ВЫБОР И ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ - Электропривод и автоматизация главного привода специального вальцето-карного станкамодели IK 825 Ф2

В электроприводах главного движения токарных станков согласно [11] мощность электродвигателя определяется требуемой мощностью резания. Для определения мощности резания согласно с [1] определим скорость резания V и тангенциальную составляющую силы резания FZ для самого тяжелого варианта работы -- для наружной черновой обработке валка диаметром 1000 мм, изготовленного из конструкционной стали марки 60ХН резцами из быстрорежущей стали марки Т14К8:

, (2.1)

Где СV = 340 -- эмпирический коэффициент;

Т = 60 мин -- стойкость резца;

T = 12 мм -- глубина резания;

S = 34 мм/об -- продольная подача;

M = 0.2; x = 0.15; y = 0.45 -- эмпирические коэффициенты;

KV -- поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

KV = KMv* KПv* KИv, (2.2)

Где: KПv = 1 -- коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки -- без корки;

KИv = 0.8 -- коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, используется резец марки Т14К8;

KMv -- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (физико-механические свойства).

, (2.3)

Где КГ = 1 -- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и материала инструмента;

В = 1100 МПа -- предел прочности обрабатываемого материала;

NВ = 1.78 -- показатель степени, зависящий от обрабатываемого материала и материала инструмента.

Тогда, подставив (2.3) в (2.2), получим:

KV = 0.52* 1* 0.8 = 0.41, (2.4)

М/мин, (2.5)

Тогда, зная скорость резания V, определим тангенциальную составляющую силы резания FZ:

FZ = 10 * CP * tX * SY * VN * Kp, (2.6)

Где CP = 200 -- эмпирический коэффициент;

X = 1; y = 0.75; n = 0 -- эмпирические коэффициенты.

КP -- поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

KP = KMp * KP * KP * KRp * KP; (2.7)

Где KP, KP, KRp, KP -- поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания (резец из быстрорежущей стали марки Т14К8);

KP = 1.15 -- передний угол в плане = 12-15;

KP = 1 -- угол наклона главного лезвия = 15;

KRp = 0.93 -- радиус при вершине r = 1 мм;

KP = 1 -- главный угол в плане = 45;

KMp -- поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости.

, (2.8)

Где оВ = 1100 МПа -- предел прочности обрабатываемого материала;

N = 0.75 -- показатель степени, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости.

Тогда, подставив (2.8) в (2.7), получим:

KP = 1.33 * 1.15 * 1 * 0.93 * 1 = 1.425. (2.9)

Подставив (2.1) -- (2.5), (2.7) -- (2.9) в (2.6), получим:

FZ=10*200* 121 * 340.75 * 8.660 * 1.425 = 481670 кН. (2.10)

Тогда, зная скорость резания V и тангенциальную составляющую силы резания FZ, определим требуемую мощность резания (с учетом коэффициента полезного действия системы равного 0.9):

кВт. (2.11)

Поскольку расчет велся для самого тяжелого варианта, то можно выбирать двигатель, который проходит по мощности для этого варианта.

Выбираем двигатель [6] серии 4ПН 400 - 22 МУ3 со следующими параметрами:

    - номинальная мощность двигателя РН = 70 кВт; - номинальный ток двигателя IН = 350 А; - номинальное напряжение питания UН = 220 В; - момент инерции двигателя JДв = 8.25 кг*м2; - минимальная скорость вращения nMin = 250 об/мин; - номинальная скорость вращения nН = 750 об/мин; - максимальная скорость вращения nMax = 1500 об/мин; - пусковая перегрузочная способность П = 2; - номинальный коэффициент полезного действия Н = 93%.

Произведем проверку выбранного двигателя по нагреву согласно тахограммы и нагрузочной диаграммы, приведенных на Рис. 2.1, где:

    - t1 = 1 с -- время разгона электродвигателя; - t2 = t4 = 2 с -- время работы электродвигателя на холостом ходу; - t3 = 3000 с -- время работы электродвигателя с номинальной нагрузкой; - t5 = 1 с -- время торможения электродвигателя; - I1 = 2Iн = 700 А -- пусковой ток двигателя - I2 = 0.1Iн = 35 А -- ток холостого хода электродвигателя; - I3 = 0.95Iн = 332 А -- номинальный рабочий ток двигателя; - I4 = 0.1Iн = 35 А -- ток холостого хода электродвигателя; - I5 = 1.9Iн = 665 А -- тормозной ток электродвигателя.

Тогда:

(2.12)

Поскольку полученный эквивалентный ток меньше номинального тока двигателя, следовательно по нагреву данный двигатель подходит и выбран верно.

Для питания двигателя выбираем комплектный тиристорный преобразователь [2] серии ЭПУ1-2-4347 DУХЛ4 со следующими параметрами:

    - РН = 92 кВт -- номинальная мощность преобразователя; - UН = 230 В -- номинальное выходное напряжение ТП; - IН = 400 А -- номинальный выходной ток преобразователя.

Для питания тиристорного преобразователя выбираем вводной трансформатор [2] ТСЗП - 160 / 0.743 со следующими параметрами:

    - РН = 143 кВА -- номинальная потребляемая мощность трансформатора; - U1 = 380 В -- напряжение первичной обмотки трансформатора; - U2ф = 230 В -- напряжение вторичной обмотки трансформатора; - I2ф = 500 А -- ток вторичной обмотки трансформатора; - РХх = 795 Вт -- потери холостого хода в трансформаторе; - РКз = 2400 Вт -- потери при коротком замыкании в трансформаторе; - UКз = 4.5% -- напряжение короткого замыкания трансформатора; - IХх = 5.2% -- ток холостого хода трансформатора.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения выбираем сглаживающий реактор [5] ФРОС - 125 / 0.5 У3 со следующими параметрами:

    - IН = 500 -- номинальный ток сглаживающего реактора; - LН = 0.75 мГн -- номинальная индуктивность сглаживающего реактора; - RН = 3 мОм -- номинальное сопротивление реактора.

Похожие статьи




ВЫБОР И ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ - Электропривод и автоматизация главного привода специального вальцето-карного станкамодели IK 825 Ф2

Предыдущая | Следующая