Расчёт мощности и выбор двигателя привода

Расчёт мощности и выбор двигателя привода.

Исходные данные Cv=225 коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и ма-териал резца, принят для обработки стали и чугуна для резцов из быстрорежу-щей стали. CF=92 коэффициент характеризующий обрабатываемый материал и вид обработки. S=3мм/1 двойной ход стола; подача стола t=10мм глубина резания T=250мм стойкость резца 1. Стойкость резания м/мин(1) где: m=0,1; xv=0,1; yv=0,3 – показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого металла, материала резца и вида обработки. 2. Усилие резания Н где: XF=1; YF=0.75; n=0 – показатели степени (2) 3. Мощность резания (3) 4. Полная расчетная мощность (4) где: Кз=1,1-1,3 коэффициент запаса ηст=0,75-0,8 КПД станка 5. Рабочая скорость на валу двигателя (5) где: Vобр=80 м/мин – скорость обратного хода стола i=7 – передаточное число D=12.4 мм – диаметр шестерни 6. Выбирается двигатель постоянного тока по условиям: Рн≥Рр; ωн≈ωр и выписываются его полные технические данные.

Таблица 1 – Технические параметры двигателя Рн≥Рр=45кВт Расшифровка типоразмеров 4ПФ180S – четвертая серия приводов механизмы, которых предназначе-ны для станков с числовым программным управлением. 180 – высота оси вращения S – условная длина сердечника якоря УХЛ4 – умеренный или холодный климат Охлаждение ICO 6 – независимая вентиляция Расчет мощности двигателя подачи 1. Суммарное усилие, необходимое для перемещения резца: (7) где: Fx=0.4*20487.2=8194.88 H Fy=0.3*20487.2=6146.16 H μ=0.15 Fn=8164.88+0.15(20487.2+6146.16)=12189.8 8 H 2. Мощность подачи (8) 3. Полная расчетная мощность (9) 4. Угловая скорость двигателя (10) 5. Выбирается двигатель подачи по условиям Рн≥Ррп; ωн≈ωп и выписыва-ются его полные технические данные.

Таблица 2 – Технические параметры двигателя подачи Расшифровка типоразмеров 4ПФ160L – четвертая серия приводов механизмы, которых предназначе-ны для станков с числовым программным управлением. 160 – высота оси вращения L – большая длина сердечника якоря УХЛ4 – умеренный или холодный климат Охлаждение ICO 6 – независимая вентиляция 2.2. Выбор тиристорного преобразователя и расчёт его силовых парамет-ров Для питания обмотки якоря двигателя используется тиристорный преоб-разователь. Исходные данные для расчета: U1~=380В – переменно напряжение питающей сети f1=50Гц – частота тока питающей сети Ud=440В – среднее выпрямленное напряжение Id=Iн=114А – средний номинальный ток нагрузки а=30о – оптимальный угол управления тиристорами 2.2.1 Расчет мощности и выбор типового тиристорного преобразователя где: Кз=1,1-1,2 – коэффициент запаса Ud=440В – напряжение питания главного двигателя Id=114А - средний номинальный ток нагрузки ηТП=0,95-0,97 – КПД тиристорного преобразователя Условия выбора тиристорного преобразователя: Рн≥Рр; Iнтп≥Id; ~U1н=~Ui; Uнтп≥Ud Рисунок 3 – таблица выбора параметров силового тиристорного преобра-зователя 2.2.2 Расчет параметров управляемой схемы выпрямления Определяем фазное напряжение: Определяем обратно максимальное напряжение на вентиле в непроводя-щий полупериод: Определяем максимальное прямое напряжение, приложенное к тиристору в момент его открывания: Определяем средний ток вентиля: Определяем действующий ток вентиля: Выбираются силовые тиристоры по условиям: Iн≥Iв.ср; Uпр≥Uобр.м; Uнп≥U1; Iвт≥Iв Принимаются к установке силовые тиристоры типа Т131-50. их техниче-ские данные записываются в таблицу 3. Таблица 3 – Параметры выбора силовых тиристоров 2.2.3. Расчет параметров силового согласующего трансформатора U1ф – фаз ное напряжение первичной обмотки трансформатора I1 – ток первичной обмотки трансформатора I2 – ток вторичной обмотки трансформатора Pd – расчётная мощность нагрузки, кВт Sт – расчётная мощность трансформатора, кВА Находим фазное напряжение вторичной цепи: Находим коэффициент трансформации: Находим ток первичной обмотки: Находим ток вторичной обмотки: Находим номинальную активную мощность трансформатора: PdН=IdН*Udн=114*440=57,1 кВт Находим полную мощность трансформатора: SТ=Кп*Рd=1.05*57.1=60кВА Выбираем трансформатор по условиям: I1н≥I1; I2н≥I2; U1н≥U1; Рн≥Рdн; Sн≥Sт Таблица 4 – выбор силового согласующего трансформатора Расшифровка типоразмеров: Сухие трансформаторы предназначены для питания тиристорных преоб-разователей с трехфазной мостовой схемой выпрямления.

ТСП – для встраивания в шкафы, сухого исполнения.

УХЛ4 – эк сплуатация в зоне умеренного и холодного климата. 100 – типовая мощность трансформатора, кВА. Для трансформаторов ТСП выводы располагаются на широкой части трансформатора. 2.2.4 Расчет и выбор сглаживающего реактора Исходные данные: Р=6 – число пульсаций Z=2.5 – коэффициент сглаживания пульсаций ω1=2*π*f1=2*3.14*50=31 4c-1 Находим сопротивление токопроводящих частей реактора: Находим индуктивность реактора: Таблица 5 – выбор сглаживающего реактора Расшифровка типоразмеров: Ф – фильтровый Р – реактор О – однофазный С – охлаждение естественное, воздушное при открытом исполнении. 1,5 – номинальная индуктивность 250 – номинальный ток 2.2.5 Расчет R и С элементов Для защиты силовых тиристоров от схемных, коммутационных перена-пряжений в непроводящий полупериоды включаются параллельно каждому те-ристору защитные R,C цепи. Находим расчетное значение величины сопротивления: где: Uобр.м – обратное максимальное напряжение на вентиле, В Iобр.м – обратный максимальный ток вентиля (ток утечки), мА Таблица 6 - выбор сопротивления Расшифровка типоразмеров: ПКВ – проволочные сопротивления для переменной цепи Находим расчетное значение величины емкости R-C цепи: где: Uк – относительная величина напряжения К.З. согласующего трансформатора Iпр.м=Iв=65,8А Таблица 7 – выбор конденсатора Расшифровка типоразмеров: КПБ – конденсаторы металлобумажные 2.3.