Аналоговые системы управления электроприводами постоянного тока

курсовая работа

Введение

В машиностроении обработка большинства деталей осуществляется резанием, которое происходит путем последовательного удаления режущим инструментом (резцом) тонких слоев металла с поверхности заготовки. Процесс резания в токарных станках осуществляется главным вращательным движением обрабатываемой заготовки и прямолинейным движением резца вдоль заготовки. Вращение обрабатываемой детали осуществляет главный привод, который регулируется при постоянной мощности (P=const). Он должен обеспечивать необходимую частоту вращения заготовки. Перемещение режущего инструмента в зоне резания осуществляется приводом подачи, который должен регулироваться при постоянном моменте (М=const). Подачей называется величина перемещения режущей кромки инструмента за один оборот заготовки или в единицу времени. Различают также вспомогательные движения, которые обеспечивают транспортирование заготовки, закрепление ее на станке и смену режущих инструментов. Эти движения обеспечивают вспомогательные приводы.

В данной курсовой работе рассмотрен следящий электропривод.

Рисунок 1 - Упрощенная кинематическая схема следящего привода токарного станка.

электропривод следящий схема блок

Следящий привод представляет собой замкнутую автоматическую систему, при помощи которой исполнительный орган с определённой точностью отрабатывает движение рабочего механизма в соответствии с произвольно меняющимся сигналом, задаваемым управляющим органом.

В механизмах подач основное усилие затрачивается на преодоление сил трения при перемещении узла станка. Приводы подач должны обеспечивать диапазон регулирования D10000, так как в станках с ЧПУ минимальная подача определяется дискретностью управления и обратной связи. Только при обработке приводом каждой дискреты могут быть обеспечены высокая точность и малая шероховатость при обработке. Кроме того приводы подач должны иметь высокие скорости быстрого хода и высокое быстродействие при разгоне/торможении и при сбросе/набросе нагрузки. Необходимость удовлетворения требованиям снижения шероховатости и повышения точности при обработке и позиционировании также ужесточила требования к статическим и динамическим ошибкам регулирования скорости электроприводов при различных возмущающих воздействиях. При регулировании положения статические ошибки должны быть очень малы, а динамические вообще не допускаются.

Электроприводы подач различаются по следующим признакам:

- по способу выполнения силового преобразователя - тиристорные на основе реверсивных управляемых выпрямителей, транзисторные на основе реверсивных широтно-импульсных преобразователей;

- по компоновке консрукции - однокоординатные, многокоординатные.

В состав электропривода входят:

- электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов со встроенным датчиком скорости, электромагнитным тормозом, датчиком температурной защиты и датчиком пути;

- полупроводниковый преобразователь, включающий силовой блок, регуляторы, блоки питания, защиты и диагностики;

- силовой трансформатор для согласования напряжения питающей сети с напряжением электродвигателя, ограничения тока короткого замыкания в приводе и снижения влияния помех;

- уравнительные и сглаживающие реакторы для ограничения уравнительных токов при совместном управлении выпрямительной и инверторной группами тиристоров и для сглаживания пульсаций токов якоря двигателя;

- автоматический выключатель для отключения привода от сети в аварийных режимах.

Состав электропривода может меняться в зависимости от конкретного типа электропривода и способа выполнения силового преобразователя. Питание электропривода производится от трехфазной промышленной сети переменного тока напряжением 220, 380, 660, 1140 В частотой 50 Гц.

Электроприводы снабжаются аппаратурой защиты, сигнализации, индикации рабочих и аварийных режимов и имеют следующие виды защит: от коротких замыканий, токовых перегрузок, перенапряжения, исчезновения вентиляции (в системах с принудительным охлаждением), а также напряжения сети, неправильного чередования фаз.

Область применения следящего привода продолжает расширяться. В настоящие время он используется для автоматического контроля над изменением различных физических величин, в устройствах прокатных станов, в системах управления металлорежущими станками, шагающими экскаваторами, манипуляторами.

Делись добром ;)