Материал: Електроустаткування верстата 2М112

За останнє десятиліття інтерес до цих джерел енергії постійно зростає, оскільки в багатьох відносинах вони необмежені. У міру того як постачання палива стає менш надійним і більш дорогим, ці джерела стають усе більш привабливими і більш економічними. Підвищення цін на нафту і газ послужило головною причиною того, що ми знову звернули свою увагу на воду, вітер і Сонце.

СОНЯЧНА ЕНЕРГІЯ

Сонячна енергія - це кінетична енергія випромінювання (в основному світла), що утворюється в результаті реакцій у надрах Сонця. Оскільки її запаси практично невичерпні (астрономи підрахували, що Сонце буде «горіти» ще кілька мільйонів років), її відносять до поновлюваних енергоресурсів. У природних екосистемах лише невелика частина сонячної енергії поглинається хлорофілом, що міститься в листах рослин, і використовується для фотосинтезу, тобто утворення органічної речовини з вуглекислого газу і води. Таким чином, вона вловлюється і запасається у вигляді потенційної енергії органічних речовин. За рахунок їхнього розкладання задовольняються енергетичні потреби всіх інших компонентів екосистем.Підраховано, що приблизно такого ж відсотка сонячної енергії цілком достатньо для забезпечення потреб транспорту, промисловості і нашого побуту не тільки зараз, але й у доступному для огляду майбутньому. Більш того, незалежно від того, будемо ми нею користуватися чи ні, на енергетичному балансі Землі і стані біосфери це ніяк не позначиться. Однак сонячна енергія падає на всю поверхню Землі, ніде не досягаючи особливої інтенсивності. Тому її потрібно вловити на порівняно великій площі, сконцентрувати і перетворити в таку форму, яку можна використовувати для промислових, побутових і транспортних потреб. Крім того, треба вміти запасати сонячну енергію, щоб підтримувати енергопостачання і вночі, і в похмурі дні. Перераховані труднощі і витрати, необхідні для подолання, наводять на думку про непрактичність цього енергоресурсу, принаймні сьогодні. Однак у багатьох випадках проблема перебільшується.

Головне - використовувати сонячну енергію так, щоб її вартість була мінімальна або взагалі дорівнювала нулю. В міру вдосконалювання технологій і подорожчання традиційних енергоресурсів ця енергія буде знаходити все нові і нові області застосування.

Світлове випромінювання можна вловлювати безпосередньо, коли воно досягає Землі. Це називається прямим використанням сонячної енергії. Крім того, вона забезпечує кругообіг води, циркуляцію повітря і нагромадження органічної речовини в біосфері. Виходить, звертаючи до цих енергоресурсів, ми по суті справи займаємося непрямим використанням сонячної енергії.

ПЕРСПЕКТИВИ СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ

Використання сонячної енергії може бути корисно в декількох аспектах. По-перше, при заміні нею викопного палива зменшується забруднення повітря і води. По-друге, заміна викопного палива означає скорочення імпорту палива, особливо нафти. По-третє, заміняючи атомне паливо, ми знижуємо погрозу поширення атомної зброї. Нарешті, сонячні джерела можуть забезпечити нам деякий захист, зменшуючи нашу залежність від безперебійного постачання паливом.

З погляду навколишнього середовища і стійкого розвитку ці альтернативні джерела електрики цілком надійні. На жаль, вони ніяк не вирішують проблему скорочення запасів сирої нафти, що, як і раніше, необхідна для транспорту.

Пасивні сонячні нагрівальні системи дуже рентабельні, і має сенс включати їх у проекти всіх нових будинків. Однак, поки ще існуючі і використовувані будинки не зміняться, споживання традиційних енергоресурсів не знизиться; у кращому випадку сповільниться його ріст. Дійсно скоротити їхнє використання могло б повсюдне поліпшення теплоізоляції будинків і установка в них «заднім числом» сонячних систем опалення і водонагрівання. У такому випадку з'явиться можливість перекинути частину мазуту, споживаного в побутових цілях, на потреби транспорту. Однак у самій добрій нагоді було б вирішення проблеми майбутнього дефіциту сирої нафти, необхідної для виробництва автомобільного пального.Тому потрібно зосередити основну увагу на транспортному секторі.

СИТУАЦІЯ В УКРАЇНІ

Розвиток альтернативних джерел енергії в Україні находиться у зародковому стані, однак, як і в ситуації з вітроенергетикою, ми маємо непоганий потенціал для розвитку сонячної енергетики. Сьогодні в країні налагоджене власне виробництво високоефективних кремнієвих сонячних батарей із ККД до 20%. А необхідні для комплектації систем електропостачання системи керування, акумуляторні батареї й інвертори, що перетворюють постійний електричний струм у змінний, виробляються в сусідній Росії. Хоча 90% комплектуючих до сонячних батарей сьогодні експортується за кордон, наявність високотехнологічного виробництва дозволяє говорити про можливість виробництва сонячних батарей власного виробництва, що значно здешевить їх кінцеву вартість. Тим більше, що своєрідний «фундамент» у розвиток альтернативних джерел енергії вже закладений Верховною Радою. На початку цього року президентом України Віктором Ющенко був підписаний Закон про стимулювання використання альтернативних джерел енергії. Закон встановлює спеціальний коефіцієнт «зеленого» тарифу для електроенергії з використанням різних альтернативних джерел енергії, на який множиться звичайний тариф для споживачів другого класу напруги на січень 2009 року. У випадку енергії сонячного випромінювання, відповідно до закону, коефіцієнт має три можливих значення: для наземних об’єктів електроенергетики - 4,8, установлених на дахах будинків, будинків і споруд із величиною встановленої потужності понад 100 кВт - 4,6, а менш 100 кВт, а також установлених на фасадах будь-якої потужності - 4,4. Закон установлює «зелений» тариф на строк до 1 січня 2030 року.

2. Основна частина

.1 Призначення верстата та загальна характеристика його електро - устаткування

вертикальний свердлильний верстат електроустаткування

Настільний вертикально-свердлильний верстат 2М112 служить для свердління в дрібних виробах отворів діаметром від 0,25 до 12 мм. Встановлюють його на дерев'яному або металевому верстаку і кріплять до нього болтами.

Технічна характеристика верстата мод. 2М112

Найбільший розмір свердління і резьбонарезанія, мм 12

Виліт шпинделя (відстань від осі шпинделя до утворюючої колони), мм 190

Розмір конуса шпинделя зовнішній по ГОСТ 9953-82 B18

Найбільша відстань від торця шпинделя до робочої поверхні стола, min-max, мм 50-400

Найбільше переміщення шпинделя, мм 100

Ціна поділки лімба, мм 1

Подача при свердлінні ручна

Кількість швидкостей шпинделя 5

Межі частоти обертання шпинделя, min-max, об / хв 450-4500

Потужність електродвигуна, кВт 0,55

Частота обертання електродвигуна, об / хв 1500

Напруга трифазного ел.пітанія, В. 380

Розміри робочої поверхні столу, мм 200 х 250

Кількість Т-образних пазів 3

Відстань між пазами, мм 50

Ширина пазів, мм 14

Габаритні розміри, мм 770x370x950

Маса, не більше, кг 120

Основні вузли верстата: 1 - колона, 2 - привід, 3 - механізм підйому 4 - кронштейн, 5 - стіл, 6 - шпиндель, 7 - рукоятка ручного подавання, 8 - шпиндельної бабки.

Головним рухом у верстаті є обертання шпинделя із закріпленим у ньому інструментом. Шпиндельний вузол змонтований в корпусі шпиндельної бабки. Обертання шпинделя передається від електродвигуна за допомогою клинопасової передачі, ведений шків якої з'єднаний зі шпинделем на шліцах Ручна подача шпінделя здійснюється обертанням рукоятки ручної подачі за допомогою валика-шестерні і гільзи рейки. Свердла з конічним хвостовиком закріплюють у шпинделі безпосередньо або за допомогою перехідних втулок, і для закріплення свердел із циліндричним хвостовиком (звичайно діаметром до 10 мм) у шпинделі попередньо закріплюють свердлильний патрон.

На верстаті встановлений асинхронний електродвигун трифазного змінного струму, який управляється барабанним перемикачем. На перемикачі є написи «Вліво», «О», «Вправо». Для здійснення правого і лівого обертання важіль барабанного перемикача повертають у відповідне положення

Вімкнувши автоматичний вимикач QF напруга подається на силове коло та коло управління, для запуску двигуна М необхідно натиснути на кнопку SB2,1 (пуск) при цьому коло котушки кускача КМ 1 замкнеться по катушці потече ток, пускач за працює у силовому колі замкнуться блок контактів КМ 1,1 та поставлять катушку магнітного пускача на саможивлення.

Двигун М запуститься. Для відімкнення двигуна необхідно натиснути кнопку SB1 (стоп) коло котушки пускача КМ 1 розімкнеться котушка знеструмиться і відімкнеться.Блок контакт КМ 1,1 розімкнеться силового кола головні контакти розімкнуться двигун М відключеться.

Для запуску двигуна М в протилежну сторону (реверс) необхідно натиснути на кнопку SB3,1 (пуск), при цьому коло котушки КМ2 замкнеться по котушці потече струм, пускач замкнеться, в силовому колі замкнуться блок контакти КМ 2,1 котрі поставлять котушку магнітного пускача КМ 2 на саможивлення.Двигун М запуститься.

Загальний захист силового кола та кола управління здійснюють автоматичні вимикачі (QF), від струмів перегрузки та короткого замикання.

Захист двигуна здійснюють теплові реле (КК), від струмів перегрузки та короткого замикання.

.3 Характеристика апаратури керування та захисту

Електричними апаратами називають електротехнічні пристрої для керування, контролю, регулювання та захисту електричних машин, а також для встановлення різних режимів роботи технологічного устаткування.

За призначенням електричні апарати поділяються:

пускорегулюючі - для пуску, реверсування, регулювання частоти обертання, регулювання струму, напруги двигунів та ін.;

контролюючі - для нагляду за параметрами електричних кіл, які залежно від порушення технологічного процесу подають імпульс на спеціальні прилади або вимикають устаткування.

За способом дії електричні апарати поділяються на контактні і безконтактні.

Апаратура, що застосовується для керування електроустановками, має назву комутаційної апаратури. До неї належать вимикачі, рубильники, перемикачі, контактори, магнітні пускачі, автоматичні вимикачі.

Апаратуру для вимикання електроустановок при струмових перевантаженнях і коротких замиканнях називають захисною апаратурою. До неї належать, наприклад, автоматичні вимикачі, магнітні пускачі, одночасно комутаційні і захисні.

Розрізняють неавтоматичні і автоматичні комутаційні апарати.

Неавтоматичні комутаційні апарати (апарати ручного керування): кнопкові, важільні, поворотні, пакетні вимикачі, рубильники, перемикачі, реостати, контролери, пульти.

До автоматичних комутаційних апаратів належить реле, контактори, магнітні пускачі.

До апаратури керування електроустановками становлять такі загальні вимоги: надійність дії, безпека обслуговування, тривалий строк служби, простота виготовлення, монтажу та експлуатації, невеликі габарити, мале споживання електричної енергії самими апаратами, невисока вартість.

2.3.1 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.

Автоматичні вимикачі розрізняють за: номінальним струмом,

номінальним струмом розчиплювача, видом струму (постійного або змінного), кількістю полюсів.

Будова: автоматичні вимикачі складаються з таких основних елементів: контактної системи(3), механізмів вільного розчеплення, дугогасильного пристрою(2),

максимальних і допоміжних розчиплювачів струму,  мінімальних розчиплювачів напруги та ін.

Основним елементом автоматичного вимикача є розчиплювач(1,5), який забезпечує вмикання та вимикання контактів. Він може бути

електромагнітним(1), тепловим(5) 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 струму спрацьовує і через механізм вимикання розімкне головні контакти автомата.

Тепловий розчиплювач(5) - це біметалева пластина(6), 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. Розглянемо будову і принцип дії автоматичних вимикачів серії ПАР. Їх випускають на номінальний струм 6,3 А та 10 А. Встановлюють в основу різьбового запобіжника замість пробкового. У цих вимикачах використано комбінований розчиплювач (електричний і тепловий). Шлях проходження електричного струму від електричної мережі до електроспоживача такий: Центральний контакт, нерухомі контакти, рухомі контакти, тепловий розчиплювача (біметалева пластина і гнучкий провідник), електромагнітний розчиплювач (обмотка реле максимального струму), різьбова частина цоколя. При довготривалому перевантаженні в електропроводці (декілька секунд) струм проходить через біметалеву пластину, нагріває її, і пластина вигинаючись, зміщується вліво, при цьому двоплечовий важіль зіскакує зі шплінта, переміщується по похилому отвору, внаслідок чого автомат вимикається.

При коротких замиканнях сила струму різко підвищується і стає достатньою для спрацювання реле максимального струму. Осердя електромагніта вимикається, важіль відсічки повертається і вивільняє двоплечовий важіль, внаслідок чого автомат миттєво вимикається відсічкою.

Вмикається автоматний вимикач вручну натискуванням на кнопку. Вимикається кнопкою. При натискуванні цієї кнопки на важіль відсічки вивільняється двоплечовий важіль, внаслідок чого контакти автомата розмикаються.

.3.2 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. Запобіжник - це апарат захисту електричних установок при аварійних режимах.