Обработка металла

Токарная обработка

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

15.1. Асинхронный электродвигатель

Электропривод металлорежущих станков преобразует электрическую энергию в механическую. Различают привод главного движения, привод подачи, привод быстрых перемещений и т. д. В электроприводе применяют двигатели переменного и постоянного тока, чаще асинхронные двигатели переменного трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, который соединяется непосредственно или через ременную передачу с коробкой передач. Асинхронные двигатели могут быть с одной или двумя скоростями вращения (например, 3000/1500, 1500/750). Для "бесступенчатого регулирования скорости вращения органов станка применяют асинхронные двигатели с независимым возбуждением и двигатели постоянного тока, которые позволяют изменять частоту вращения в диапазоне 10:1.

В состав электропривода кроме электродвигателя и исполнительных органов станка, с которыми соединен электродвигатель, входят аппаратура управления двигателем,   системы   электроизмерительных приборов, электрические цепи, аппаратура защиты и др.

Асинхронный двигатель (15.1) имеет алюминиевую или литую чугунную станину 10. Обмотка статора 9 уложена в пазы сердечника 12 статора. Концы фаз обмотки через отверстие в станине выведены в коробку, которая состоит из корпуса 21, переходного патрубка 22 и крышки 20. Сердечник ротора 13, стянутый стержнями обмотки и короткозамыкающи-ми кольцами 7, жестко посажен на вал 2 двигателя. В короткозамыкающих кольцах выполнены пазы, в которых крепятся грузы 18, предназначенные для балансировки ротора. Вал 2 ротора со шпонкой 3 вращается в двух подшипниках 5 и 19. Кольцевые волнистые пружины 4 осуществляют выборку зазоров, создают предварительный натяг подшипников и компенсируют тепловое удлинение вала ротора, а также уменьшают шум и вибрации двигателя при работе. Для крепления болтами 8 к станине щиты 1 я 16 имеют приливы 25.

Для охлаждения двигателя на вал 2   насажен   вентилятор 17,   закрытый

кожухом 15, который крепится к станине винтами 14. Для направления потока воздуха и увеличения поверхности теплоотдачи на наружной поверхности статора имеются ребра 23. Для охлаждения внутри двигателя предназначены лопатки 6. Сбоку к станине крепится паспортная таблица 24, на которой указывается тип двигателя, его заводской номер, завод-изготовитель, мощность двигателя, частота его вращения, нормальное напряжение и другие данные. Для транспортирования двигателя предусмотрен рым-болт 11, а для заземления — болт 26.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является наиболее компактным, надежным и экономичным в эксплуатации, сохраняющим примерно постоянную частоту вращения при изменениях нагрузки от минимальной (при холостом ходе) до номинальной. При питании обмотки статора трехфазным током в двигателе создается вращающееся магнитное поле, которое пересекает замкнутые обмотки ротора и наводит в них ток. Ток роторной обмотки взаимодействует с магнитным полем двигателя и в результате создается вращающий момент, который приводит во вращение ротор двигателя в ту же сторону, в какую вращается магнитное поле.

Если частоты вращения ротора и магнитного поля равны, то магнитное поле не пересекает обмотку ротора и в ней не возникает ток; вращающий момент при этом отсутствует. Поэтому частота вращения ротора всегда меньше частоты вращения магнитного поля.

Так как магнитное поле двигателя при изменении нагрузки в довольно широких пределах остается постоянным, то увеличение вращающего момента должно происходить целиком в результате увеличения тока в обмотке ротора. Чтобы скорость пересечения магнитных линий увеличилась, ротор при увеличении нагрузки должен вращаться медленнее. Частота вращения и ток ротора изменяются автоматически.

Частоту вращения (об/мин) вращающегося магнитного поля называют синхронной частотой вращения и определяют по формуле Яо=/60/г, где f — частота питающего тока, г — число пар полюсов. Отношение разности частоты п0 вращения магнитного поля и частоты пи вращения ротора к частоте вращения поля п0 называют скольжением и вычисляют по формуле S = [(n0 — и„)/по]-100 %.

Двигатели с частотой вращения ротора (п„), отличающейся от синхронной частоты вращения магнитного поля (п0), называют асинхронными. Частота вращения ротора (об/мин) асинхронных электродвигателей определяется зависимостью пя— (60///?) (1 — 5). Следовательно, частота вращения асинхронного двигателя может изменяться при изменении частоты питающего тока, скольжения и числа пар полюсов. В станкостроении распространено регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением числа пар полюсов. Такое регулирование бывает двух- и трехступенчатым.

Момент М (Н-м) на валу двигателя, угловая  скорость  ш (1/с)   вращения   его

вала, частота пв (об/мин) вращения вала двигателя и механическая мощность Р (Вт), развиваемая двигателем, связаны следующей зависимостью: М = Р/ы, где со = ялв/30.

Механическая характеристика трехфазного асинхронного короткозамкнутого двигателя показана на 15.2 (кривая /). При пуске двигателя лн = 0, скольжение S = 1. Если у электродвигателя полностью отсутствует какое-либо сопротивление его вращению, то по = «„, M = 0, 5 = = 0. Такое вращение называют идеальным холостым ходом. Таким образом, при нарастании скорости вращения от я„ = 0 до /I;, = /;,. скольжение изменяется от 1 до 0. Часть характеристики, заключенная в пределах от 5=0 до S= 1, соответствует режиму работы двигателя.

В реальных условиях при холостом ходе имеется сопротивление вращению ротора (вызванное трением в подшипниках, сопротивлением воздуха вращению вентилятора и др.), в результате чего пн<па и появляется скольжение. Критический момент Мк определяет перегрузочную способность электродвигателя, которой соответствует критическое скольжение SK.

Часть характеристики, заключенная в пределах от 5=0 до 5=5К, является рабочей частью механической характеристики. В этой области, где момент двигателя мало зависит от частоты его вращения, работают все асинхронные двигатели привода станков.

В той части характеристики, где 5К< <5< 1, электроприводы станков не работают; этот участок они проходят только в процессе пуска.

Наибольшая мощность Р„, с которой может работать двигатель в нормальном для него режиме, а также момент Мн, частота я„ вращения двигателя и скольжение 5„, которые соответствуют допустимому току /„, называют номинальными. У отечественных электродвигателей отношение критического момента к номинальному %к=МЯ/М„= 1,65 4-2,5.

В первый момент пуска двигателя, когда ротор еще неподвижен (S = l), электродвигатель развивает начальный пусковой момент Мп. Отношение >Ч1 = Л1„/Л(н= 1 -j-2.

В справочниках обычно приводятся следующие технические данные асинхрон-

ных двигателей: номинальная мощность на валу Р„ (кВт); номинальная частота вращения «„(об/мин); синхронная частота вращения п„ (об/мин) и отношения Хх и к„.

У электродвигателя с фазовым ротором активное сопротивление цепи ротора можно изменять, вводят в эту цепь реостат; при этом критическое скольжение 5К будет изменяться пропорционально активному сопротивлению цепи ротора. Рабочая часть механической характеристики получает при этом больший наклон. Критический момент Мж не зависит от активного сопротивления в цепи ротора и остается постоянным.

Механические характеристики, соответствующие работе электродвигателя при отсутствии каких-либо дополнительных сопротивлений в схеме, называют естественными (см. 15.2, кривая/), а механические характеристики, соответствующие работе электродвигателя при наличии дополнительных сопротивлений в схеме, называют искусственными (см. 15.2, кривые 2 и 3).

Если работающий асинхронный двигатель переключить на вращение в обратную сторону, т. е. в сторону, противоположную вращению магнитного поля, то возникает торможение вала электродвигателя при S>1; эта характеристика изображена штриховой линией. Тормозной момент определяет отрезок CD; торможение может происходить в интервале от 5 = 2 до S=l. Часть характеристики кривой /, соответствующая S<0, определяет работу асинхронного двигателя в режиме генератора. Этот режим является также тормозным.

15.2. Двигатели постоянного тока

Двигатель      постоянного  тока

(15.3) имеет станину 12, изготовленную из низкоуглеродистой стали, которая выполняет роль магнитопровода. Сердеч-

ники главных полюсов статора 15 набраны из листов электротехнической стали. На каждом сердечнике расположено по две катушки: 16 и 22. Сердечники 11 дополнительных полюсов статора выполнены цельными и на них размещены катушки 10.

Вентиляция двигателя обеспечивается вентилятором 17, который расположен на валу 7. Воздух засасывается через жалюзи в крышках 1, люков щита 6, проходит через двигатель и выбрасывается наружу через отверстия, расположенные снизу в щите 18. Для транспортирования двигателя служит рым-болт 13.

Двигатели постоянного тока применяют для бесступенчатого изменения частоты вращения шпинделя станка или ходового винта привода подач. Наиболее часто используют двигатели с параллельным (независимым) возбуждением.

Частота          вращения         двигателя

изменять п можно, изменяя сопротивление гя цепи якоря, магнитный поток Ф или подводимое к двигателю напряжение U (Се — коэффициент, учитывающий конструктивные особенности двигателя, /я — ток якоря).

Широко применяют регулирование частоты вращения двигателя магнитным потоком. Двигатели включают пусковым реостатом. При повышении частоты вращения двигателя этим способом предельно допустимая мощность двигателя сохраняется постоянной во всем диапазоне частот вращения. Предельно допустимый момент изменяется обратно пропорционально частоте вращения. Двигатели постоянного тока запускаются автоматически, так как ручное управление реостатом  не обеспе-

чивает заданных условий работы пускателей с параллельным возбуждением; регулировать частоту вращения можно бесступенчато в диапазоне 4:1 и более.

Если якорь работающего двигателя отключить от сети и замкнуть на реостат, сохранив возбуждение, электродвигатель переходит в режим работы генератора. При этом ток в якоре меняет направление и момент торможения называется динамическим. В станкостроении, как правило, не применяют динамическое торможение (противовключением), а используют торможение с постоянным сопротивлением.

Механическая характеристика двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением приведена на 15.4. Запуск двигателя осуществляется пусковым реостатом 1, который имеет несколько секций и позволяет изменять сопротивление ступенчато. При полном сопротивлении реостата двигатель работает с механической характеристикой 4. При этом двигатель развивает заданный момент Mi«MH. При разгоне двигателя, когда момент уменьшается до заданного значения (Мох «1,Ш„), сопротивление реостата уменьшается на одну секцию и двигатель при той же скорости переходит на разгон с характеристикой 3.

Вследствие уменьшения сопротивления   сила  тока   якоря,   а   следовательно,

и момент возрастают. Секции реостата постепенно отключают, пока двигатель не перейдет на работу с естественной механической характеристикой /, для которой М=0 при п = п0 и М=МИ при п = пи.

Номинальную силу тока якоря можно определить как разность номинальных значений силы тока двигателя и силы тока возбуждения. Однако сила тока возбуждения двигателей параллельного возбуждения мала и в расчетах ею часто пренебрегают. При ослаблении магнитного потока с помощью реостата 2 двигатель начинает работать на характеристиках 5, 6, 7 и 8. По мере уменьшения магнитного потока возрастают скорость холостого хода и наклон характеристик. Механическая характеристика 9 соответствует измененной полярности якоря двигателя. При этом изменяется направление действия момента электродвигателя под нагрузкой.

15.3. Аппаратура управления и защиты электропривода

Электрическими аппарата-м и называют электротехнические устройства, предназначенные для включения и отключения, управления, регулирования и защиты электрооборудования и участков электрических цепей.

Электротехнические устройства производят соединение или разрыв электрической цепи посредством электрических контактных соединений. Место соприкосновения элементов электрических соединений

называют электрическ им контактом. Детали, посредством которых образуется электрический контакт, называют контактами.

Контактное соединение с главными и дугогасительными контактами показано на 15.5. При отключении сначала размыкаются главные контакты 1—/, однако разрыва цепи в этот момент не происходит, так как ток продолжает протекать по дугогасительным контактам 2—2. Затем размыкаются дугогасительные контакты, которые разрывают электрическую цепь. Включение контактов происходит в обратном порядке: сначала включаются дугогасительные контакты,  а  затем — главные.

Рубильники с дистанционным рычажным приводом используют в распределительных щитах. На 15.6 приведена схема трехполюсного рубильника — предохранителя с боковым рычажным приводом, предназначенного для включения или отключения электрических цепей под нагрузкой, а также автоматического отключения при недопустимых перегрузках и коротких замыканиях. Рубильник состоит из основания / с пластмассовой траверсой 2, на которой закреплены в зависимости от количества полюсов два или три предохранителя 3.

Для одновременного включения или выключения нескольких электрических цепей применяют пакетные выключатели и переключатели, которые состоят из двух основных частей: контактной системы и переключающего механизма (15.7, а, б). Контактная система набирается из отдельных пакетов, каждый из которых состоит из изолятора 2 и расположенных в его пазах неподвижных контактов 5. Неподвижные контакты 5 имеют выводы, к которым с помощью винтов подсоединяются подводящие провода. В средней части изолятора расположены пружинящие подвижные контакты 7 с фибровыми искрогасительными шайбами 6. Пакеты выключателей собирают на шпильках в скобе /, после установки крышки 3 их стягивают гайками. Механизм переключения состоит из рукоятки 4 с валом, который соединен с устройством фиксированных положений выключателя в крышке 3 и механизмом мгновенно-

го изменения положения контактов 7. Скорость переключения подвижных контактов не зависит от скорости вращения рукоятки 4.

Для автоматического включения, выключения или переключения электрических цепей в зависимости от промежуточного или конечного положений подвижных рабочих органов станка применяют путевые и конечные выключатели. Выключатель (15.8) имеет корпус 7 с крышкой 8, в котором на стойке / из диэлектрика укреплены неподвижные 2 и подвижные мостиковые 4 контакты. При воздействии подвижного органа станка на штифт 6 вместе с ним перемещается стержень 3 с контактами 4. В результате размыкается верхняя пара контактов и замыкается нижняя пара, происходит переключение контактов. Возврат контактов в исходное положение производится пружиной 5.

Для дистанционного управления работой станка применяют кнопки управления, которые могут иметь одну или несколько пар контактов (15.9). При нажатии на головку / перемещается стержень 5, на котором расположен подвижный контакт 3, при этом размыкается верхняя пара контактов 2 и замыкается нижняя пара контактов 4.

Для автоматического размыкания электрических цепей при нарушении нормального режима их работы (короткое замыкание, перегрузка по току, падение или отключение напряжения) применяют автоматы.

Конструкция автомата, приведенного на 15.10, а—в, позволяет практически мгновенно разрывать электрическую цепь

при токах, превышающих значения, на которые отрегулирован автомат. Автомат имеет пластмассовый корпус, состоящий из основания /, на котором смонтирован механизм автомата с дугогасительными элементами 2   и   3   и   крышку 4,   которая

крепится к основанию винтами. Контактная система автомата состоит из неподвижных 19 и подвижных 18 контактов, расположенных на контактном рычаге 17. Рычаг поворачивается на оси 16 и соединен ломающимися контактами 7 с рукояткой 6.

Для включения автомата после автоматического его отключения рукоятку 6 необходимо перевести в нижнее положение, при котором входят в зацепление рычаги 8 и 9 механизма свободного расцепления, после чего перевести ее вверх. При этом пружины 5 перемещают шарнир, соединяющий ломающиеся рычаги 7, из положения, показанного на 15.10, б, через мертвую точку в положение, показанное на 15.10, е, при котором происходит поворот контактного рычага 17 вокруг неподвижной оси 16; при этом контакты 18 и 19 замыкаются. Подвижные контакты всех полюсов автомата располо-

жены на одном изолированном валу 15, з связи с чем включение контактов разных фаз происходит одновременно.

Для ручного отключения автомата рукоятку 6 необходимо перевести в нижнее положение. При этом под действием пружин 5 шарнир ломающихся рычагов 7 пройдет через мертвое положение, а контакты 18 и 19 разомкнутся (см. 15.8, б) со скоростью, не зависящей от скорости перевода рукоятки оператором.

Автоматическое отключение автомата происходит под действием механизма, который освобождает рычаг 8. При этом под действием пружин 5 ломающиеся рычаги 7 изменят взаимное расположение и контакты разомкнутся. Рычаг 9 приводится в действие рейкой 11, поворот которой может происходить перемещением якоря 12 к магнитопроводу 13 или под тепловым воздействием на биметаллическую пластину 10 тока перегрузки, вызывающего деформацию ее свободного конца с регулировочным винтом. При этом винт поворачивает рейку 11, связанную с рычагом 9, другим концом 14. По положению рукоятки управления 6 можно судить о коммутационном положении контактов; рукоятка 6 в верхнем положении — автомат включен, в нижнем — автомат выключен, в среднем — автоматически отключен.

Аппараты, предназначенные для дистанционного частого включения или отключения силовых цепей при нормальном режиме работы, называют контакторами.

Конструкция контактора показана на 15.11. На основании 1 сердечник S установлен на амортизаторах из пружин 10 и закреплен чекой 9. Катушка 3 свободно надета на сердечник, который имеет короткозамкнутые витки 19. Якорь рамочной конструкции поворачивается на оси 7. Сердечник 4 установлен на оси 2 с резиновым амортизатором. Текстолитовая прокладка 18, расположенная между средним керном и телом якоря, исключает залипание якоря под влиянием остаточного магнетизма при отключении контактора.

Подвижные контакты 13 самоустанавливающиеся (15.11, б), что обеспечи-

вается опорными поверхностями колодки 16 и поводком 15 под действием пружины 14. Неподвижные контакты 12 вместе с выводами крепят к основанию // дугога-сительной камеры 5. Размыкание контактов производится при обесточенной катушке пружинами 17. Блок-контакты 6 служат для управления электрическими цепями контактора.

Для защиты электрических цепей при нарушении нормального режима работы применяют тепловые   реле.

Для защиты электрических цепей от перегрузки предназначены плавкие предохранители, которые включаются последовательно в электрическую цепь станка. При повышении тока в цепи сверх допустимого значения плавкий элемент предохранителя, последовательно включенный в цепь, расплавляется и разрывает защищаемый участок электрической цепи станка.

Магнитные пускатели предназначены для пуска, остановки и изменения направления вращения электродвигателя, состоят из контакторов, теплового реле, кнопок управления, плавких предохранителей.

При работе с реверсивным двигателем применяют два контактора. При отключении одного из них и включении другого происходит чередование фаз и асинхронный двигатель изменяет направление вращения. Схема магнитного пускателя для нереверсивного двигателя приведена на 15.12. При нажатии на кнопку «Пуск» замыкаются ее контакты и напряжение подается на катушку контактора К1, что приводит к замыканию контактов К и контакта БК, который шунтирует кнопку «Пуск», поэтому контактор остается включенным и после того, как кнопка будет отпущена. Отключают контактор нажатием на кнопку «Стоп», которая включена последовательно в цепь питания катушки К1- При этом прекращается подача напряжения на катушку К1 и контакты К размыкаются. Контактор отключается при падении напряжения до 40—60 % номинального и при внезапном прекращении подачи электроэнергии в электрическую сеть. При появлении напряжения контактор включается только после нажатия на кнопку «Пуск».

15.4. Электроизмерительные приборы

Классификация. Электроизмерительные приборы предназначены для оценки изменения нагрузки в электрической цепи при работе станка на холостом ходу и под нагрузкой.

По роду тока электроизмерительные приборы делят на приборы переменного или постоянного тока, на приборы постоянного и переменного тока; по принципу действия — на магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, тепловые, индукционные и вибрационные и др. По степени точности приборы делят на классы: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,5; 1; 2,5; 4. Цифры обозначают процент допустимой погрешности, приборы классов 0,05; 0,1 и 0,5 используют в лабораториях и как контрольные, а остальные — как щитовые. На шкалах приборов указывается класс точности, род тока, система прибора, его наименование, положение, какое должен занимать прибор при работе, и напряжение, при котором испытана изоляция прибора.

Принцип действия приборов магнитоэлектрической системы основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с магнитным полем катушки, которое возникает при прохождении по обмотке катушки электрического тока. Схема такого прибора приведена на 15.13. Между полюсными наконечниками 2 постоянного магнита / неподвижно закреплен стальной сердечник 3 цилиндрической формы, с помощью которого создается однородное радиально направленное магнитное поле. В воздушном зазоре между полюсными наконечниками и цилиндрическим сердечником свободно перемещается на оси катушка (рамка) 4, которая охватывает стальной сердечник. Катушка соединяется через противодействующие пружины 5 и 6 с источником измеряемого постоянного тока. На оси укреплена указательная стрелка 8 и противовесы 7. Для измерения переменного тока магнитоэлектрические приборы не годятся. Кроме того, эти приборы очень чувствительны к перегрузкам. Поэтому их применяют в основном как контрольные и лабораторные приборы.

Принцип действия приборов электромагнитной системы (15.14) основаны на взаимодействии магнитного поля, создаваемого измеряемым током в полюсной катушке, со стальным сердечником, помещенным в поле и являющимся подвижной частью прибора.

На 15.14, а показан прибор с прямоугольной катушкой 3, в которой имеется узкая щель. При протекании тока в катушке создается магнитное поле, которое втягивает в щель сердечник 8, эксцентрично посаженный на оси 2. При этом поворачивается ось 2 вместе со стрелочным указателем 4 и противовесами 9. На оси закреплены также спиральная пружина/и алюминиевый сектор 5 магнитного успокоителя 6. Экран 7 защищает прибор от влияния внешних магнитных полей. Сила, втягивающая сердечник 8 в щель катушки 3, создает вращающий момент, пропорциональный квадрату тока, протекающего по катушке. Поэтому электромагнитные приборы имеют квадратичные, т. е. неравномерные, шкалы.

На 15.14, б показан прибор с круглой катушкой 3, внутри которой закреплен неподвижный сердечник 10 из магнитной стали. Подвижный сердечник 8 закреплен на оси прибора. При протекании тока в катушке оба сердечника намагничиваются и отталкиваются друг от друга. При этом подвижный сердечник поворачивает на определенный угол ось прибора вместе с закрепленным на ней стрелочным указателем 4. Достоинствами приборов электромагнитной системы являются простота конструкции; отсутствие подвижных токо-ведущих частей, что позволяет измерять большие токи   и  обходиться  без  шунтов

и трансформаторов тока; возможность измерения постоянного и переменного токов. К недостаткам этих приборов относятся зависимость показаний от внешних магнитных полей, малая точность и неравномерная шкала.

Схемы включения. Приборы, применяемые для измерения тока, называются а м-п е р м е т р а м и. Для измерения постоянного тока можно пользоваться приборами всех систем, но предпочтительными являются приборы магнитоэлектрической системы как более точные и чувствительные. Для измерения переменного тока можно пользоваться приборами всех систем, кроме магнитоэлектрических.

Амперметр для измерения тока включается в электрическую цепь последовательно. Для расширения пределов измерения амперметров постоянного тока применяют шунты, которые позволяют пропускать через прибор только часть измеряемого тока. Шунт представляет собой резистор, который включается в электрическую цепь последовательно (15.15), а амперметр подключается параллельно шунту.   

Приборы, применяемые для измерения напряжения, называют вольтметра-м и. Вольтметр подключается к тем точкам отрезка цепи, на котором необходимо определить напряжение. Вольтметры представляют собой миллиамперметры с большим добавочным резистором, шкала которых градуирована в вольтах. Для измерения напряжения постоянного тока можно применять приборы всех систем, но предпочтительными являются приборы магнитоэлектрической системы. Для измерения напряжения переменного тока можно применять приборы всех систем, кроме магнитоэлектрических.

Для измерения сопротивлений в электрической цепи используют электрические схемы мостов, сопротивления которых известны, в сочетании с вольтметром (15.17). Мост состоит из резистора с сопротивлениями Г\, г2 и г, которые вместе с измеряемым сопротивлением гх образуют замкнутый контур АБВДА. В одну диагональ контура включается вольтметр В, а в другую — источник питания. Сопротивления ги г2 и г можно подобрать так, что при замкнутых кнопках Р\ и Р2 ток через вольтметр не пойдет. В этом случае потенциалы точек Б и Д одинаковы, напряжения С/АБ = £/ДД И {УБВ = ^ДВ> т.е. I1n=hrx и Ur2 = l2r. Из отношения этих уравнений 1\Г]/1\Г2 = 12гх/}2г получим

Для измерения сопротивления гх устанавливают равные или кратные сопротивления г\ и г2. Затем кнопкой Рх включают источник питания и подбирают сопротивление г так, чтобы стрелка прибора при нажатии кнопки Р2 установилась на нуле шкалы. После этого по формуле гх подсчитывают искомое сопротивление. Если в схеме измерительного моста сопротивления Г\, г2 и г резисторов и напряжение источника питания U неизменны, то ток в цепи измерительного прибора зависит только от сопротивления гх. Это дает возможность прибора определять по шкале значения искомого сопротивления.

 15.5. Электрическая схема токарного станка

Рассмотренные выше элементы составляют электрооборудование станка, а взаимодействие их определяется принципиальной электрической схемой.

На 15.18 представлена принципиальная электрическая схема токарного станка 16К20, по которой производится управление четырьмя электродвигателями: главного привода Ml, быстрых перемещений М2, электронасоса МЗ и гидростанции М4 (при наличии гидросуппорта).

Пуск электродвигателей Ml и М4 осуществляется нажатием кнопки S4, которая замыкает цепь катушки контактора К1, переводя его на самопитание. Останов электродвигателя главного привода Ml осуществляется нажатием кнопки S3. Управление электродвигателем М2 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на конечный выключатель S8. Пуск и останов электродвигателя МЗ производится переключателем S7. Электродвигатели МЗ и Ml сблокированы и включение Ml возможно только после замыкания контактов пускателя К1- Для ограничения холостого хода электродвигателя Ml в схеме имеется реле времени КЗ. В средних (нейтральных) положениях рукояток включения фрикционной муфты главного привода замыкается нормально закрытый контакт конечного выключателя 56 и включается реле времени КЗ, которое через установленное время отключает электродвигатель Ml.

В электросхеме предусмотрены блокировочные устройства. При включенном в сеть станке открывание дверей электрошкафа станка приводит к срабатыванию путевого выключателя S1, который возбуждает катушку дистанционного рас-цепителя F1, в результате чего автоматический выключатель отключает электрооборудование станка от сети. При этом индикатор напряжения НЗ гаснет. При открывании кожуха сменных колес срабатывает микропереключатель 55, который отключает электродвигатель Ml.

При проведении пусконаладочных работ переключатель S2 устанавливается в   положение   /,   а   при   их   окончании —

в положение 2, иначе при закрывании двери электрошкафа отключится вводный автоматический выключатель.

В электросхеме предусмотрено подключение лампы Н2 для освещения рабочей зоны станка, которая включается выключателем S9. От перегрузок двигатели защищены тепловыми реле F5, F6, F7. Электроаппаратуру управления станком помещают в электрошкаф. Соединительные провода между шкафом управления и электроаппаратами, расположенными в станке и вне его, размещают в металлических трубах или в металлорукавах. Соединения проводов выполняют с помощью разветвительных коробок. Электроэнергию к электрошкафу подводят от цеховых шинных сборок (стальных полос, заключенных в общий короб из листовой стали и укрепленных на стенах или стойках). В некоторых случаях станки подключают к кабелю, заложенному в шинопроводы и уложенно-

му в полу цеха. Проводку от короба к станку выполняют в трубах, металлорукавах или коробах меньшего сечения.