Электрический щиток для токарного станка
Ещё при первых тестах электродвигателя, встал вопрос о том, где установить частотный преобразователь. В этом вопросе нужно учесть два фактора: обеспечить достаточное охлаждение и защитить устройство от пыли. А пыли при работе будет достаточно. В качестве более простого варианта электрического щитка рассматривался типовой пластиковый корпус с DIN-рейкой. Но несмотря на то, что данный частотный преобразователь имеет небольшие размеры, он всё равно не помещается в стандартный корпус. Нужно было брать что-то большее, как минимум корпус с двумя DIN-рейками. А большой корпус был бы уже здесь некстати. В итоге придётся самостоятельно, под размер имеющегося электрооборудования, изготавливать распределительный щит. Для размещения электрощитка, выбрано место в районе передней бабки над электродвигателем.
Долго было непонятно из чего же всё-таки сделать щиток, пока под руку не попался каркас от какого-то устройства. Взяв DIN-рейку и поместив вместе с ней частотный преобразователь внутрь алюминиевого каркаса, стало понятно, что из него есть шанс сделать основание щитка. Прикинув где, как и что, можно разместить, мы прямо на заготовке без предварительных чертежей нарисовали линии разреза. После достали УШМ и принялись резать корпус.
Убрав всё лишнее у нас осталось четыре детали, из которых продолжим делать основание щитка.
Сняв все заусенцы, мы принялись за подгонку деталей друг к другу. Элементы каркаса решено скрепить между собой при помощи втяжных заклёпок. Так же в основании сделали отверстия для сетевого разъёма и двух индикаторов. Если обратить внимание на положение DIN-рейки внутри конструкции, то становиться очевидно, по каким причинам обычные корпуса не подошли для текущей задачи. Крепёж под DIN-рейку на самом частотном преобразователе выполнен почти в самой верхней части и из-за этого его просто не установить в обычный корпус.
Все вентиляционные отверстия вывели на заднюю сторону, так мы значительно сократим попадание пыли внутрь щитка.
Основание электрического щитка готово.
Теперь для него в задней стенке-экране нужно сделать проём, через который будет установлено данное основание.
Устанавливаем основание щитка на заднюю стенку и принимаемся за его окультуривание. Декоративный корпус выполним из десятимиллиметровой фанеры. Вырезав четыре элемента для боковых стенок примеряем и подгоняем их.
Далее приступаем к изготовлению передней панели. Её сделаем из толстого алюминиевого листа. До этого момента это была стенка от большого промышленного блока питания. Дополнительно перед нами стояла задача расчертить заготовку так, чтобы отверстия и бывшие элементы крепежа от предыдущего устройства не попали на лицевую сторону. В идеале если все изъяны будут срезаны. Долго мы вертели этот кусок алюминия и так, и сяк, перерабатывали разные геометрические размеры окна, в итоге нашли компромисс. После вырезали этот сегмент из основного куска и окончательно на него нанесли разметку.
В принципе, нам удалось расчертить и скомпоновать панель так как мы задумывали. Всё что попадало на видимую сторону отрежется или вырежется. Единственное что может выдать вторичное использование материала это несколько выбитых цифр в верхнем правом углу, но это не столь критично.
Приступаем к изготовлению окошка. При сверлении стружка будет скручиваться и царапать поверхность. Для того чтобы не испортить лицевую сторону панели, область около отверстий частично заклеим малярным скотчем, а уже после сверлим отверстия.
Аналогично, в связи с теми же обстоятельствами, обклеиваем область вокруг будущих отверстий для кнопок.
Панель электрического щитка практически готова.
А вот так выглядит заготовка если обратно разложить все элементы, которые ранее были отрезаны или вырезаны.
Для панели щитка нужно ещё сделать стекло, через которое можно будет контролировать состояние частотного преобразователя и индикацию других компонентов. Приступаем к изготовлению. В качестве материала будет использовано органическое стекло.
Далее красим основание щитка, подбираем необходимые компоненты электрической схемы и подготавливаем оборудование для пайки.
Теперь можно частично выполнить монтаж электропроводки. Готовим к установке сетевой разъём. Он имеет свой собственный выключатель и два шести амперных предохранителя. Их необходимо проверить.
По мимо всего перечисленного, разъём имеет мощный встроенный EMI фильтр. EMI фильтры используются для подавления высокочастотных помех создаваемые различными устройствами. В нашем случае его применение оправдано, так как в составе токарного станка присутствует частотный преобразователь и данные виды шумов могут нарушить его работу.
Сетевой разъём установлен. Приступаем к монтажу дополнительных компонентов и части электропроводки.
Индикатор входного напряжения нужен для объективно понимания значения потенциала сети электропитания. Производитель регламентирует работоспособность частотного преобразователя в диапазоне от 208 и до 240 вольт. Термометр установим для контроля температуры электродвигателя. Намеренно его не приобрели, он без дела валяется уже почти три года и надо хоть куда-нибудь уже его приспособить.
Так, не спеша, были установлены все компоненты электрического щитка и смонтирована часть электропроводки. Дополнительно каждый из сетевых проводов был оснащён ферритовым фильтром. Данный тип фильтра защитит частотный преобразователь от блуждающих высокочастотных помех. Хотя возможно после применения EMI фильтра кольца будут лишними, но и хуже от них не будет.
Ниже приведена уже частично реализованная электрическая схема.
Монтируем основание щитка на заднюю стенку и устанавливаем декоративный корпус.
Теперь примеряем переднюю панель.
Далее надо определиться как будем крепить панель к декоративному корпусу щитка. В верхней части можно задействовать две закладных гайки, оставшиеся в корпусе от предыдущего устройства, а в нижней установим уголок с уже имеющимися отверстиями с резьбой. Также нам нужно ещё вклеить стекло.
Отверстия для крепления передней панели сделаны под потайной винт. Стекло будем фиксировать при помощи двухкомпонентного эпоксидного клея.
Для того чтобы стекло надёжно держалось, места где будет нанесён клей, необходимо зачистить при помощи наждачной бумаги. Чтобы во время работы не зацепить лишнего наклеим малярный скотч.
Стекло передней панели вклеено и подобран крепёж.
Основные работы по созданию электрического щитка завершены. Теперь устанавливаем заднюю стенку-экран на своё место.
В завершении этой части работ, установим переднюю панель.
Далее нужно подумать, как реализовать пульт управления станком.