условий эксплуатации электродвигателей.

Выбор QF производим по номинальным токам двигателей, уставок электромагнитного и теплового расцепителей.

Для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором ток уставки электромагнитного расцепителя рассчитывается по следующей формуле:

; (15)

Ток уставки теплового расцепителя для всех видов двигателей рассчитывается по следующей формуле:

, (16)

где берем равным 30º С, так как станок находится в закрытом помещении.

а) Рассчитываем параметры и выбираем марку QF1:

Выбираем выключатель автоматический с тепловым и электромагнитным расцепителем.

Выбираем выключатель только по номинальному току двигателя М1

Iн = 10, 5А и по токам уставок:

.

Из www.rele.ru выбираем следующий автоматический выключатель серии

ВА 47-100

Таблица18 - параметры выключателя ВА 47-100

Uн, В	Iн, А	Степень защиты	Защитная характеристика	, А	Количество полюсов
		IP 00	С	1, 45Iн	3р

б) Рассчитываем параметры и выбираем марку QF2:

Выбираем выключатель автоматический с тепловым и электромагнитным расцепителем.

Выбираем выключатель по номинальному току двигателя М2 Iн = 7, 75А и токам уставок:

,

.

Из www.rele.ru выбираем следующий автоматический выключатель серии

ВА 47-29.

Таблица 19 – Параметры выключателя ВА 47-29

Uн, В	Iн, А	Степень защиты	Защитная характеристика	, А	Количество полюсов
		IP 00	С	1, 45Iн	3р

в) Рассчитываем параметры и выбираем марку QF3:

Выбираем выключатель автоматический с тепловым и электромагнитным расцепителем.

Выбираем выключатель по номинальному току двигателя М3 Iн = 13.6А и токам уставок

,

.

Из www.rele.ru выбираем следующий автоматический выключатель серии А3775БР.

Таблица 20 – Параметры выключателя А3775БР

Uн, В	Iн, А	Степень защиты	, А	, А
		IP 00

г) Рассчитываем параметры и выбираем марку QF4:

Выбираем выключатель автоматический с тепловым и электромагнитным расцепителем.

Выбираем выключатель для динамического торможения 30% от номинального тока двигателя М4 Iн = 0, 788 А и токам уставок

,

.

Из www.rele.ru выбираем следующий автоматический выключатель серии ВА 47-29.

Таблица 21 – Параметры выключателя ВА 47-29

Uн, В	Iн, А	Степень защиты	Защитная характеристика	, А	Количество полюсов
	1, 6	IP 00	С	1, 45Iн	3р

4.3 Расчёт и обоснование выбора аппаратуры контроля параметров

В группу аппаратуры контроля параметров входят реле скорости, давления, уровня, тепловые датчики, трансформаторы тока и напряжения.

Аппараты этой группы осуществляют контроль как механических, так и электрических входных и выходных параметров электропривода.

Выбор путевых выключателей SQ

а) Выбор путевого выключателя SQ1 и SQ2

Из [3] выбираем путевой выключатель ВП63 – 2111111 – 200УХЛ33

Таблица 33 – Параметры путевого выключателя

ВП63 – 2112211 – 200УХЛ33

Выбор переключателей SА

Из [3] выбираем переключатель пакетный серии ПВПII-25304.

Таблица 28 – переключатель пакетный серии ПВПII-25304

Выбор трансформаторов TV и ТА

Выбор трансформатора осуществляется по напряжению первичной, вторичной катушек и мощности потребителя.

а) Выбор TV1

Мощность и напряжение потребляемая динамическим торможением P = 12кВт и U = 115В.

По каталогу ДЗНВА выбираем следующую серию трансформатора

ОСМ -16-74, ОМ5.

Таблица 29- трансформатора ОСМ -16-74, ОМ5

б) Выбор TА1, ТА2

Ток потребляемые токовыми реле I=1305, 5А.

По каталогу ДЗНВА выбираем следующую серию трансформатора

ТТИ 85 УХЛ4.

Таблица 30- трансформатора ТТИ 85 УХЛ4

б) Выбор TА3

Ток потребляемые токовым реле I=1305, 5А.

По каталогу ДЗНВА выбираем следующую серию трансформатора

ТТИ 60 УХЛ4

Таблица 31- трансформатора ТТИ 60 УХЛ4

Выбор диодов

а) Выбор диодов мостового выпрямителя VD1- VD4

Выбор диодов мостового выпрямителя производим по номинальному току и по напряжению питания электромагнита (Uобр 2Uп) Iн = 111, 9А, Uп = 115B.

Выбираю по справочнику следующую серию диодов Д1005Б.

Таблица 32- серия диодов Д1005Б

4.4 Расчёт и обоснование выбора проводов и кабелей

Выбор проводов осуществляется исходя из плотности тока протекающего по проводу. Для медных жил рекомендуемая плотность тока равна от 7 до 10 А/мм² при токе до 100 А, при токах свыше 100 А – от 3 до 5 А/мм². Для алюминиевых жил рекомендуемая плотность тока равна от 5 до 8 А/мм² при токе до 100 А, при токах свыше 100 А – от 1, 5 до 2, 5 А/мм².

Выбираю тип провода АВВГ:

А – алюминиевая жила;

В – ПВХ оболочка;

В – ПВХ изоляция жил;

Г – отсутствие наружного покрова по верх брони.

а) Выбор сечения провода для подключения двигателя М1

Iн.д = 373А – ток номинальный двигателя;

р = 2, 5А/мм² плотность тока в проводнике;

s = Iн.д/ р – расчетное сечение провода;

s = 373/2, 5 = 149, 2мм².

По рассчитанным значениям подбираю стандартное сечении на 150мм².

Марка провода следующая АВВГ4*150

б) Выбор сечения провода для подключения двигателя М2

Iн.д = 6, 15А – ток номинальный двигателя;

р = 8А/мм² плотность тока в проводнике;

s = Iн.д/ р – расчетное сечение провода;

s = 6, 15/8 = 0, 76мм².

По рассчитанным значениям подбираю стандартное сечение на 1, 5мм².

Марка провода следующая АВВГ4*1, 5.

в) Выбор сечения провода для подключения двигателя М3

Iн.д = 13, 6 – ток номинальный двигателя;

р = 8А/мм² плотность тока в проводнике;

s = Iн.д/ р – расчетное сечение провода;

s = 13, 6/8 = 1, 7мм².

По рассчитанным значениям подбираю стандартное сечение на 2, 5мм².

Марка провода следующая АВВГ4*2, 5.

г) Выбор сечения провода для подключения двигателя М4

Iн.д = 13, 6 – ток номинальный двигателя;

р = 8А/мм² плотность тока в проводнике;

s = Iн.д/ р – расчетное сечение провода;

s = 13, 6/8 = 1, 7мм².

По рассчитанным значениям подбираю стандартное сечение на 2, 5мм².

Марка провода следующая АВВГ4*2, 5.

д) Выбор сечения провода для динамического торможения

Iн.э = 111, 9А – ток номинальный электромагнита;

р = 2, 5А/мм² плотность тока в проводнике;

s = Iн.д/ р – расчетное сечение провода;

s = 111, 9/2, 5 =44, 76мм².

По рассчитанным значениям подбираю стандартное сечение на 50мм². Сечение выбрано в пять раза больше так, как в стандартном ряде сечений минимальное сечение только 50мм².

Марка провода следующая АВВГ4*50.

е) Выбор сечения провода для схемы управления

Iн = 0, 45А – ток номинальный всей цепи;

р = 8А/мм² плотность тока в проводнике;

s = Iн.в.ц/ р – расчетное сечение провода;

s = 0, 45/8 = 0, 05мм².

По рассчитанным значениям подбираю стандартное сечение на 1, 5мм². Сечение выбрано в сто раза больше так, как в стандартном ряде сечений минимальное сечение только 1, 5мм².

Марка провода следующая ПВ1*1, 5.

ж) Выбор сечения провода главной силовой линии

Iн.в.ц = 406А – ток номинальный всей цепи рассчитанный по формуле (17);

р = 2, 5А/мм² плотность тока в проводнике;

s = Iн.в.ц/ р – расчетное сечение провода;

s = 406/2, 5 = 162, 4мм².

По рассчитанным значениям подбираю стандартное сечение на 185мм².

Марка провода следующая АВВБ4*185.

4.6 Выбор светосигнальной арматуры

а)Выбор лампочки HL1 производим по потребляемой ей мощностью и напряжением питания: Р = 0, 3Вт, U = 220В.

Выбираем марку лампочки АСЛ 1 УХЛ4.

б) Выбор лампочки HL2, HL3, HL4, HL5, HL6 наличия включенного состояния электроприводов.

Выбор лампочек производим по потребляемой ей мощностью и напряжением питания: Р = 0, 3Вт, U = 220В.

Выбираем марку лампочек АСЛ 1 УХЛ4.

Таблица 33- лампочка АСЛ 1 УХЛ4

5 Логическая схема управления электроприводами производственной установки

5.1 Разработка программы управления LOGO! с помощью программного обеспечения LOGO! Soft Comfort (Version2.0)

Рисунок 3 – Логическая программа 1- управления пуском электропривода М1 с разгоном в функции тока, после остановки электропривода М1 запуск динамического торможения на время ∆ t. После окончании этого времени останов электрогидротолкателя М5 и окончательный останов М1.

Рисунок 4 – Логическая программа 2- управления пуском электропривода М2 с реверсом в толчковом режиме.

Рисунок 5 – Логическая программа 3- управления пуском электроприводов М3 и М4.

Рисунок 6 – Логическая программа 4- контрольная световая сигнализация включенного состояния электроприводов и наличия напряжения в сети.

6 Расчёт объёма памяти и обоснование выбора модели универсального логического модуля LOGO!

Расчет объема памяти для логической программы 1 (рисунок 3)

Таблица 34

Расчет объема памяти для логической программы 2 (рисунок 4)

Таблица 35

Расчет объема памяти для логической программы 3 (рисунок 5)

Таблица 36

Расчет объема памяти для логической программы 4 (рисунок 6)

Таблица 37

Выбираем как для первой, так и для второй, третьей и четвертой программы модель модуля LOGO! 230RCL. Этот выбор мы делаем исходя из условий:

- модуль работает на переменном токе;

- питающее напряжение модуля равно 230В, не требуется дополнительных преобразователей;

- имеется 12 входов и 8 релейных выходов;

- для защиты требуется плавкий предохранитель(макс. 16А).

6.1 Разработка принципиальной схемы подключения аппаратуры управления, защиты, контроля параметров, регулирования параметров электрических цепей, перемещения к логическому модулю LOGO!

Принципиальная схема подключения представлена третьим листом в графической части (АПП 000000.007 Э5).

Заключение

В данном курсовом проекте выбраны электродвигатели по заданным нагрузочным диаграммам.

Осуществлен выбор аппаратуры с учетом предъявляемых требований, энергетическим, токово-коммутационным характеристикам и режимов работы. Найдено сечение проводов обеспечивающих питание приводов и системы управления.

Согласно функциональным возможностям, была разработана принципиальная и логическая схема управления круглопильного (восьмипильного) станка. По логической схеме произведено подключение модулей Simens.

Литература

1. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода: Учебник для вузов. – 6–е изд., доп. и перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1981. – 576 с.

2. Пижурин А.А. и др. Справочник электрика деревообрабатывающего предприятия./ Алексин М.В., Пижурин А.А., Яковенко В.А. – М.: МГУЛ, 1999. – 340 с.

3. Каталог DZNVA.

4. Электропривод: Расчёт, выбор и управление. Составитель Драчёв В.А. Учебное пособие по выполнению курсового и дипломного проектирования. Красноярск, ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», 2005.

5. ГОСТ 2.755 – 74 Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения.

6. ГОСТ 2.710 – 81.Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах.

7. Пижурин А.А. Электрооборудование и электроснабжение лесопромышленных и деревообрабатывающих предприятий: Учебник для техникумов. – М: Лесн. пром-ть, 1980.- 408с.

8. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учебное пособие для вузов. – 2-е изд., доп. – М.: Высшая школа, 2000. – 255 с.

9. Автоматизированный электропривод: Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 21.02 всех форм обучения. Составители: Драчёв В.А., Драчёва З.А. – Красноярск: СибГТУ, 2000.

10. Электромеханические системы автоматизации. Учебное пособие к выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов всех форм обучения специальности 210200 всех специализаций. Часть 1. –Красноярск: СибГТУ, 2002. – 32 с.

11. Электромеханические системы автоматизации. Учебное пособие к выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов всех форм обучения специальности 210200 всех специализаций. Часть 2. –Красноярск: СибГТУ, 2002. – 32 с.