Кинематическая схема привода, приведение сил и моментов сопротивления и выбор электродвигателя. Расчёт параметров силового трансформатора, индуктивности уравнительных реакторов и параметров якорной цепи. Оценка статической ошибки качества регулирования.
При низкой оригинальности работы "Разработка автоматизированного электропривода подачи металлорежущего станка", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Комплекс механизмов с источником движения, служащий для приведения в действие с заданной характеристикой скорости и точности исполнительного органа станка, называют приводом. Металлорежущие станки оснащают индивидуальным приводом; на многих станках главное движение, движение подачи, вспомогательные движения осуществляются от отдельных источников - электродвигателей и гидравлических устройств. Наибольшее распространение в качестве приводов станков получили электродвигатели. Среди передач от привода к рабочим органам станка наибольшее распространение получили механические передачи. По способу передачи движения от ведущего элемента к ведомому механические передачи подразделяются следующим образом: передачи трением с непосредственным касанием (фрикционные) или гибкой связью (ременные), передачи зацеплением с непосредственным контактом (зубчатые, червячные, храповые, кулачковые) или с гибкой связью (цепные).При выборе кинематической схемы привода надо стремиться к максимальному приближению источника движения к исполнительному органу. В приводе подачи для преобразования вращательного движения в поступательные наиболее часто используется пара «винт-гайка». Ходовой винт может быть соединен с валом двигателя непосредственно соединительной муфтой (СМ) (рис. Конструктивные параметры ходового винта шаг h=6мм, диаметр наружный DH=36мм, диаметр средний DCP=33мм выберем [1] таблице приложения 1.Сила Pi; препятствующая движению подачи и по заданию на проект меняющая свою величину во времени, складывается из сил резания и трения. Эта сила на ходовом винте преобразуется в момент сопротивления: Mi=PIDCPTG(? ?)/2, (4), где Dcp - средний диаметр ходового винта, м;Выбор электродвигателя производится методом эквивалентного момента с использованием нагрузочной диаграммы (рис. По [1] таблице приложения 2 выбирается двигатель, у которого номинальный момент больше или равен эквивалентному (Мн > Мэ) - ПБВ 1125. Для дальнейших расчетов потребуются следующие параметры двигателя: Номинальная мощность Рн=1,1 КВТСчитая кинематическую цепь привода абсолютно жесткой, принимаем приведенный к валу двигателя момент инерции как сумму моментов инерции и масс элементов кинематической схемы: J=Jд Jмпу (mc мз)?2=0,035 0,005 (65 3) 0,0003872=0,0420 кг-м2; Jмпу - приведенный к валу двигателя момент инерции механического передаточного устройства;Функциональная схема электропривода с двигателем постоянного тока, с тиристорным преобразователем напряжения, обратной связью по скорости и отсечкой по току показана на рис. БТО-блок токовой отсечки, ВА - защита от перегрузок с датчиками тоа, А - тиристорный преобразователь, М - двигатель постоянного тока, BR - датчик скорости (тахометр), ? - суммирующий усилитель. Обоснуем использование элементов функциональной схемы для реализации условий, поставленных в исходных данных к проекту. Аргументированный выбор схемы преобразователя предполагает обращение к [2]-.[5].KR - коэффициент запаса, учитывающий падение напряжения в вентилях, KR=l,05; Кз - коэффициент запаса, учитывающий возможное снижение напряжения в сети, Кз=1,1. A (9) где Kj - коэффициент, учитывающий отклонение формы тока от прямоугольной, Kj=l,05-1,1. По рассчитанным значениям Stt и U2T в [1] по приложению 4 выбирается трансформатор, у которого номинальная мощность ST > Stt, напряжение вторичной обмотки U2>=U2т. Выбор вентилей производится по среднему значению тока через вентиль и максимальному значению обратного напряжения.5), выбирается по формуле: L?ур=U2MKYP/(2?FIУР)=104•0,65/(2?•50•6,2)= 0,0347 Гн (13) где U2m - амплитудное напряжение вторичной обмотки силового трансформатора, фазное для трехфазной нулевой схемы (104В); Индуктивность якорной цепи рассчитывается исходя из условия, что величина пульсаций тока не должна превышать 2 - 5 %, т.е. максимальная величина пульсаций Для уменьшения пульсаций тока в цепь якоря включается сглаживающий фильтр L (рис. Требуемое индуктивное сопротивление якорной цепи определяется по формуле: Хя=КПЕ?О/Іпмах=0,52•120,93/1,085=57,96ом (15) Расчетная индуктивность якорной цепи будет складываться из индуктивностей якоря и уравнительного реактора: Lp = Lд Lyp=0,073 0,0208=0,0973 Гн (17)Она включает в себя определение коэффициентов передачи отдельных звеньев системы и общего коэффициента передачи, вычисление ошибки регулирования в разомкнутом и замкнутом состоянии. В режиме непрерывных токов ЭДС тиристорного преобразователя является функцией угла управления ? и определяется выражением: E?=E?0cos?. Определяется ЭДС преобразователя на верхней границе диапазона регулирования: Е?В=?max/Кд IHRH=71,2/1,666 31•0,092=45,6 В (21) Определяется ЭДС преобразователя на нижней границе диапазона регулирования: Е?Н=?mшт/Кд IHRH=1,02/1,666 31•0,092=3,5 В (21’) Коэффициент передачи преобразователя на верхней и нижней границах диапазона регулирования определяется как отношение численных значений (В/град) проекций участка касательной, проведенной в точке, соответствующей Е?в и Е?н (рис.Напряжение управления Uy, подаваемое на СИФУ,
План
Содержание
Задание
Введение
1. Кинематическая схема привода
2. Приведение сил и моментов сопротивления
3. Выбор электродвигателя
4. Приведение моментов инерции и масс
5. Функциональная схема электропривода. Выбор схемы преобразователя
6. Расчет параметров силового трансформатора и выбор вентилей
7. Расчет индуктивности уравнительных реакторов и параметров якорной цепи.
Комплекс механизмов с источником движения, служащий для приведения в действие с заданной характеристикой скорости и точности исполнительного органа станка, называют приводом. Металлорежущие станки оснащают индивидуальным приводом; на многих станках главное движение, движение подачи, вспомогательные движения осуществляются от отдельных источников - электродвигателей и гидравлических устройств. Изменение скорости может быть бесступенчатым и ступенчатым. В качестве приводов металлорежущих станков используют электродвигатели постоянного и переменного тока, гидродвигатели и пневмодвигатели. Наибольшее распространение в качестве приводов станков получили электродвигатели. Там, где не требуется бесступенчатое регулирование частоты вращения вала, применяются асинхронные двигатели переменного тока, как наиболее дешевые и простые. Для бесступенчатого регулирования частоты вращения, особенно в механизмах подач, все большее применение находят электродвигатели постоянного тока с тиристорным регулированием.
К преимуществу применения электродвигателя в качестве привода относят: высокую скорость вращения, возможность автоматического и дистанционного управления, а также то, что работа их не зависит от температуры окружающей среды. Среди передач от привода к рабочим органам станка наибольшее распространение получили механические передачи. По способу передачи движения от ведущего элемента к ведомому механические передачи подразделяются следующим образом: передачи трением с непосредственным касанием (фрикционные) или гибкой связью (ременные), передачи зацеплением с непосредственным контактом (зубчатые, червячные, храповые, кулачковые) или с гибкой связью (цепные). Зубчатая передача - самый распространенный тип передач, так как обеспечивает высокую стабильность скоростей вращения. Она способна передавать большие мощности и имеет относительно малые габариты. Зубчатые передачи применяют для передачи вращения между валами (параллельными, пересекающимися, перекрещивающимися), а также для преобразования вращательного движения в поступательное (или наоборот). Движение от одного вала к другому передается взаимным зацеплением зубчатых колес, образующих кинематическую пару. Зубья этих колес имеют особую форму. Чаще всего встречается зубчатое зацепление, в котором профиль зубьев очерчен по кривой, называемой эвольвентой окружности или просто эвольвентой, а само зацепление называется эвольвентным. Привод с коробками зубчатых колес является наиболее распространенным типом приводов главного движения и движения подач в металлорежущих станках, он называется, соответственно, коробкой скоростей и коробкой подач. Коробки скоростей различают по компоновке и по способу переключения скоростей. Компоновку коробки скоростей определяет назначение станка и его типоразмер. Коробки скоростей со сменными колесами используют в станках при сравнительно редкой настройке привода. Коробку характеризует простота конструкции, малые габаритные размеры.
Недостатки этих коробок - в необходимости выключения привода перед переключением передач; возможности аварии при нарушении блокировки и одновременном включении между смежными валами двух передач одной группы; относительно большие размеры в осевом направлении. Коробки скоростей с кулачковыми муфтами характеризуются малыми осевыми перемещениями муфт при переключениях, возможностью применения косозубых и шевронных колес, малыми силами переключения. Недостатки - в необходимости выключения и притормаживания привода при переключении скоростей. Коробки скоростей с фрикционными муфтами в отличие от коробок с кулачковыми муфтами обеспечивают плавное переключение передач на ходу. Кроме недостатков, присущих коробкам с кулачковыми муфтами, они характеризуются также ограниченным передаваемым крутящим моментом, большими габаритными размерами, пониженным КПД и др. Несмотря на это, коробки применяют в станках токарной, сверлильной и фрезерной групп. Коробки скоростей с электромагнитными и другими муфтами, позволяющими применять дистанционное управление, используют в различных автоматах и полуавтоматах, в том числе станках с ЧПУ. Для унификации привода главного движения таких станков отечественное станкостроение выпускает унифицированные автоматические коробки скоростей (АКС) семи габаритных размеров, рассчитанные на мощность 1,5 - 55 КВТ; число ступеней скорости 4-18. Коробки подач различают по видам используемых механизмов с зубчатыми передачами, служащих для настройки подач: со сменными колесами при постоянном расстоянии между осями валов; с передвижными блоками колес; со встроенными ступенчатыми конусами (наборами) колес и вытяжными шпонками; нортоновские (с накидной шестерней); с гитарами сменных колес. Для получения коробок подач с заданными характеристиками их часто конструируют, используя одновременно несколько перечисленных механизмов.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
