Модернизация электропривода подачи станка 16К20Т1. Дипломная (ВКР). Физика.
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Модернизация электропривода подачи станка 16К20Т1
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Загиров Ф.Ф. Модернизация электропривода подачи станка 16К20Т1.-
Усть-Катав: У-КМТ,ЭМ4-98; 2012,77
В данном дипломном проекте обоснована необходимость замены гидропривода
подач на электропривод серии КЕМРОН. Выполнен проверочный расчет двигателя по
мощности. Произведен выбор силового согласующего трансформатора и проверка его
по запасу напряжения для статического режима работы. Решены вопросы охраны
труда, экологии, гражданской обороны. В связи с модернизацией
электрооборудования, в экономической части, произведено сравнение базового и
проектного вариантов, рассчитаны экономические показатели.
.1 Назначение и технические характеристики станка 16К20Т1
Станок токарный с числовым программным управлением модели 16К20Т1
предназначен для выполнения разнообразных токарных работ наружных и внутренних
поверхностей деталей тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем в один
или несколько проходов по замкнутому автоматическому циклу в условиях
мелкосерийного и серийного производства.
На станке можно производить наружное точение, растачивание, а также
нарезание резьбы при оснащении станка соответствующей системой ЧПУ. Форма
образующих обрабатываемого изделия: цилиндрическая, конусная и фасонная.
Диапазон регулирования чисел оборотов шпинделя и подач позволяет производить
обработку изделия, как из обычных черных, цветных металлов, так и жаропрочных
сталей.
Токарный станок мод. 16К20Т1 аналогичен по конструкции станку мод.
16К20Ф3, но оснащен 2-координатной контурной оперативной системой числового
программного управления с УЧПУ Н22-1М с УШП.
Система обеспечивает линейно-круговую интерполяцию и является замкнутой:
перемещения рабочих органов по обеим координатам (X и Z) осуществляются с
помощью следящих приводов подач с фотоимпульсными датчиками обратной связи.
Класс точности станков - П ГОСТ 8-71.
Технические характеристики станка 16К20Т1 представлены в таблице 1
Таблица 1 Технические характеристики станка 16К20Т1
Наибольший диаметр
обрабатываемого изделия,мм
Наибольшая длина
обрабатываемого изделия,мм
Диаметр прутка проходящего
через отверстие шпинделя, мм
Размер центра в пиноли
задней бабки по ГОСТ 13214-67
Число управляемых осей
координат всего/управляемых
Предельное число оборотов
шпинделя,об/мин.
Скорость быстрого
перемещения, мм/мин.
Дискретность отсчета по
осям координат, мм
От электродвигателя помещенного на стенке станины, вращение передается
клиновыми ремнями на приводной шкив автоматической коробки скоростей (далее
АКС), которая обеспечивает получение 12 чисел оборотов выходного вала. С
выходного вала АКС вращение передается упругой муфтой на входной вал шпиндельной
бабки изделия. Шпиндель получает 36 ступеней скоростей вращения.
Кинематическая схема главного движения станка представлена на рисунке 1.
Данные к кинематической схеме представлены в таблице 2
Таблица 2 Перечень к кинематической схеме
Автоматическая коробка
скоростей АКС
Автоматическая коробка
скоростей АКС
Рисунок
1. Кинематика привода подачи
Питание электрооборудования осуществляется от цеховой сети переменного
тока 380 В, 50 Гц от четырехпроводной линии.
Питание цепей управления переменного тока осуществляется напряжением 110
В от понижающего трансформатора Тр2.
Вся аппаратура управления и питания электрооборудования смонтирована в
одном электрошкафу, расположенном около станка.
Управление электроприводом станка при работе вручную кнопочное
дистанционное осуществляется со следующих мест:
пульта управления на передней бабке,
пульта управления на устройстве Н22-1М,
Подсоединение электрооборудования к цеховой сети осуществляется
посредством вводного автомата ВА1 с током уставки 430А.
Защита электродвигателей и цепей управления от токов короткого замыкания
и перегрузок производится автоматическими выключателями, тепловыми реле и реле
максимального тока.
Главный привод на станке реверсивный и осуществляется от асинхронного
электродвигателя М1.
Пуск электродвигателя в соответствующую сторону осуществляется с помощью
кнопок КНЧ «Влево» и КНБ «Вправо», причем предварительно необходимо включить
станцию смазки и гидростанцию.
При нажатии на кнопку КНЧ (КНБ) включается реле РП1(РП2), которое своими
контактами включает тиристорный пускатель Р1, после чего включается
электродвигатель М1.Останов М1 осуществляется нажатием на кнопку КН5 «Стоп».
Для включения шпинделя в работу в ручном режиме необходимо после
включения электродвигателя М1 поставить в одно из шести положений переключатель
скорости ВП1 и в соответствующее 1 или 2 положение переключатель ВТ1, затем
нажать на кнопку КН 9 «Пуск шпинделя».При этом включается промежуточное реле РП4,
которое своим контактом замыкает цепь питания на блок управления АКС. В
зависимости от положения переключателей ВП1 и ВТ1 замыкаются цепи питания
соответствующих электромагнитных муфт из ряда ЭМ1-ЭМ6, ЭМ17.
При работающем электродвигателе М1 шпиндель начинает вращаться с заданной
скоростью.
Для быстрого останова шпинделя при его отключении предусмотрена схема
торможения , которая срабатывает при нажатии на стоповую кнопку КН10, а также
при нажатии на кнопки КН2,КН3,КН5,КН8,КН15.В результате цепь «Торможение»
становится замкнутой, включаются муфты ЭМ6,ЭМ17, одновременно загорается
сигнальная лампа Л1. Происходит торможение и останов шпинделя.
Схема управления главным приводом предусматривает ограничение времени
холостого хода электродвигателя М1. Если шпиндель не включен , то через 2
минуты двигатель М1 отключается за счет реле времени РВ7.
В автоматическом режиме электродвигатель М1 включается по команде МО3 или
МО4 от устройства ЧПУ. Включается реле РП20 или РП21. В зависимости от
включения данных реле подается питание на РП1 или РП2. В этом режиме РП4
обесточено. Включение любой из 12 скоростей поддиапазонов шпинделя
осуществляется контактами ходовых реле РП13..РП15.
В качестве привода подач суппорта по оси X (поперечное перемещение)
применяют шаговый двигатель М2 типа ШД-5М в комплекте с гидромотором.
Кинематическая цепь привода подач суппорта по оси Z (продольное перемещение)- шаговый
двигатель М3 типа ШД-5М в комплекте с гидромотором.
Кинематическая цепь поворота шестипозиционной револьверной головки: асинхронный
электродвигатель М4 - зубчатые колеса z = 20 и z = 62 - червячная передача z = 1 и z =38.
Асинхронный электродвигатель М5 приводит во вращение шестеренный насос
ВГ-11-11 А, осуществляющий централизованное смазывание станка.
Торможение шпинделя происходит автоматически при выключении
электродвигателя М1.
Электросхема управления электромагнитными муфтами АКС бесконтактная
,выполненная на тиристорах 1Т5,1Т11.
При установке переключателей ВП1 и ВТ1 в положение требуемой скорости и
нажатии на кнопку КН9 «Пуск шпинделя» подаются управляющие потенциалы на
открывание соответствующих тиристоров.
В автоматическом режиме включается реле 1РП2, которое своим размыкающим
контактом управляет тиристорами 1Т2,1Т3, а замыкающим контактом включает реле
времени 1РВ1, которое с выдержкой времени дает ответ в ЧПУ.
При переключениях скоростей шпинделя одни муфты отключаются, другие
включаются.
Для исключения замков при переключениях скоростей необходимо одновременно
с отключением напряжения управления отключать кратковременное напряжение на
тиристорах. С этой целью размыкающий контакт реле РП2 отключает управляющие
потенциалы тиристоров 1Т2,1Т3.
Тиристоры 1Т2, 1Т3 закрываются и прерывают питание электромагнитных муфт.
После выдачи ответа в УЧПУ с помощью замыкающего временного контакта реле
1РВ1 реле 1РП2 отключается и своим размыкающим контактом включает цепь
управляющих напряжений тиристоров 1Т2, 1Т3. Тиристоры открываются и напряжение
питания электромагнитных муфт восстанавливается.
В ручном режиме для отключения анодного напряжения на тиристорах
1Т5..1Т11 используется реле 1РП3, которое своим размыкающим контактом при
переключении ВП1 разрывает цепь управляющих напряжений тиристоров 1Т2, 1Т3.
Привод подач с шаговыми двигателями (ШД) можно разделить на две группы:
1) привод с силовым ШД, соединенным через кинематическую цепь с исполнительным
механизмом; 2) привод с управляющим ШД и промежуточным усилителем момента,
выполненным в виде автономной следящей системы (обычно гидравлической). В
первой группе динамические и статические характеристики привода определяются
параметрами ШД, во второй - зависят от параметров следящей системы, которой
управляет ШД.
Преимущества шагового привода по сравнению с приводом следящим имеют
значение лишь при малых мощностях приводов. К таким преимуществам относятся
отсутствие датчика обратной связи по пути и тахогенератора, а также отсутствие
коллектора с щетками. Именно это обусловило применение ШД в приводе подач малых
токарных и шлифовальных станков, а также для управления различными вспомогательными
механизмами станков и гибких производственных модулей.
Современные быстродействующие ШД являются модифицированными синхронными
электрическими машинами, обмотки которых возбуждаются несинусоидальными
сигналами, т. е. прямоугольными или ступенчатыми импульсами напряжения с
изменяющейся в широких пределах частотой. Ступенчатому характеру напряжений на
фазах ШД соответствует дискретное вращение электромагнитного поля в воздушном
зазоре двигателя. Вследствие этого движение ротора на низкой частоте слагается
из последовательности элементарных перемещений, совершаемых по апериодическому
или колебательному закону. При возрастании управляющей частоты неравномерность
частоты вращения ротора ШД сглаживается.
Шаговые двигатели с электронным коммутатором осуществляют преобразование
последовательности управляющих импульсов (унитарного кода) в угол поворота
вала. Каждому импульсу управления соответствует поворот вала на фиксированный
угол (шаг двигателя), величина которого однозначно определена конструкцией ШД и
способом переключения его обмоток. Частота вращения и суммарный угол поворота
вала пропорциональны соответственно частоте и числу поданных импульсов
управления. В отличие от синхронных двигателей в ШД переход в синхронное
движение из состояния покоя осуществляется без скольжения, а торможение- без
выбега ротора. Благодаря этому ШД (в рабочем диапазоне частот) обеспечивают
внезапный пуск, остановку и реверсирование без потери информации, т. е. без
пропуска шагов.
Гидропривод представляет собой совокупность устройств, предназначенных
для приведения в движение механизмов посредством рабочей жидкости под
давлением. В качестве рабочей жидкости в гидроприводах используют минеральные
масла. Гидроприводы обеспечивают высокую плавность движения исполнительных
механизмов, а также широкий диапазон скорости их перемещения. Гидропривод
позволяет надежно защитить систему от перегрузки, что позволяет механизмам
работать по жестким упорам. К недостаткам гидроприводов следует отнести наличие
наружных утечек жидкости, приводящих к повышенному расходу масла и загрязнению
рабочего места.
В станках с ЧПУ и ГПМ гидропривод используется для автоматизации
вспомогательных механизмов.
Широко используется гидропривод и в промышленных роботах для привода
механизмов, осуществляющих как основные перемещения заготовок по координатам,
так и вспомогательные движения, связанные с их захватом, фиксацией,
расфиксацией, поворотом и т. д.
Гидроприводы станков с ЧПУ и промышленных роботов включают в себя:
насосы; направляющую гидроаппаратуру; регулирующую гидроаппаратуру;
вспомогательные элементы; исполнительные механизмы (гидроцилиндры,
гидродвигатели, комплектные электрогидравлические шаговые приводы).
Требования к электроприводам и системам управления станками определяются
технологией обработки, конструктивными возможностями станка и режущего
инструмента.
Основными технологическими требованиями являются обеспечение:
·
самого широкого
круга технологических режимов обработки с использованием современного режущего
инструмента;
·
максимальной
производительности;
·
высокой чистоты
обрабатываемой поверхности;
·
высокой степени
повторяемости (стабильности) размеров деталей в обрабатываемой партии.
Удовлетворение всем этим и другим требованиям зависит от характеристик
станка и режущего инструмента, мощности главного привода и электромеханических
свойств приводов подач и систем управления.
Расширение технологических возможностей и, в первую очередь,
многооперационных, а также освоение нового твердосплавного и быстрорежущего
инструмента обеспечили возможность проведения на одном станке различных
технологических операций: фрезерование, сверление, растачивание и т.д. Это в
свою очередь привело к усложнению приводов подач, вследствие увеличения
вращающегося момента на валу двигателя, расширения диапазона рабочих подач и
установочных перемещений, увеличения быстродействия привода, как при
управляющем воздействии, так и при возмущении по нагрузке.
В последнее время конструкция станков претерпела существенные изменения,
вследствие значительного сокращения механической части привода подач.
Исключение коробки передач привело не только к сокращению механической
части привода, но также к повышению коэффициента полезного действия и снижению
момента инерции электромеханического привода. В связи с этим снизилась нагрузка
на двигатель при холостых перемещениях и возросла составляющая от резания в
общей нагрузке приводов подач. В большинстве современных станков средних
размеров нагрузка на двигатель при рабочих подачах без резания составляет не
более 20 - 30 % от номинальной.
Полный диапазон регулирования в станках фрезерной, расточной и токарной
групп составляет 100 - 1000, а в карусельной расширяется до 30000 40000.
Реальный диапазон регулирования привода подачи каждой оси станка с ЧПУ при
контурном фрезеровании бесконечен, так как минимальная подача от каждой оси в
двух точках обрабатываемой поверхности (окружности) равна нулю.
Скорость быстрых перемещений зависит от характеристик механической части
привода, дискретности управления, максимальной частоты вращения приводного
электрического двигателя, коэффициента усиления по скорости следящего привода и
максимального значения ошибки, запоминаемой системой числового программного
управления.
На небольших токарных и сверлильных станках, в том числе для сверления
печатных плат с большим количеством операций и малым ходом, наибольшее значение
имеет быстродействие привода и систем ЧПУ. В этих случаях часто
производительность ограничена самим станком.
Система ЧПУ также вносит ограничение минимального времени разгона и
торможение привода. Как известно, система может запомнить ограниченную ошибку
между заданным и действительным положением координатных осей станка. Эта ошибка
в разных системах составляет от ± 5мкм до ± 10мкм. Из-за неудовлетворительных
динамических свойств регулируемого электрического привода, особенно при
возмущении по нагрузке, появляется недопустимая шероховатость поверхности, поэтому
весьма важно обеспечить высокое быстродействие привода, особенно при сбросе и
наброске нагрузки, а также при реверсе двигателя под нагрузкой при самых малых
частотах вращения. Стабильность характеристик комплектного электропривода при
достаточно большом коэффициенте усиления определяется стабильностью входного
усилителя и датчика скорости - тахогенератора. Причем наибольшая нестабильность
имеет место при малых частотах вращения, когда полученный сигнал соизмерим с
дрейфом нуля усилителя и падения напряжения в щеточном контакте тахогенератора.
Таким образом, основные требования, предъявляемые к современным станочным
электроприводам следующие:
·
минимальные
габариты электрических двигателей при высоком вращающем моменте;
·
значительная
нагрузочная способность в режиме кратковременной и повторной кратковременной
нагрузке;
·
высокая
стабильность характеристик и, в первую очередь усилителей и тахогенератора;
·
высокое
быстродействие при апериодическом характере переходных процессов разгона и
торможения;
·
высокое
быстродействие при наброске и сбросе нагрузки и при реверсе под нагрузкой на
самых малых частотах вращения;
·
высокая
равномерность движения при различной нагрузке на всех скоростях, вплоть до
самых малых;
·
высокая
надежность и ремонтопригодность;
·
удобство
конструктивной установки двигателя на станке и встройки преобразователей в
шкафы и ниши станков;
·
малые габаритные
размеры и расход активных материалов;
·
небольшой расход дефицитных
материалов;
·
простота наладки,
ремонта и эксплуатации;
·
высокая
унификация узлов отдельных элементов;
·
высокая
экономичность и малая стоимость.
Как видно из перечисленных требований совмещение всех их в одном
устройстве принципиально не возможно. Поэтому при проектировании и применении
станочных приводов в каждом конкретном случае удовлетворение одним требованиям
достигается в ущерб другим.
Шпиндель, система охлаждения, смазки и вентиляции работают от асинхронных
двигателей и являются неуправляемыми.
По истечении лет электрооборудование отработало свой ресурс и вышло из
строя.
Нехватка финансовых средств на предприятии обуславливает неполную замену
станка, а лишь отдельные его части: замена шагово-гидравлического привода.
Основными недостатками привода являются: низкие динамические показатели.
В качестве приводов подач в станках с ПУ, в настоящее время, большое
применение, находят тиристорные преобразователи (ТП).
Основное преимущество ТП - высокий КПД (95 - 99%) и высокое
быстродействие (они практически безинерционы), ремонтопригодность.
ремонт
электропривод станок преобразователь
.1 Выбор двигателя и преобразователя
Для выбора
мощности ЭД необходимо рассчитать силы, которые действуют на заготовку и
режущий инструмент. На рисунке 2 представлен схематический процесс обработки с
размещением сил резания.
Рисунок 2 - Схематический процесс обработки
Воспользуемся методикой расчета, которая применяется при конструировании
ЭП подач станков.
Произведем расчеты для выбора двигателя привода подачи по координате Z для нахождения момента сопротивления
на валу двигателя и требуемой мощности.
Фактическая мощность ЭД определяется по формуле:
(1)
где nном- номинальная частота вращения ЭД, мин-1;
Мv- суммарный момент сопротивления перемещению, приведенный к валу
двигателя, Нм.
Величина момента Мz
рассчитывается по формуле
(2)
где Fv- тяговая сила, необходимая для преодоления сил полезного
сопротивления, Н;шаг винта, принимаем hs=0.02м;
- КПД редуктора, - передаточное число редуктора, т.к.
редуктор убирается из модернизированного станка, то принимаем , .
(3)
где Kп- коэффициент, учитывающий влияние опрокидывающего момента, который
возникает вследствие несимметричного приложения силы подачи, для суппортов
горизонтально - расточных станков принимаем Кп=1.1;z- составляющая сила резания, действующая в направлении
подачи, Н;сила трения в направляющих, определяется по формулам, рекомендуемым
нормалью станкостроения Н48-61:
(4)
(5)
=1300·9.84=12,7кН=0.01 приведенный коэффициент трения;,
Pz- составляющие силы резания Н, определяются по предложенным режимам резания
базового ТП.
Рассчитаем силы резания по формуле:
(6)
s-
подача, s=2мм/об;, x, y, n- постоянные коэффициенты и показатели степени для
расчетных условий, которые соответственно равны: 339, 0.5, 0.55,
0.5;поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, Kp=1.1;
Тангенциальную Pz и радиальную Py составляющие силы резания определяем из
соотношения:
Px: Py: Pz= 1: 0.4: 0.25 (7)
Таким образом, необходимая тяговая сила составляет:
Момент сопротивления, приведенный к валу двигателя:
Рассчитанное значение момента используем для определения серии ЭД.
Расчетное значение требуемой мощности ЭД:
Определив момент сопротивления на валу двигателя, требуемую мощность
привода подач с номинальным вращающим моментом Мн=10,5 Нм, частотой nн=1500
об/мин и расчетным значением мощности выбираем привод взамен старого
АОЛ-11.Проанализировав возможные варианты принимаем решение установить
тиристорный преобразователь серии КЕМРОН исходя из следующих данных.
Основное преимущество ТП - высокий КПД (95 - 99%) и высокое
быстродействие (они практически безинерционы), возможность управления ,
ремонтопригодность.
Применение ТП в электроприводе главного движения позволит:
улучшить удельные энергетические показатели на 50%;
достичь повышенной управляемости и быстродействия объекта регулирования;
сократить число сбоев оборудования, вследствие своей высокой надежности и
меньшего диапазона изменения своих параметров в случае непостоянства
температуры.
Выбираем преобразователь тиристорный с частотным управлением двигателем
постоянного тока.
2.2 Назначение, технические данные и устройство
электропривода
Электроприводы типа «Кемрон» находят широкое применение в приводах подач
металлорежущих станков благодаря высоким статическим и динамическим
характеристикам, а также большому количеству типоразмеров (от 1,5 Нм до 170
Нм).
высокомоментный двигатель- постоянного тока со встроенными
тахогене-ратором, резольвером, электромагнитным тормозом и позистором;
быстродействующие силовые предохранители.
Наличие тормоза, резольвера и величины передаточного отношения к нему
определяются, заказчиком, так же как и количество координат при одном общем
силовом трансформаторе. Он представляет собой однокоординатный модуль,
выполненный по блочной конструкции, обеспечивающей свободный доступ ко всем
элементам и контрольным точкам.
Комплектные электроприводы с высокомоментными электродвигателями
постоянного тока типа 23МВН2СР-М(1М).
номинальная частота вращения 750 мин
максимальная частота вращения 1500 мин
максимальный кратковременный ток 250А
среднее ускорение 1300/2000 рад/сек
управляющие напряжение при максимальной частоте вращения ±10V
пульсации управляющего напряжения ±2%
частота напряжения питания 50Н2 + 2%
Тиристорный преобразователь типа 4AEBL6.
максимальное выпрямленное напряжение 160V
максимальный кратковременный ток , 250
пульсации управляющего напряжения ≤2%
Номинальное входное напряжение (V) 3-380
Номинальное линейное выходное напряжение 205
Преобразователь выполнен по двухконтурной схеме подчиненного
регулирования с регуляторами скорости и тока. Управление преобразователем -
согласованное нелинейное на низких скоростях и раздельное на высоких скоростях
(более 300 об/мин). Предусмотрено адаптивное управление коэффициентами усиления
контура скорости на низких скоростях.
Большое число электронных защит исключает выходы из строя элементов
преобразователя в аварийных ситуациях.
Приступим к подробному описанию принципиальной схемы привода.
Силовая схема (рисунок 4) преобразователя выполнена по реверсивной
шести-пульсной однополупериодкой схеме выпрямления с уравнительными дросселями.
Такая схема обеспечивает высокую полосу пропускания привода (до 40 Гц) и
высокие динамические свойства, что оправдывает ее повышенную сложность.
Силовой трансформатор осуществляет согласование напряжения
электродвигателя с напряжением сети питания. Обмотки трансформатора включены по
схеме «треугольник - двойной зигзаг», чем достигается исключение потока
вынужденного намагничивания и, как следствие, экономия стали. Векторная
диаграмма напряжений силовой части приведена на рисунке 4.
Следует сделать некоторые пояснения к маркировке выводов силового
трансформатора и построению векторной диаграммы. Применен трехфазный
трансформатор с четырьмя обмотками на каждом стержне. Маркировка обмоток,
расположенных на одном стержне, имеет однотипные буквы, например, первого
стержня:
(а-х, а1-х1, а2-х2) - вторичные обмотки.
Рисунок 3 - Блок-схема привода «Кемрон»
Соединения в точках а2-b2-с2, сделаны внутри намотки и недоступны при
эксплуатации.
Пофазный принцип маркировки выводов вторичной обмотки трансформатора
может вызвать затруднения при анализе фазировок силового напряжения и
управляющих импульсов СИФУ, поэтому на рисунке 5 указано двойное обозначение.
Физической прямой последовательности фаз R-S-Т-R-S-Т шестипульсиого напряжения
соответствует последовательность Z1-Z-Х1-X-Y1-Y по фактическим обозначениям на выводных клеммах силового
трансформатора.
При монтаже привода к выводам выпрямителя 1, 2, 3 подключаются инверсные
фазы R, S, Т (или X, У, Z), а к выводам 4, 5, 6 прямые фазы R, S, Т (или Z1,
X1, Y1) соответственно.
Для защиты тиристоров от коммутационных перенапряжений они охвачены RС-цепочками. Общая защита выполнена
на быстродействующих предохранителях во вторичной цепи силового трансформатора.
Регулятор скорости (рисунок 6) представляет собой
пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор и выполнен на трех операционных
усилителях с раздельной регулировкой коэффициентов пропорционального усиления и
времени интегрирования.
Первый каскад, на микросхеме ИС62, осуществляет пропорциональное
усиление, второй каскад, на микросхеме ИС63,- регулирование времени
интегрирования, и третий каскад, на микросхеме ИС64,- суммирование ошибки и ее
интеграла. Регулятор скорости инвертирует входной сигнал (рисунок 7).
Предусмотрен «ключ» на встречно включенных полевых транзисторах Т106-Т107,
блокирующий регулятор скорости при срабатывании защиты. Он же создает нулевые
начальные условия интегрирования при первоначальном включении привода. В цепи
обратной связи по скорости предусмотрено корректирующее звено (С247, R353), подстраивать ускорение и
уменьшить перерегулирование (рисунок 8). Параметры RС-цепочки подбираются иа заводе-изготовителе для конкретного
приводного двигателя.
Рисунок. 5 - Векторная диаграмма силовых напряжений
Наладочное сопротивление R423 позволяет сделать регулятор
пропорциональным, что полезно при первоначальном пуске привода.
Назначение регулировочных потенциометров следующее:
П17-балансировка регулятора скорости; П18, - регулирование
пропорционального усиления; П20 - регулировка времени интегрирования.
Предусмотрено два входа для задающего сигнала Узад - прямой и дифференциальный.
Подключение осуществляется перемычками М23, М24 и М25. Регулирование
максимальной скорости электродвигателя осуществляется изменением величины
обратной связи по скорости при помощи потенциометра П14.
Регулятор тока (рисунок 8) также представляет собой ПИ-регулятор и
выполнен на операционном усилителе ИС65. Входным сигналом РТ является выходное
напряжение регулятора скорости, определяющее величину тока двигателя. В
качестве датчика тока применен шунт Sh, сигнал которого через дифференциальный
усилитель, выполненный иа ОУ ИС69, ИС70. подается в цепь обратной1 связи РТ.
Сопротивление R415 позволяет регулировать величину тока.
Предусмотрена блокировка регулятора «ключом» на полевых транзисторах.
Запайкой сопротивления R397 регулятор можно сделать пропорциональным.
Сопротивления R4-24 и R425 предназначены для задания начальной величины
тока при остановленном двигателе, т. е. для задания при необходимости момента,
удерживающего, например, вертикальные координаты от падения. Однако, как
правило, эти сопротивления не запаиваются.
При настройке PC и РТ следует помнить, что сопротивления, помеченные
знаком *, подобраны на заводе-изготовителе для конкретного типа двигателя и
менять их не следует.
Потенциометрами П18 и П20 добиваются оптимального переходного процесса на
высоких скоростях, при этом в кривых скорости и тока не должно быть
перерегулирования, а ток должен достигать максимального значения между 2-м и
3-м пульсами. Однако при снижении величины задающего напряжения, на низких
скоростях, вновь появится перерегулирование. Для его уменьшения необходимо
увеличить коэффициент пропорционального усиления и уменьшить время
интегрирования. Для этой цели в приводе предусмотрен адаптивный регулятор коэффициента
усиления.
Адаптивный регулятор предназначен для изменения коэффициента усиления и
постоянной времени интегрирования PC в функции частоты вращения, что позволяет
обеспечить высокие динамические характеристики привода. Принцип действия АР
основан на широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Параллельно потенциометрам
П18-пропорционального и П20 - интегрирующего усилителей PC через «ключи» на
полевых транзисторах включены потенциометры П19 и П21 соответственно (рисунок
9). Ключи и, следовательно, время параллельного включения потенциометров П19 и
П21 управляются от АР. При этом выделяется три зоны (рисунок 10).
Рисунок 9 - Фрагмент регулятора скорости
Средние скорости, плавное изменение усиления и постоянной времени в функции
скорости. Большие скорости, малое усиление, большая постоянная
времени, ключ разомкнут, потенциометры П19 и П21 отключены.
Блок-схема узла адаптации показана на рисунке 10 и включает в себя
следующие элементы:
генератор треугольного напряжения, выполненный на ОУ ИС51 и ИС52;
схема выделения модуля входного сигнала ИС67;
Преобразователь уровня напряжения, транзистор Т101;
ключи на полевых транзисторах 7104, Т105 и Т108, Т109. На вход
компаратора подается три напряжения:
Напряжение треугольной формы от автономного генератора частотой около 10
кГц;
Отрицательное напряжение смещения,
Похожие работы на - Модернизация электропривода подачи станка 16К20Т1 Дипломная (ВКР). Физика.
Словосочетание Со Словом Сочинение
Политическая Сфера Общества Эссе
Реферат: Us History Essay Research Paper US History1
Ответы Итоговой Контрольной Работе 5 Класс
Контрольная работа по теме Анализ рынка гостиничных услуг малых отелей в городе Санкт-Петербурге
Реакции Организма В Стрессовых Ситуациях Реферат
Ограничение в д-ти нотариуса.
Эссе О Человеке Говорят Он Яркая Личность
Контрольная Работа По Истории Война 1812 Года
Доклад по теме Общие особенности антибактериальных препаратов
Реферат На Тему Противоречия, Возникающие В Ходе Наступления, И Пути Их Разрешения
Сочинение Егэ По Русскому Аргументация
Наследование По Закону Реферат 2022
Сочинение Про Спальню На Английском
Бахтин Сочинения В 7 Томах
Реферат: Sitting On The Bus Essay Research Paper
Темы Декабрьского Сочинения Про Любовь
Қазақ Мемлекеттілігінің Эволюциясы Эссе
Реферат по теме Символическая природа культуры, язык культуры
Реферат: Социально-территориальная организация общества. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад: Техногенное влияние на окружающую среду
Реферат: Twelfth Night Theme Of Love Essay Research 2
Реферат: Gender Class And Race Stereotypes In American