Наладка и эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков (стр. 3 из 6)

Для устранения неправильных операций и аварийных режимов работы электрооборудования в схеме станка предусмотрены следующие защиты и блокировки:

а) момент окончания обработки детали фиксируется конечным выключателем KB, замыкающий контакт которого замыкается после отключения фрикционной муфты (это нужно, чтобы подать команду на отсчет времени холостого хода);

б) холостой ход станка ограничивается реле времени РВ, которое отключает двигатель главного привода, если в течение выдержки времени реле (3—8 мин) подачи станка не будут включены;

в) защита электрооборудования от перегрузок осуществляется тепловыми реле РТГ, РТО и РТГП;

г) защита электрооборудования от коротких замыканий осуществляется плавкими предохранителями;

д) нулевая защита осуществляется магнитными пускателями КГ, КБХ, которые при снижении напряжения ниже 85% поминального отключают станок.

Асинхронные короткозамкнутые двигатели

Асинхронные короткозамкнутые двигатели получили широкое распространение в металлорежущих станках благодаря ряду преимуществ перед двигателями постоянного тока: меньшей стоимости, простоте и удобству в эксплуатации.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя заключается в следующем. При включении обмоток статора на напряжение сети по ним протекает ток, который создает вращающееся магнитное поле. Его магнитный поток пересекает обмотку ротора, выполненную в виде беличьего колеса, и наводит в ней электродвижущую силу (э. д. с.). Но так как обмотка ротора короткозамкнутая, по ней начинает протекать ток, создающий магнитное поле ротора. При взаимодействии магнитных полей статора и ротора создается момент, вращающий ротор в направлении вращения магнитного поля статора, однако частота вращения ротора несколько меньше частоты вращения магнитного поля статора, называемой синхронной. Ротор как бы проскальзывает относительно магнитного поля статора. Отставание частоты вращения ротора от синхронного характеризуется скольжением

где n_с — синхронная частота вращения в об/мин; n_р — частота вращения ротора в об/мин. Скольжение обычно выражается в процентах и для асинхронных двигателей нормального исполнения составляет при номинальном режиме 1—6%.

При увеличении нагрузки на валу двигателя в первый момент времени ротор замедляется, скольжение возрастает, магнитное поле статора чаще пересекает обмотку ротора, сила тока в обмотке ротора увеличивается, магнитный поток двигателя уменьшается. Однако уменьшение магнитного потока вызывает уменьшение э. д. с., наводимой в обмотке статора. С уменьшением этой э. д. с. увеличивается сила тока статора, величина которого ограничивается э. д. с. статора, а это вызывает увеличение магнитного потока двигателя до его прежней величины. Таким образом, магнитный поток двигателя при изменении нагрузки практически остается неизменным за счет изменения токов в обмотках ротора и статора. При чрезмерно большой нагрузке токи в обмотках статора и ротора могут повысить допустимые значения, и обмотки двигателя сгорят.

Нагрузка на валу двигателя называется статическим моментом. При работе двигателя в установившемся режиме статический момент уравновешен моментом, развиваемым двигателем. Величина этого момента определяется произведением силы на плечо.

Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором сопровождается скачком тока от нулевого значения до некоторой величины, называемой пусковым током. Величина пускового тока достигает 4—8-кратного значения номинального тока двигателя. Это объясняется тем, что в момент пуска вращающееся магнитное поле статора индуктирует в неподвижном роторе э. д. с. значительной величины, а полное сопротивление обмотки ротора в этот момент весьма незначительно, так как оно определяется только активным сопротивлением обмотки.

При включении двигателя на его валу появляется вращающий или пусковой момент, значение которого приводится в каталогах.

Если на валу двигателя имеется статический момент, равный номинальному, то время разгона (в секундах) до номинальной скорости

Основной составной частью всякого металлорежущего станка является электродвигатель (или несколько электродвигателей), от которого получают движение (или от которых) все механизмы и устройства станка. Поэтому электрическая схема должна удовлетворять следующим требованиям:

1) обеспечивать пуск и остановку всех электродвигателей с помощью соответствующего автоматического или ручного устройства (магнитного пускателя, контакторов или ручного выключателя);

2) обеспечивать защиту электродвигателя от коротких замыканий и перегрузок;

3) предусматривать сигнализацию о включенном и выключенном положении любого электродвигателя и блокировку, предотвращающую неправильные манипуляции обслуживающего станок рабочего. Система блокировки, кроме того, должна обеспечивать определенную последовательность включения электрических цепей, необходимую для правильного и безопасного обслуживания станка. Например: при включении какого-либо механизма «Вперед» одновременное включение его «Назад» должно быть невозможным; при включении продольной подачи включение поперечной подачи должно быть запрещено и т. п.

Рациональная эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков обеспечивает его длительную работу без аварий, простоев и дорогостоящих ремонтов, что позволяет увеличить выпуск продукции и повысить производительность труда станочников. Потеря работоспособности электрооборудования станка в процессе эксплуатации происходит главным образом из-за износа или разрушения отдельных элементов электрооборудования, разрегулирования взаимосвязанных элементов электрической цепи, например датчиков и исполнительной схемы, нечеткости срабатывания аппаратуры управления и защиты.

Сдача станка в эксплуатацию производится совместно! механиками и наладчиками. При этом бригадир наладчиков заполняет журнал производства наладочных работ, в котором должны быть отражены все данные измерений, устранение выявленных дефектов, изменения в принципиальной электрической схеме, протоколы испытаний электрооборудования и акт приемки-сдачи станка. С момента подписания акта приемки-сдачи станок поступает в постоянную эксплуатацию.

4. Организация эксплуатации электрооборудования металлорежущих станков

На большинстве предприятий нашей страны эксплуатация электрооборудования ведется в соответствии с «Единой системой планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования». В основе единой системы планово-предупредительного ремонта (ППР) лежат систематически проводимые периодические осмотры, при которых выявляют неисправности электрооборудования и намечают мероприятия по предупреждению возможности их возникновения. Здесь же устанавливают необходимость того или другого вида ремонта. Система ППР предусматривает текущий уход (межремонтное обслуживание), малый, средний и капитальный ремонты электрооборудования.

Межремонтное обслуживание состоит из наблюдения за выполнением правил эксплуатации электрооборудования, указанных в его паспорте, своевременном устранении мелких дефектов, подрегулировки аппаратов. Межремонтное обслуживание электрических аппаратов сводится к уходу за контактными соединениями, электромагнитами и механизмами расцепления (у автоматов). Не рекомендуется заменять серебряные контакты на медные. При образовании копоти на контактах поверхность контакта очищают мягкой тряпкой, смоченной в спирте или другом растворителе.

При значительном износе контактов реле и переключателей контактные поверхности зачищают напильником с мелкой насечкой, стараясь сохранить при этом форму контактной поверхности. Как и в других случаях, запрещается зачищать контакты наждачной бумагой. Необходимо следить, чтобы контакты были сухими. Смазка контактов не допускается, так как при отключениях между контактами возникает электрическая дуга, которая разлагает масло: пары масла увеличивают загрязнение контактов и препятствуют нормальной работе.

При текущем уходе контролируют величины срабатывания реле: ток срабатывания, выдержку времени, напряжение втягивания и отпускания и т. д., которые необходимо поддерживать в требуемых пределах. Проверяют четкость срабатывания механической части реле от руки, а затем при подаче напряжения.

В процессе эксплуатации электрических двигателей необходимо следить за их чистотой и, в особенности, за чистотой обмоток и коллектора. Электродвигатели не должны быть загрязненными как с внешней, так и с внутренней стороны: внутрь его не должны попадать влага или масло. Периодически, в зависимости от местных условий, но не реже одного раза в месяц, останавливают электродвигатель и осматривают его. При этом продувают его сухим сжатым воздухом, обращая внимание на то, чтобы пыль действительно выдувалась из электродвигателя, а не перегонялась из одной его части в другую. В машинах постоянного тока коллектор и щетки должны содержаться в полной чистоте.