Электрическое и электромеханическое оборудование

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

По дисциплине ”Электрическое и электромеханическое оборудование”

Содержимое

станок электрический оборудование

1. Типовые блокировочные связи в схемах управления станками

2. Электрическое оборудование автоматических линий

Задача 1

Задача 2

1. Типовые блокировочные связи в схемах управления станками

Для выполнения рабочего цикла в схемах автоматического управления станками должна быть взаимосвязь между различными режимами работы одного и того же механизма или между отдельными механизмами станка. В станках различных типов и модификаций можно отметить некоторые типовые взаимосвязи, призванные осуществлять следующие режимы.

а) Наладочный и рабочий режимы станка.

В рабочем режиме привод станка работает длительно или повторно кратковременно, что обусловливается выполнением производственных операций. Наладочные операции производятся для опробования отдельных узлов станка, для проверки правильности установки заготовки и инструмента. Этот режим характеризуется кратковременными включениями ненагруженного привода при малых угловых скоростях двигателя (если регулируется скорость привода).

Для длительного режима (рис. 1, а) нажимается кнопка КнП, получает питание контактор KЛ, который главными контактами включает двигатель Д, одновременно замыкающим контактом блокирует кнопку КнП, поэтому после кратковременного нажатия эта кнопка может быть отпущена.

Рис. 1. Принципиальная схема взаимосвязи наладочного и рабочего режимов

Для наладочного режима используется двухконтактная кнопка КнТолч. При нажатии этой кнопки ее размыкающий контакт деблокирует кнопку КнП, а через замыкающий контакт получает питание контактор КЛ и включается двигатель, который будет работать в течение времени воздействия на кнопку КнТолч.

Кратковременными нажатиями на эту кнопку можно заставить двигатель работать в импульсном режиме со средней угловой скоростью, значительно ниже номинальной. Взаимосвязь между наладочным и рабочим режимами может быть осуществлена путем введения промежуточного реле РП (рис. 1, б), заменяющего двухконтактную кнопку КнТолч.

Аналогичные схемы для получения наладочного режима применяются в приводах с многоскоростными асинхронными двигателями, а также в приводах постоянного тока, управляемых по системе Г--Д или ТП-Д.

б) Ограничение перемещений и точная остановка механизмов станка.

Применяется для исключения столкновения между отдельными. подвижными элементами или для предупреждения выхода узлов станка из нормального, зацепления с ведущим звеном кинематической цепи. Например, в плоскошлифовальных, продольных строгальных и других станках совершаемый столом путь ограничивается конечными выключателями, которые переключаются упорами, расположенными на столе. На рис. 2, а показана схема отключения привода вращения обрабатываемого изделия круглошлифовального станка при выходе круга из зоны шлифования.

Рис. 2. Схемы отключения двигателя при ограничении перемещения механизма: а - для привода вращения изделия круглошлифовального станка; б - для гидропривода подачи агрегатного станка

В таких станках поступательное перемещение шлифовальной бабки производится обычно от гидропривода. В исходном положении механизма размыкается контакт конечного выключателя ВК и двигатель Д автоматически отключается. Для интенсивного торможения привода круга используется электромеханический тормоз ЭмТ. Следует отметить, что гидравлические устройства позволяют просто обеспечить работу механизма подачи на жестком упоре, а затем изменить направление его перемещения.

На рис. 2, б показана принципиальная схема управления гидроприводом подачи станка.

При подходе к крайнему положению механизм становится на жесткий упор, срабатывает конечный выключатель ВК и реле времени РВ начинает отсчет длительности остановки на упоре. По истечении установленной выдержки времени включается промежуточное реле РК и дается импульс на включение электромагнита ЭмН, который переключает гидропривод на отвод механизма в исходное положение, контролируемое выключателем ВКИ.

в) Согласование работы отдельных приводов.

В крупных станках между отдельными рабочими органами часто не бывает механической связи, поэтому возникает необходимость в определенной последовательности введения их в работу, а также должна соблюдаться очередность отключения главного привода и привода подачи, должна своевременно подаваться смазка и т. д. Так, в металлорежущих станках, имеющих отдельный привод подачи, во избежание поломки инструмента главный привод должен включаться первым. При поступлении команды на отключение, наоборот, главный привод должен останавливаться после остановки привода подачи. Указанную последовательность работы приводов обеспечивает схема, показанная на рис. 3.

Рис. 3. Схема согласования работы главного привода и привода подачи станка

Первоочередность включения главного привода здесь обеспечивается введением в цепь катушки контактора КП замыкающего контакта контактора КГ. При неработающем приводе подачи контактор главного привода КГ отключается без выдержки времени после нажатия кнопки КнС1.

Для отключения главного привода при работающем приводе подачи следует длительно нажать на кнопку КнС1. При этом теряет питание промежуточное реле РП, обесточивается контактор КП и отключается двигатель подачи Д2.

Отключение главного привода с двигателем Д1 произойдет через некоторое время, обусловленное уставкой реле времени РВ, катушка которого подключена параллельно катушке контактора КП. При кратковременном воздействии на кнопку КнС1 вновь включится реле РП, и если к этому моменту реле РВ не сработало, то главный привод не отключится после отключения привода подачи.

2. Электрическое оборудование автоматических линий

Электрооборудование автоматических линий состоит из большого количества двигателей, электромагнитов, контакторов и магнитных пускателей, кнопок и переключателей управления, путевых выключателей, различных реле: времени, давления и скорости, блокировочных, промежуточных и др.

Все электрооборудование должно быть очень надежным и иметь большой срок службы, поэтому активно используются бесконтактные электрические аппараты и электронные элементы.

Основной принцип построения схем управления автоматическими линиями - управление в функции пути. Такое управление позволяет в любой момент контролировать взаимное расположение деталей и инструмента и является наиболее надежным. Команда на последующие действия подается тогда, когда предыдущие действие уже совершено (закончено). Для этого используются путевые выключатели и переключатели.

Путевые выключатели обычно устанавливают на неподвижных узлах станков и механизмов, а воздействие на их штифт или рычаг осуществляется движущимся упором механизма, когда он достигает определенной точки пути. Все автоматические станочные линии имеют развитую систему сигнализации.

Задача 1

Рассчитать и выбрать мощность двигателя продольно-строгального станка.

Решение:

При расчете мощности двигателя полагаем, что номинальной скорости двигателя соответствует скорость обратного хода стола (наибольшая скорость механизма), т.к. принято однозонное регулирование скорости, осуществляемое вниз от номинальной скорости. Ориентируемся на выбор двигателя серии Д, рассчитанного на номинальный режим работы S1 и имеющего принудительную вентиляцию.

Эквивалентное статическое усилие за цикл:

Расчетная мощность двигателя:

,

где

К_з - коэффициент запаса (примем К_з = 1,2);

з_пN - КПД механических передач при рабочей нагрузке.

После всех расчетом выбираем двигатель.

Задача 2

Начертить и описать схему управления универсально - расточного станка.

Решение:

Основными узлами системы управления приводом подачи являются:

Микроконтроллер Somatic S7-300;

Процессорное устройство PCU 50;

Монитор для отображения информации;

Модуль главного привода;

Станочную панель и дисковод 3,5”;

Маховик;

Программатор Field PG;

Периферийные устройства;

Аналоговые и цифровые датчики;

Блок питания/рекуперации и блок питания SITOP 20A.

Микроконтроллер Simatic S7-300 имеет в своем составе следующие модули:

Модуль центрального процессора CPU 314, необходим для приема, обработки и выдаче данных модулям контроллера;

Модуль NCU 570, необходим для управления приводом главного движения, а также для подключения панели оператора, пульта управления и вспомогательных устройств;

Модуль расширения FM-354, необходим для расширения возможностей контроллера S7-300;

Модуль ввода-вывода состоит из модуля SM-331 для снятия сигналов с аналоговых датчиков и модуля SM-321 для снятия сигналов с дискретных датчиков;

Блок питания SITOP 20 для обеспечения питанием всех модулей контроллера.

Процессорное устройство PCU 50 служит для обработки данных поступающих с контроллера S7-300, в частности управлением двигателем главного движения; обмен данными с пультом оператора и станочной панелью. Питание данного узла осуществляется блоком питания постоянного напряжения величиной в 24В SITOP 20 A

Модуль главного привода имеет в своем составе непосредственно сам двигатель главного движения, модуль широтно-импульсной модуляции (ШИМ), а также датчик скорости.

В качестве питания двигателя главного движения используется блок питания/рекуперации, позволяющий обеспечить стабильное напряжение питания двигателя, а при его торможении избыточная энергия возвращается в сеть.

Схема системы управления

Размещено на Allbest.ru