pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Функциональные схемы используют для изучения принципов работы изделий, а также при их наладке, регулировке, контроле. Принципиальные схемы определяют полный состав элементов и электрические связи между ними, дают детальное представление о принципах работы изделия. Принципиальные электрические схемы могут быть общими для всего станка или для отдельных функциональных узлов, а способы соединения этих узлов определяются таблицами соединений или схемами соединений. Электрические схемы типовых узлов станка приведены в подразд.
13.3. Электрическое оборудование металлорежу- щих станков состоит из следующих устройств: коммутационных аппаратов для подключения и отключения станка и его отдельных элементов к электрической сети; электрических двигателей для приводов главного движения, приводов механизмов подач и вспомогательных движе- Рис.
13.1. Структурная схема автоматизированного электропривода Рис. 13.3. Графическое изображение электрических машин переменного тока Рнс. 13.4. Графическое изображение электрических машин постоянного тока Рис. 13.2. Линии электрических сиизей ний — перемещения задней бабки и ее зажима, отвода и подвода режущего инструмента, подачи смазочного материала и СОЖ и др.; электромагнитных муфт для переключения скоростей шпинделя и управления подачей суппорта. Система управления работой всех электромеханических преобразователей строится на аналоговых и цифровых микросхемах. И качестве датчиков в станках применяют устройства измерения неэлектрических величин (перемещеиия, скорости, температуры, давления, силы) электрическими методами: с помощью тахогенераторов, сельсинов, индукционных и емкостных датчиков, оптоволоконных фотоизмерительных устройств и других аппаратов.
Условные обозначения в электрических схемах. Электрические устройства и их элементы в электрических схемах изображают в виде условных графических обозначений. Линии электрических связей (провода, кабели) обозначают в соответствии с рис. 13.2: провод обозначается линий (рис. 13.2, а); соединение двух проводов — точкой (рис. 13.2, б), а если нет точки, то провода не имеют электрического соединения (рис 13.2, в); электрические провода можно изображать одной линией с указанием их числа п или нанесением числа штрихов, а также с указанием числа параллельных линий (рис. 13.2, г).
Механические связи изображают штриховой линией (рис. 13.2, д). При изображении электрических машин используют условные графические обозначения. Статор и ротор машин переменного тока изображают в виде двух окружностей (рис. 13.3, й — г). К наружной окружности присоединяют провода обмоток статора, а к внутренней — обмоток ротора. Схемы соединения обмоток статора и ротора можно изображать условными обозначениями. Например, на рис.
13.3, в показано, что обмотки статора соединены по схеме «треугольник», а ротора — по схеме «звезда», а на рис. 13.3, г — это асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. При развернутом способе обмотки статора и фазного ротора изображают в виде цепочек полуокружностей в соответствии со схемой соединения. На рис.
13.3, д, г показаны схемы соединения обмоток статора «звездой», а на рис. 13.3, з — «треугольником». Допускается развернутое изображение одновременно обеих обмоток или только одной (смешанное изображение) . В машинах постоянного тока (рис. 13.4) обмотку якоря изображают в виде окружности со щетками, а обмотку возбуждения — в виде цепочек полуокружностей, число которых определяет вид обмотки. Двумя полуокружностями показывают обмотку добавочных Рис. 13.6. Графическое изображение коммутационных устройств а) д) ф 8) Рис. 13.7. Графическое изображение катушек контакторов ф д) ф ф Рис.
13.5. Графическое изображение трансформатороа полюсов (рис. 13А, а), тремя — обмотку последовательного возбуждения (рис. 13.4, б, в), и четырьмя — шунтовую обмотку, которая мо.- жет включаться по схеме параллельного воз. буждения (рис. 13.4, г) или независимого (рис. 13.4, д, е). Ка рис, 13.4, ю показана система возбуждения, состоящая из постоянных магнитов. Трансформаторы изображают в виде двух пересеченных окружностей (рис. 13.5, а, б) или в виде разверцутьц1 обмоток (рис. 13.5, в — д). Автотрансформаторы изображают со скользящим контактом (рис.
13.5, е). Катушки индук- тивности, дроссели изображают в виде цепочек полуокружностей, На рис. 13.5, ж показаны катушки индук- тивности с магнитопроводом, а на рис. 13.5, з —. без магнитопровода. Ключи и переключатели имеют замыкающие (рис. 13.6, а), размыкающие (рис. 13.6, б) и переключающие (рис. 13.6, в) контакты, - В основании подвижной части контактов раз- решается ставить незачерненную точку. Кон- такты с ручным возвратом изображают с кноп- кой (рис. 13.6, г). Контакты кнопочные показа- ны на рис.
13.6, д, а путевые — на рис. 13.6, е. Размыкающий контакт электротеплового реле приведен на рис. 13.6, ж. Контакты реле вре- мени изображают с указанием выдержки времени срабатывании (рис. 13.6, з). Все указанные выше контакты являются однополюсными. Многополюсные контакты можно изображать в виде одноплюеных со штрихами (рис. 13,6, и), число которых соответствует числу полюсов, а также в многолииейном изображении (рис. 13.6, к). Коммутационные устройства состоят из электромеханических устройств и контактов.
Электромеханические устройства — это чаще всего электромагниты с катушками постоянного или переменного тока, которые после подключения к электрической сети приводят в движение подвижные части магнитопроводов, а те, в свою очередь, перемещают подвижные части контактов, переключая их. Катушки электромагнитов изображают в виде прямоугольников (рис.
13.7). Катушки бывают однофазные (рис. 13.7, а), трехфазные (рис. 13.7, б). При необходимости можно указать режим работы обмотки: срабатывает по току (рис. 13.7, в) или напряжению (рис. 13.7, г); реле времени, работающее с выдержкой времени при включении (рис. 13.7, д) или выключении (рис. 13.7, е). Катушка электротеплового реле изображена на рис. 13.7, ж, а электромагнитная муфта —.
иа рис. 13.7, з. 13.2- Электродвигатели Электродвигатели делят по назначению на электродвигатели для привода главного движения, электродвигатели для привода подач, электродвигатели для привода вспомогательного движения и другие. На ряде станков основные движения осуществляются от одного электродвигателя с соответствующими кинематическими передачами. Применение коробок скоростей со сложной кинематикой снижает точность работы станка и увеличивает его стоимость.
Основным направлением развития электроприводов станков является электромеханическое регулирование частоты вращения с малоступенчатой коробкой скоростей или без нее. Электродвигатели для главного движения должны работать в режиме с постоянной мощностью: большая скорость резания осуществляется с меньшими силами, а большие силы резания возникают при малой скорости резания. Диапазон регулирования частоты вращения определяется пределами скорости резания для различных материалов и диаметром обрабатываемых заготовок. Для универсальных станков диапазон регулирования 10 †15 мин ', а для специальных станков массового производства главное требование — удержание частоты вращения электродвигателя с высокой точностью для обеспечения высокой воспроизводимости оптимальных параметров резания.
В высокоавтоматизированных станках с ЧПУ функции, выполняемые электроприводом главного движения, значительно усложнены. Нужна не только стабилизация частоты вращения, но часто требуется обеспечение высокой точности позиционирования шпинделя при смене заготовок или инструмента. Эти функции осуществляются современными электродвигателями постоянного тока (ДПТ).
В последнее время с развитием силовой электроники стали появляться регулируемые преобразователи напряжения и тока, инверторы на тиристорах и Рр 1 Рис. 13.8. Схемы включения двигателей постоянного тока транзисторах для преобразователей частоты. В связи с этим вновь возрос интерес к использованию асинхронных двигателей переменного тока для построения регулируемых электроприводов переменного тока.
Двигатели постоянного тока. Несмотря на то, что эти двигатели значительно дороже асинхронных и имеют значительно большие массо- габаритные характеристики, они нашли широкое применение в металлорежущих станках. По схеме включения двигатели постоянного тока делят на четыре типа: с независимым возбуждением (рис. 13.8, а); с параллельным возбуждением (рис. 13.8, б); с последовательным возбуждением (рис. 13.8, в); со смешан- ным возбуждением (рис. 13,8, г). Двигатели с независимым возбуждением требуют два источника питания: один для под- ключения якоря, а другой для подключения обмотки возбуждения (Ш вЂ” шунтовой) . При параллельном возбуждении якорь двигателя и обмотку возбуждения (шунтовую) параллельно подключают к одному источнику питания.
В двигателях с последовательным возбуждением якорь двигателя и обмотку возбуждения (С вЂ” сериесную) включают в электрическую цепь последовательно. В двигателях со смешан- ным возбуждением для создания магнитного поля используют одновременно шунтовую и сериесную обмотки возбуждения, причем шунтовая обмотка подключается параллельно к цепи якоря двигателя и сериесная — последовательно. Независимо от схемы включения момент (Н.м) определяют на валу электродвигателя постоянного тока согласно зависимости (13. 1) Мср =АмФ1я, Е„= Й,Фи, (13.2) где й,=йр((60а) — коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей машины. Соотношение между коэффициентами А и А, следующее: И,(И, = Нр((60а) 2иа((Ир) = =2л(60=0,105.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
