2015-07-03
13266
Электропривод установки должен полностью удовлетворять требования технологического процесса и соответствовать условиям окружающей среды в процессе эксплуатации. В тоже время для электропривода следует выбирать наиболее простой двигатель по устройству и управлению, надежный в эксплуатации, имеющий наименьшую массу, габариты и стоимость.
Выбор электрических двигателей производится с учетом следующих параметров и показателей:
- рода тока и номинального напряжения;
- номинальной мощности и скорости;
- способа пуска и торможения;
- особенности регулирования скорости;
- конструктивного исполнения двигателя.
Наиболее простыми в отношении устройства и управления, надежными в эксплуатации, имеющими наименьшую массу, габариты при заданной мощности являются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.
Выбор двигателей по защите от действия окружающей среды должен производиться в соответствии с условиями, в которых он будет работать.
Надежность работы электропривода и его экономичность зависят от правильного выбора мощности двигателя в соответствии с нагрузкой на его валу обеспечивает надежную и экономичную работу электропривода, минимальную стоимость оборудования и наименьшие потери энергии при эксплуатации механизма. Недостаточная мощность двигателя приводит к его перегрузке, вызывает недопустимые превышения температуры отдельных частей, сокращающие срок службы изоляции обмоток, влечет собой быстрый выход двигателя из строя. Если мощность двигателя излишняя, повышаются первоначальные затраты, увеличиваются габариты, масса и стоимость, возрастают эксплуатационные расходы в связи со снижением коэффициента мощности и КПД.
Расчет мощности двигателей для разных видов механизмов и станков имеет существенные отличия.
Основными элементами режима резания при фрезеровании являются глубина резания и ширина резания фрезерования. Выполним расчет мощности электродвигателя главного привода М1 по следующей формуле:
кВт (2.1)
где Р z – мощность резания, кВт;
– КПД станка при номинальной нагрузке (0,75…0,8);
Fz – усилие резания или наибольшее тяговое усилие, Н;
vz – наибольшая скорость быстрого перемещения, м/мин.
По техническим характеристикам станка усилие резания Fz =0,2 
Н, наибольшая скорость быстрого перемещения vz= 3000 мм/мин.
кВт
Для привода главного движения станка выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А180М8/6/4–У3.
Характеристики электродвигателя:
Мощность на валу двигателя, кВт 12,5
Число оборотов в минуту, об/мин
- на первой скорости 735
- на второй скорости 985
- на третей скорости 1420
КПД при номинальной нагрузке, % 83
cos 
при номинальной нагрузке 0,93
Iп / Iн 6,5
Мmax / Mном 2,0
Электродвигатели серии 4А по сравнению с электродвигателями серии А2 и А02 имеют меньшую массу (в среднем 18%), габариты, уровень шума и вибраций, большие пусковые моменты и повышенную эксплуатационную надежность.
Выполним расчет мощности электродвигателя привода гидравлики М2, исходя из номинального вращающегося момента.
Двигатель развивает номинальный вращающий момент Мн при номинальной скорости вращения nн. Поэтому, если исходя из технологических условий и режимов работы механизма, известен номинальный вращающий момент, то найти мощность двигателя можно по следующей формуле:
кВт (2.2)
По техническим характеристикам станка номинальный вращающий момент Мн = 10,5 Н*м.
кВт
Для привода подач М2 станка выбираем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А80В6–У3.
Мощность на валу двигателя, кВт 1,1
Число оборотов в минуту, об/мин 1000
КПД при номинальной нагрузке, % 74,0
cos при номинальной нагрузке 0,74
Iп / Iн 5,0
Мmax / Mном 2,2
Выполним расчет мощности электронасоса смазки М3 по следующей формуле:
кВт (2.3)
где 
– коэффициент запаса (1,1…1,5);
– плотность жидкости, Н/м3
– КПД насоса (0,6…0,9);
– КПД передачи;
Н – напор, м;
– подача насоса, м3/с.
По техническим характеристикам станка подача насоса = 0,41 
м3/с, плотность жидкости =19000 Н/м3, напор Н=5 м.
кВт
В качестве электронасоса смазки выбираем насос типа ПА–22У2.
Мощность на валу двигателя, кВт 0,12
Число оборотов в минуту, об/мин 2800
КПД при номинальной нагрузке, % 80
Производительность, л/мин 22
Выполним расчет мощности электродвигателя привода шнека М4 по формуле [2.2]. По техническим характеристикам станка номинальный вращающий момент Мн = 3,5 Н*м.
кВт
Для привода подач станка выбираем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А71А4–У3.
Мощность на валу двигателя, кВт 0,55
Число оборотов в минуту, об/мин 1390
КПД при номинальной нагрузке, % 70,5
cos при номинальной нагрузке 0,7
Iп / Iн 4,5
Мmax / Mном 2,2
Выполним расчет мощности электродвигателя привода шнека М5 по формуле [2.2]. По техническим характеристикам станка номинальный вращающий момент Мн = 25,5 Н*м.
кВт
Для привода подач станка выбираем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А100LB4–У3.
Мощность на валу двигателя, кВт 4,0
Число оборотов в минуту, об/мин 1430
КПД при номинальной нагрузке, % 84,0
cos при номинальной нагрузке 0,84
Iп / Iн 6,0
Мmax / Mном 2,4
Выполним расчет мощности электронасоса охлаждения М5 по следующей формуле:
кВт (2.3)
где – коэффициент запаса (1,1…1,5);
– плотность жидкости, Н/м3
– КПД насоса (0,6…0,9);
– КПД передачи;
Н – напор, м;
– подача насоса, м3/с.
По техническим характеристикам станка подача насоса = 0,35 м3/с, плотность жидкости =11000 Н/м3, напор Н=5 м.
кВт
В качестве электронасоса смазки выбираем насос типа ПА–22У2.
Мощность на валу двигателя, кВт 0,12
Число оборотов в минуту, об/мин 2800
КПД при номинальной нагрузке, % 80
Производительность, л/мин 22
Выполним расчет мощности электродвигателя привода периодической передвижки фрезы М7 по формуле [2.2]. По техническим характеристикам станка номинальный вращающий момент Мн = 2,4 Н*м.
кВт
Для привода подач станка выбираем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4АА63В4–У3.
Мощность на валу двигателя, кВт 0,37
Число оборотов в минуту, об/мин 1365
КПД при номинальной нагрузке, % 68,0
cos при номинальной нагрузке 0,69
Iп / Iн 4,0
Мmax / Mном 2,2
