Характеристика та принцип дії електроустаткування токарно-гвинторізного верстата

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Призначення верстата та коротка характеристика його електроустаткування

Верстат ТВ-7 є навчальним універсальним токарно-гвинторізного верстата і призначається для всіляких токарних робіт в майстернях шкіл для політехнічного навчання і з холодної обробки металів різанням.

Верстат дозволяє проводити наступні види токарних робіт:

- Проточку і расточку циліндричних і конічних поверхонь.

- Підрізування торців.

- Відтинку.

- Нарізування метричних різьблень.

- Свердління і ряд інших робіт.

2. Схема електрична принципова верстата та порядок її дії

Ввімкнувши автоматичний вимикач QF напруга подається на силове коло та коло управління, для запуску двигуна М необхідно натиснути на кнопку SB2 (Пуск) при цьому коло котушки пускача КМ 1 замкнеться по котушці потече струм, пускач запрацює у силовому колі, замкнуться головні контакти КМ 1. У колі керування замкнеться блокуючий контакт КМ1.2, який зашунтує кнопку SB2 та поставить котушку КМ1 на саможивлення , а в колі котушки магнітного пускача КМ2 блокуючий контакт КМ1.1 розімкнеться та заблокує цей пускач. Двигун М запуститься.

Для відімкнення двигуна необхідно натиснути кнопку SB1 (Стоп), котушка пускача КМ1 знеструмиться і відімкнеться. Блокуючий контакт КМ 1.2 розімкнеться, блокуючий контакт КМ1.1 замкнеться, у силовому колі, головні контакти КМ1 розімкнуться, двигун М відімкнеться.

Загальний захист силового кола та кола управління здійснюють автоматичні вимикачі (QF), від струмів перенавантаження та короткого замикання. Захист двигуна (М) здійснюють теплові реле (КК), від струмів перенавантаження, а запобіжники(FU 1…3) від довготривалих струмів перенавантаження та короткого замикання.

3. Призначення, будова та принцип дії апаратів керування та захисту верстата

Плавкі запобіжники.

Призначення.

Запобіжники - це комутаційний електричний апарат, призначений для автоматичного вимикання електричного кола, і що захищається. У запобіжнику спеціально передбачено для цього струмоведуча частина, яка руйнується при проходженні по ній струму визначеної величини.

Основний елемент запобіжника - плавка вставка, яку виготовляють з каліброваного дроту або пластини. Пластина має звуження, розраховані на номінальний струм запобіжника. При струмах перевантаження у місцях звуження плавка вставка нагрівається до температури плавлення і перегорає.

Матеріалом для плавкої вставки служить цинк, мідь, сплави свинцю з оловом.

Принцип дії.

При струмах перевантаження у місцях звуження плавка вставка нагрівається до температури плавлення і перегорає. Для зменшення часу горіння електричної дуги при перегоранні плавкої вставки корпус запобіжника виготовляється із газогенеруючого матеріалу - фібри. Гасіння дуги здійснюється газами, що виділяються з фібри. Особливо поширені запобіжники, в яких для швидкого гасіння дуги вільний простір у корпусі заповнюють кварцовим піском.

Автоматичні вимикачі.

Призначення.

Автоматичні вимикачі призначені для захисту електричних кіл від струмів короткого замикання, перевантаження або недопустимого зниження напруги, а також для нечастого оперативного вмикання та вимикання електричних кіл постійного та змінного струмів.

Основним елементом автоматичного вимикача є розчиплювач, який забезпечує вмикання та вимикання контактів. Він може бути електромагнітним, тепловим і напівпровідниковим. Електромагнітний розчиплювач - це електромагнітне реле максимального струму з механізмом вимикання. Якщо струм в електричному колі, яке захищається автоматичним вимикачем, перевищує визначену величину, то реле максимального струмс працьовує і через механізм вимикання розімкне головні контакти автомата. Тепловий розчиплювач - це біметалева пластина, яка є механізмом вимикання автомата. Вона складається з двох різнорідних металів із різними коефіцієнтами лінійного розчеплення.

Принцип дії.

При нагріванні пластина буде вигинатись в бік металу з меншим коефіцієнтом лінійного розширення і таким чином подіє на механізм вимикання автомата. Нагрівання може здійснюватися внаслідок безпосереднього проходження електричного струму, що перевищує мінімальний, через біметалеву пластину або від нагрівача, розташованого поряд з пластиною. Під час розмикання автоматичного вимикача між його контактами виникає електрична дуга. Якщо автоматичний вимикач спрацьовує при великих струмах перевантаження, це може призвести до замикання дуги між контактами різних фаз і виходу автоматичного вимикача з ладу. Щоб запобігти цьому в автоматичних вимикачах застосовують дугогасильні пристрої, які розділяють контакти різних фаз. Під дією електромагнітних сил електрична дуга розтягується вздовж пластин дугогасильного пристрою, стикаючись з їхньою холодною поверхнею, охолоджується і гасне.

Магнітні пускачі.

Призначення.

Магнітні пускачі призначені для дистанційного керування захисту від перевантажень трифазних асинхронних двигунів з коротко замкнутим ротором. Потужністю до 2000 кВт. Частота вмикання магнітного пускача складається із двох основних вузлів: електромагніта та контактної групи. Електромагніт зроблений у вигляді сердечника, що складається з двох частин та котушки, яка розрахована на деяку напруженість. Найбільше використання отримав магнітний пускач серії ПМЕ; ПМА; ПА.

Будова магнітних пускачів.

Магнітний пускач серії ПМЕ - складається з пластмасового корпусу дві частини якого з'єднуються чотирма гвинтами. В середині корпусу розміщена електромагнітна система складена з нерухомого сердечника і рухомого якоря і обмотки розміщеної на пластмасовому корпусі. Рухомий якір з'єднується з пластмасовою траверсою за допомогою шпонки. На траверсі зроблені контактні мостики з рухомими контактами. Контакти для підвищення стійкості проти спрацьовування роблять сферичної форми. У ряді випадків поверхності контактів покриваються сріблом. Плавність замикання контактів і необхідні зусилля забезпечують пружинним амортизатором.

Принцип дії.

При проходженні через обмотку пускача струму рухомий якір пересовується до основного сердечника, а разом з ним замикаються контакти. Як тільки струм закінчує поступати на котушку, якір повертається в початкове положення під дією пружини. Для усунення вібрації контактів використовують демпфер.

Теплові реле.

Призначення.

Теплові реле використовуються для захисту електродвигунів від струму перевантаження.

Будова теплових реле.

Головним елементом реле є біметалева пластина яка при нагріванні вигинається та переводить контактну систему в виключене або включене положення. Біметалевий елемент - це двошарова пластина зроблена з металів, які мають різні температурні коефіцієнти лінійного розширення.

При нагріванні шар термоактивного металу інтенсивно збільшується у ширині, в той же час шар термоінертного металу майже не деформується. В якості термоінертного металу використовують сплав нікелю зі сталлю. В якості термоактивного - латунь та інші сорти сталі.

Принцип дії.

При проходженні струму через нагрівальний елемент, значення якого вище номінального струму електродвигуна, виробляється така кількість теплоти при якій незакріплений край біметалевої пластини вигинається у сторону металу з меншим коефіцієнтом лінійного розширення. При цьому натискає на регулюючий гвинт та виводить з зціплення защіпку. У цей час під дією пружини верхній край важеля піднімається та розмикає контакти, таким чином розмикається коло котушки магнітного пускача. Кнопка служить для ручного встановлення важеля в початкове положення після спрацювання реле.

4. Основні пошкодження апаратів керування, та захисту, та їх усунення

Плавкі запобіжники.

Найбільш частішими пошкодженнями запобіжника являються: оплавлення гвинтів та зажимів внаслідок їх перегріву, розрухи, тріщини або появи нагару ізоляційної плити і перегорання плавких вставок. Контактну частину запобіжника, при появі слідів копоті, ремонтують зачисткою, стальною щіткою та шліфовкою абразивної шкурки до повного знищення слідів.

В трубчатих запобіжниках типу СПО перевіряють стан фарфорового патрону, на якому недопустимо з'явлення тріщин. Патрон в цьому випадку замінюють новим. Потрібно слідкувати, щоб ніж зажимався на трубці по полосці азбесту.

А для трубчатих запобіжників типа ПР-1 та ПР-2 після з'явлення тріщин на фібровому патроні запобіжник замінюють новим. В запобіжниках з заповненням типу ПН-2 фарфоровий патрон, маючий сколи або тріщини, також замінюють новим. Ремонт більш складних пошкоджень не економічний. Запобіжники в цьому випадку замінюють новими.

Автоматичні вимикачі.

Дуже часто автоматичні вимикачі пошкоджуються через перевантаження. При більш пильному огляді можна помітити, що автоматичний вимикач спрацьовує коли вмикається якийсь прилад який має велику споживану потужність, або коли вмикається одночасно багато приладів і вимикач спрацьовує через кілька хвилин. Але буває так що автоматичних вимикачів встановлено декілька, що ж потрібно робити в такому випадку? По-перше потрібно дізнатися на якій саме лінії електромережі відбувається перевантаження. По-друге треба виявити проблемний прилад, тому що може бути так що перевантаження відбувається в наслідок несправності приладу. Але якщо проблемних приладів немає то все пояснюється тим що, сумарна потужність яку споживають прилади просто перевищує потужність на яку розрахований автоматичний вимикач.

Магнітні пускачі.

Магнітна система пускачів може гудіти, причини цьому можуть бути різними. Наприклад якір не щільно прилягає до сердечника, а це в свою чергу може бути викликане тим що якір встановлений не дуже рівно по відношенню до сердечника. Або при пошкодженнях самої котушки, наприклад при між витковому замиканні котушка може деякий час продовжувати працювати але сила з якою котушка притягує якір зменшується, в наслідок чого може створюватися гудіння. А котушки в свою чергу теж підлягають ремонту якщо пошкодження не критичні, наприклад була пошкоджена обмотка.. В деяких ситуаціях можливо запаяти пошкоджену ділянку обмотки. В ситуаціях коли пошкодження критичні і їх не можливо усунути котушку замінюють на нову. Також гудіння пускача може створюватися пошкодженням коротко замкненого витка.

Не слід забувати і про чистоту контактів (силових і блокуючих) магнітного пускача, це також може стати причиною гудіння. Ще забруднення контактів може викликати погану проводимість цих самих контактів, від цього контакти можуть дуже сильно грітися і навіть частково розплавитися( якщо струм проходячий через ці контакти дуже великий). Але при належному обслуговування магнітних пускачів забруднення контактів можна вчасно виявити і усунути його, наприклад за допомогою серветки змоченої бензином або надфілем. Також слід приділити увагу тому з якою. Силою контакти притискаються один до одного, у випадку коли контакт не достатньо притискується( а це в свою чергу теж може стати причиною нагрівання контактів) натиск потрібно відрегулювати.

Електротеплові реле.

Якщо в ланцюзі виникає перевантаження по струму, то спрацьовує тепловий захист і несправна ділянка ланцюга відключається. Відмінністю реле перевантаження від автоматичного вимикача є те що теплове реле можна налаштувати на конкретне перевантаження. Найчастіше теплові реле застосовують у ланцюгах керування електричними двигунами, це обумовлено тим що майже завжди не ведуть до короткого замикання, а до значного зростання струмів. В цьому випадку раціональніше використовувати теплове реле.

5. Технічне обслуговування апаратів керування та захисту

Технічне обслуговування плавких запобіжників.

Порядок технічного обслуговування:

1. очистити запобіжник від бруду,

2. перевірити цілісність запобіжників,

3. перед встановленням нової вставки перевірити номінальну силу струму на яку вона розрахована,

4. при необхідності встановити нову плавку вставку і під`єднати запобіжник у коло,

5. перевірити надійність кріплення кришок(клемних виводів),

6. перевірити наявність напруги в ланцюзі під навантаженням.

Технічне обслуговування автоматичних вимикачів.

При технічному обслуговуванні особливу увагу слід приділяти чистоті контактних поверхонь. Чистка контактів з міді здійснюється дрантям змоченим спиртом. Підгорівші і оплавленні контакти зачищаються напилком. Забороняється зачищати контакти з будь якого металу наждачною шкірою, так як частинки які не проводять струм врізаються в метал і погіршують провідність. Після заміни контактів або їх обслуговування треба перевірити розчин та провал контактів.

Технічне обслуговування магнітних пускачів.

При технічному обслуговуванні магнітних пускачів слід перевірити надійність силових та блокуючих контактів, а при необхідності зачистити їх. Слід перевірити стан котушки магнітного пускача, при необхідності замінити її. Також не треба забувати про перевірку стану якоря і те на скільки щільно він прилягае до сердечника, так як це може служити причиною сильного гудiння пускача. Перевірити стан зворотніх пружин, при необхідності замінити їх.

Технічне обслуговування електротеплових реле.

В тепловому реле перевіряється стан нагрівального елементу, стан біметалічної пластини, а також стан контактів, при необхідності очистити їх. В залежності від температури навколишнього середовища необхідно регулювати температуру спрацювання реле, також в залежності від температури навколишнього середовища підбирається біметалічна пластина.

6. Монтаж апаратів керування та захисту

Плавкі запобіжники.

Запобіжники розташовують на стіні, сталевій рамі, а також на цоколі з швелера або двох косинців, дотримуючи наступні вимоги: патрони повинні входити в губки встановлених запобіжників м'яко і без перекосів (відхилення подовжньої осі кожної пари контактних губок уздовж патрона не повинне перевищувати ±0,5 мм); покажчики спрацьовування патронів запобіжників мають бути обернені вниз і добре видні обслуговуючому персоналу; патрони повинні вкладатися в тримачі і витягуватися з них з чималим зусиллям; замки запобіжників повинні міцно утримувати патрон від випадання його при електродинамічних зусиллях, що створюються струмами короткого замикання. Запобіжники заземляють, приєднуючи заземляючу шину до фланців опорних ізоляторів, рами або металевої конструкції, на яких вони встановлені.

Автоматичні вимикачі.

Сучасні автоматичні вимикачі з номінальними струмами від 6 до 63 А, як вітчизняні, так і імпортні мають такі форму і розмір, які дозволяють компактно встановлювати їх в електрошафу рядами один біля іншого. Причому, оскільки вимикачі бувають однополюсні, двополюсні і триполюсні, то їх ширина виконується кратній ширині однополюсного вимикача. Наприклад, триполюсний прилад в три рази ширше однополюсного. Це дозволяє для підключення всіх вимикачів на фазні дроти використовувати спільну шину. Монтаж в цьому випадку виявляється надійнішим. Завдяки уніфікованому механізму кріплення вимикачів на так звану DIN-рейку шириною 35 мм, збірка цих пристроїв на панелі електрощита або в електрошафі значно полегшується і не вимагає живлення гвинтів.

Магнітні пускачі.

Перед монтажем пускозахисну апаратуру (до 1000 В) піддають ревізії, яка полягає в очищенні апаратів від пакувального матеріалу, продуванню стислим повітрям і усунення дрібних дефектів, виявлених при огляді. Якщо електродвигуни встановлюють в безпосередній близькості один від одного, їх пускозахисну апаратуру в МЕЗ збирають у вузли і блоки, регулюють, випробовують і доставляють до місця установки. Такий метод монтажу прискорює і здешевлює роботи на об'єкті. Пускозахисну апаратуру вмонтовують на стінах, колонах, стійках, а також на станинах верстатів і агрегатів. Кріпильні конструкції вмазують, пристрілюють або встановлюють на хомутах, а потім до них кріплять апарати. Перед закріпленням магнітних пускачів потрібно переконатися в правильності їх установки (відхилення корпусу пускача від вертикалі допускається не більш 5°). Рухливі і поворотні частини апаратів повинні переміщатися без заїдання, а сердечники електромагнітів щільно прилягати один до одного. Закріплюють пускач гвинтами до монтажної плити або кожуха. Проводять монтаж дротів ланцюгів управління відповідно до необхідної схеми. У період між ремонтами проводиться технічне обслуговування електропристроїв, яке є комплексом операцій або операцією по підтримці працездатності або справності пристрою при користуванні за призначенням, чеканні, зберіганні і транспортуванні. Пристрій при цьому не розбирається.

Електротеплове реле.

Реле РТМ можуть вбудовуватися в магнітний пускач безпосередньо в затискипускача, або приєднаються гнучким дротом. Реле Рт2м служать для роботи на висоті над рівнем моря - не більше 2000 м, при температурі навколишнього повітря від - 40°С до + 40°С. Робоче положення теплового реле - горизонтальне або вертикальне (±5°). Перетин зовнішніх дротів і кабелів, що приєднуються до виводів теплового реле повинні відповідати струму навантаження. Опір ізоляції теплового реле Рт2м >10 мОм.

7. Категорії електроустановок по напрузі та схеми їх живлення

пускозахисний запобіжник електромагнітний

Ураження людини струмом можливо в разі дотику його до двох точок, між якими існує напруга, наприклад до двох фаз, фазі та землі, до двох місць землі, які мають різні потенціали. Струм ураження залежить від робочої напруги і схеми живлення електроустановки, опору всіх елементів електричного кола, по якій проходить струм.

Умовно, в тому числі і з міркувань техніки безпеки, електроустановки поділяють на дві категорії залежно від величини робочої напруги: до і вище 1000 В.

В електроустановках напругою понад 1000 В дотик до струмоведучих частин вельми небезпечно в будь-яких випадках незалежно від схеми живлення. Тому тут вживаються всі заходи для того, щоб зробити струмопровідні частини недоступними для випадкового дотикання до них людини. Їх розташовують на недоступних відстанях, надійно огороджують, суворо регламентують правила доступу до установки та ін.

Електроустановками напругою до 1000 В оснащені всі галузі народного господарства, в тому числі і побут. У цих установках відносно велика ймовірність випадкового дотику до струмоведучих частин, корпусів електрообладнання, які опинилися під напругою при замиканні на них струму.

Електроустановки напругою до 1000 В в переважній більшості працюють від чотирипровідних мереж з глухозаземленою нейтраллю: нейтралі генераторів і трансформаторів приєднані до заземлювальних пристроїв безпосередньо або через малий опір (наприклад, трансформатор струму). Четвертий провід мережі приєднаний до заземленої нейтралі трансформатора, тому він називається нульовим. За допомогою нульового проводу включають споживачів на фазну напругу (наприклад, освітлювальну навантаження).

Нульовий провід, а також заземлення нейтралі є робочими елементами схеми.

При підвищених вимогах безпеки харчування електроустановок напругою до 1000 В здійснюється від трипровідних мереж з нейтраллю, ізольованої від землі або пов'язаної з заземлювальним пристроєм через апарати, що мають великий опір (наприклад, трансформатори напруги, котушки, компенсуючі ємнісний струм мережі).

Размещено на Allbest.ru