8 Разработка схемы электрической принципиальной

8.1 Разработка схемы силовых цепей, цепей управления и защиты

Согласно выбранному электродвигателю 1LA9-207-2WA (M1) и преобразователю OMRON 3G3RV-4550E формируется силовая схема ЭП. Она дополнительно включает следующие компоненты:

1. автоматический выключатель QF1 – защита ЭП от токов короткого замыкания и тепловая защита;

2. помехоподавляющий фильтр A1 – обеспечивающий защиту ПЧ и питающей сети от помех;

3. магнитный пускатель КМ1, подключающий питание ЭП и обеспечивающий нулевую защиту;

4. блок тормозного резистора А3, обеспечивающий эффективное торможение M1;

5. тормозной резистор R1 для сброса энергии при торможении.

Схема управления реализует типовой алгоритм управления технологическим процессом, сигнализацию режимов и возможность управления ЭП. Она включает следующие элементы:

1. FU1 – плавкий предохранитель для защиты цепей управления от токов короткого замыкания;

2. кнопки управления, выполняющие следующие функции:

- SB1 – отключение питания ЭП;

- SB1 – включение питания ЭП;

- SB3 –остановка вращения ЭП;

- SB4 – ручной пуск прямого хода стола;

- SB5 – ручной пуск обратного хода стола;

- SB6 – аварийная остановка преобразователя частоты;

- SB7 – снятие блокировки с преобразователя частоты;

3. тумблер SA1 для включения автоматического цикла работы ЭП;

4. A1 – аналоговый пульт оператора для индикации текущей скорости и ручного задания параметров движения;

5. KV1 и KV2 – промежуточные реле для управления прямым и обратным ходом стола соответственно;

6. Арматуру светосигнальную для индикации следующих режимов работы:

- HL1 – прямой ход стола;

- HL2 – обратный ход стола;

- HL3 – срабатывание защиты в преобразователе частоты UZ1;

7. Конечные выключатели, которые используются для задания режимов перемещения и переключения скоростей ЭП:

- SQ1 – ограничение движения стола при обратном ходе;

• SQ2 – ограничение движения стола при прямом ходе;

• SQ3 – пониженная скорость;

• SQ4 – скорость обработки заготовки;

• SQ5 – скорость обратного хода.

Схема электрическая принципиальная приведена на листе АСПСС 00.00.000 Э3 в графической части проекта.

8.2 Выбор элементов схемы

Периферийное оборудование преобразователя (блоки А1 –А3) выбираются согласно [6]:

- A1 – входной фильтр OMRON 3G3EV-PFN258L18007;

- A2 – аналоговый пульт OMRON 3G3IV-PJVOP961;

- A3 – блок тормозного резистора OMRON 3G3RV-A4550;

- R1 – резистор тормозной OMRON 3G3IV-PERF150WJ4550.

Трехполюсный автоматический выключатель QF1 с максимальным расцепителем выбирается по номинальным значениям тока и напряжения контактов, которые должны быть больше или равны значениям двигателя, а так же току уставки расцепителя:

I_уст=1,5∙I_п, (75)

где I_п – пусковой ток АД:

I_п = 6 ∙ I_ном = 538 А

Тогда I_уст = 1,5∙ 538 = 807 А.

Выбирается из [7] автоматический трехполюсный автоматический выключатель с расцепителем максимального тока АЕ2063М-100-00У3 со следующими параметрами:

1. напряжение силовых контактов – 660 В, 50Гц;

2. номинальный ток силовой части – 815А;

3. номинальный ток уставки защиты – 820 А;

4. кратность срабатывания защиты к току уставки – 12 I_ном.

Магнитный пускатель КМ1 выбирается по по номинальным значениям тока и напряжения контактов, которые должны быть больше или равны значениям двигателя, а также напряжению катушки, которое должно совпадать с напряжением схемы управления – 220В, 50 Гц. Из [7] выбирается магнитный пускатель типа ПМЛ-6100 О3 со следующими параметрами:

1. напряжение силовых контактов – 660 В, 50Гц;

2. номинальный ток силовой части – 815 А;

3. напряжение катушки 220В, 50Гц;

4. мощность потребляемая катушкой при включении 510 ВА;

5. мощность, потребляемая катушкой при удержании – 86 ВА;

6. число вспомогательных контактов: 1 замыкающий и 1 размыкающий.

Реле промежуточные KV1 и KV2 выбираются по числу необходимых контактов и напряжению катушки, которое должно совпадать со схемой управления. Из [7] выбирается промежуточное реле РП21М-210-У3 со следующими параметрами:

1. напряжение контактов – 220 В, 50Гц;

2. номинальный ток контактов – 5 А;

3. напряжение катушки 220В, 50Гц;

4. мощность, потребляемая катушкой при удержании – 6 ВА;

Арматура светосигнальная выбирается по напряжению и цвету светофильтра. Из [7] принимаются для HL1 и HL2 лампы сигнальные типа АС144023 (зеленые), а для HL3 – AC144021 (красная).

Кнопки, тумблер и концевые выключатели выбираются по току, напряжению и числу контактов, а также форме толкателя. Из [7] выбраны:

1. для SA1 – тумблер ТВ1-2У3 (220В, 10А, 2 группы переключающих контактов);

2. для SB1 – SB6 кнопки типа КЕ 011 исполнение 3 (220 В, 5А, 1 замыкающий и 1 размыкающие контакты);

3. для SQ1 – SQ4 путевые выключатели ВП-15К21 (220 В, 10 А, 1 замыкающий и 1 размыкающие контакты).

Для защиты схемы управления ток уставки плавкого предохранителя должен быть не менее чем:

I_пред=1,5 ∙ I_max (76)

где I_max – максимальный ток схемы управления, возникающий при включении КМ1:

I_max=510/220=2,3 А

Тогда I_пред=1,5 ∙ 2,3 = 3,5 А.

Для FU1 из [7] выбирается резьбовой предохранитель типа ПРС-1У3 с плавкой вставкой ПВД-4У3 на 4 А.

Перечень элементов находится в Приложении Б.