Материал: Модернизация главного электропривода фрезерного станка 6Н82 с использованием частотного преобразователя

Рисунок 7 - Схема преобразователя частоты

Таблица 8 - Назначение силовых клемм

Таблица 9 - Назначение управляющих терминалов

1.5 Расчет коробки скоростей станка при системе ПЧ

Рассчитаем количество передач станка при системе ПЧ.

Расчет первой скорости:

где, М_шпmax - максимальный момент шпинделя, Нм;_н - номинальный момент, Нм;

η_н - номинальный КПД.

где, i_пер1 - передаточное число;_н - номинальная скорость двигателя, об/мин;_мин - минимальная скорость двигателя, об/мин.

где, М_{1 (при n1)} - момент шпинделя при скорости n₁, Нм;

М_{шп треб} - требуемы момент шпинделя, Нм.

Расчет второй скорости:

Из расчетов следует, что для нового варианта коробки скоростей станка при системе ПЧ, требуется 4 передачи, чертеже ЮУПК270116 показан новый вариант кинематической схемы токарного станка.

Заключение: В данной курсовой работе был модернизирован горизонтально фрезерный станок 6Н82. Была рассмотрена и переработана кинематическая схема главного привода. А так же были выбраны преобразователи частоты которые повышают КПД станка при меньших энергозатратах.

2. Электроснабжение фрезерного станка

Потребитель электрической энергии - электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

Электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения, которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Горизонтально-фрезерный станок 6Н82 работает в продолжительном режиме работы. Продолжительный режим - режим, в котором электрические машины работают длительное время, при этом не перегреваясь. Этот эл.приёмник относится ко второй группе по бесперебойности эл.снабжения.

2.1 Расчет индивидуальных характеристик станка

где, Р_р - расчетная активная мощность привода (кВт)

Р_пасп - паспортная мощность двигателя (кВт)

N_дв - КПД двигателя

N_пч - КПД преобразователя частоты

где, Р_ср - средняя активная мощность приемника (кВт)

К_и - типовой коэффициент использования

где, Q_р - расчетная реактивная мощность приемника (кВАр)

где, Q_ср - средняя реактивная мощность приемника (кВАр)

где, S_р - полная расчетная мощность приемника (кВА)

где, I_р - расчетный ток приемника (А)

U_н - номинальное напряжение (кВ)

Индивидуальные нагрузки главного привода:

Индивидуальные нагрузки привода подач:

Индивидуальные нагрузки станка:

 кВА

Индивидуальные нагрузки плоскошлифовального станка

2.2 Расчет групповых нагрузок

[Конюхова]

, т.к. nэ <10

Qр=Qср, т.к. Кpq<10

.3 Выбор сечения проводников, коммутационного оборудования и распределительного пункта

Питающий кабель для группы электроприемников АВВГ 4×16 мм²

I_р ≤ I_дд

,06 А ≤ 75 А

Питающий кабель для фрезерного станка 6Н82 АВВГ 4×6 мм²

I_р ≤ I_дд

,6 А ≤ 15 А

Распределительное устройство:

ПР 8501-023

Количество присоединений - 8

Тип исполнения - навесной

Iн - 250 А

Автоматический выключатель ВА51-31 (40А)

Автоматический выключатель станка ВА51-31 (31,5А)

2.4 Расчет потерь напряжения в линии

В кабеле АВВГ 4×6 мм²

R_лин. - активное сопротивление линии

R₀ - активное сопротивление 1 м

L_лин. - длина линии

Х₀ - индуктивное сопротивление линии 1 м

В кабеле АВВГ 4×25 мм²

2.5 Расчет токов КЗ в характерных точках цеховой сети, проверка оборудования на воздействие токов КЗ

При проектировании СЭС учитываются не только нормальные, продолжительные режимы работы ЭУ, но и аварийные режимы их. Одним из аварийных режимов является короткое замыкание. КЗ - называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землёй, при котором токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая допустимый ток продолжительного режима. Причинами коротких замыканий могут быть механические повреждения изоляции, старение изоляции, ошибки персонала.

Рассчитаем ток трехфазного короткого замыкания на распредустройстве

Рассчитаем ток однофазного короткого замыкания на электроприемнике

При коротком замыкании по токоведущим частям проходят токи переходного режима, вызывая сложные усилия в шинных конструкциях и аппаратах электрических установок. Эти усилия изменяются во времени по значению, направлению и имеют колебательный характер.

Электродинамические усилия в токоведущих частях трудно поддаются расчёту, поэтому заводы-изготовители указывают динамическую стойкость устройства, которая должна быть больше расчетного ударного тока КЗ. Таким образом, проверка аппаратов по электродинамической стойкости производится по условию:

Произведем проверку автоматического выключателя ВА51-31(точка K1) (40А). По паспортным данным номинальная отключающая способность этого устройства 10 кА. Трехфазный ток КЗ 6,88 кА.

кА≥6,88кА, следовательно, автоматический выключатель сможет отключить линию при аварийном режиме.

Динамическая стойкость согласно паспортным данным 25 кА. Ударный ток КЗ 9,7 кА.

кА≥9,7кА ,следовательно, автоматический выключатель прошел проверку.

Произведем проверку автоматического выключателя ВА51-31(точка K2) (31,5А). Токи однофазного короткого замыкания гораздо меньше токов трехфазного короткого замыкания. Следовательно, данный выключатель необходимо проверить на способность почувствовать однофазное короткое замыкание.

Произведем расчет коэффициента чувствительности, который должен быть не менее 3

,68 ≥ 3

Коэффициент чувствительности во много раз больше необходимого минимума, следовательно автоматический выключатель прошел проверку.

3. Технико-экономический расчет

В экономической части дипломного проекта проводятся технико-экономические расчеты размеров затрат на производство продукции и дается окончательный анализ эффективности спроектированного технологического процесса.

3.1 Расчет материальных затрат

К материальным расходам относятся следующие затраты: затраты на сырье, покупные материалы для обеспечения технологического процесса, комплектующие, инструмент, спецодежда, энергия и т.д.

Определение затрат на основные материалы производят по стоимости материалов и отходов (принимается по прейскурантам, ценникам или по заводским данным)

К цене материала, взятого из прейскуранта, необходимо прибавить расходы, связанные с доставкой материала на завод (стоимость транспортировки и разгрузки), равные примерно 4% цены.

Таблица 1.1. Расчет затрат на основные материалы