Модернизация электрооборудования специального шлифовального станка с числовым программным управлением, страница 12

Для компенсации числителя передаточной функции на входе САУ устанавливается апериодический фильтр с передаточной функцией:

Передаточная функция замкнутого контура скорости с учетом входного фильтра:

В результате преобразования и с учетом пренебрежения малыми величинами получим:

9.3.Синтез регулятора мощности

Изобразим структурную схему контура регулирования мощности:

                                                    

 Рис.19. Контур регулирования мощности.

Необходимо определить передаточные функции его звеньев:

 

10.Работа отдельных устройств электропривода «ИРБИ»

10.1.Устройство предзаряда электропривода

Назначение – ограничение тока заряда конденсатора фильтра в момент включения. Блок выпрямителя имеет схему:

Рис.20. Блок выпрямителя

В первый момент напряжение ±L вырабатывается через блок диодов (+) и по цепи фазы А-R-V32 (-). При достижении Umin после отсчета времени задержки включается V20 (ВМ-3) начинает работать вторичный источник питания и вырабатывается сигнал Uупр1, включающий V31. При этом включаются  тиристоры, переходя в режим диодов.

Включившийся тиристор фазы «А» шунтирует цепь R-V32. Если, при этом ±L не достигло максимального значения, наблюдается скачок напряжения при дозарядке (U).

10.2.Плата источника питания ВМ-3

Питание +L и –L от силового выпрямителя ВУП поступает на разъем Х1 (полное выпрямленное напряжение +20%; +30%). Транзистор V20 нарезает прямоугольные импульсы, частота которых зависит от параметров потребления.

Рис.21. Импульсы с транзистора V20

Это напряжение через Т1.1 трансформируется на Т1.2, где выпрямляется (V28) и фильтруется С17, С18. Полученное напряжение +30В идет в схему на разъем XN.

На Т2.1 с помощью поочередной коммутации V26, V27 получаем стабилизированный меандр 30В 50МГц. Генератор  прямоугольных импульсов для управления  V26, V27 выполнен на базе D4 и Т1.3.

На Т2.3 – раздача на отдельные узлы схемы стабилизированного напряжения как постоянного, так и меандра.

На Т2.2 формируется управление тиристором предзаряда V31 на плате управления выпрямителем и вентилятором УВВ-1.

R7; R8; R9; R10 – сопротивления в цепи стабилитронов V8, V9.

На D1.1 и D1.2 организован контроль напряжения ±L, причем D1.1 отслеживает минимальный уровень напряжения, D1.2 – максимальный уровень. На их входы подается опорное напряжение с V7 и напряжение ±L - на R18 через R4, R5, R6.

Рис.22. График изменения напряжения

Как только при включении напряжение достигнет Umin, D1.1 перебрасывается в «+» и через R22, С9 организуется задержка tзад=1 сек. По истечении tзад D1.3 перебрасывается в «+» и снимает запрет с работы источника питания (D3).

При включении V20 напряжение на R43 (не мгновенно из-за индуктивности Т1.1) возрастает и через V32 и триггер D3 закрывает V20. Это канал управления. Разрешение на продолжение работы дает D2.1, который поддерживает стабилизированное напряжение 30В. При его снижении D2.1 разрешает включение триггера D3 для восстановления напряжения 30В.

Рис.23.

где 1 – работа V20, когда падает U=30В;

      2 – скважность огибающей меняется от 0 до 1мс.

Рис.24. плата питания ВМ-3.

11.Динамический расчет контура скорости и мощности в программе Matlab

11.1Моделирование контура скорости в программе Matlab

Рис.25.Замкнутый контур скорости.

Рис.26.Тахограмма работы механизма.

11.2.Моделирование контура мощности в программе Matlab

Моделирование замкнутого контура мощности производится на скорости подвода заготовки в процессе шлифования, а именно при Vмп=0,002…0,02 мм/сек. На рис.28, 29 изображены процессы движении механизма подачи и нагрузка на двигателе вращения инструмента (ДВИ). В момент времени t=2,7с смоделировано шлифование нерастворенного участка заготовки, при этом момент на валу ДВИ увеличивается, а скорость механизма подачи уменьшается. Тем самым обеспечивается постоянство мощности на валу ДВИ.     

Рис.27.Замкнутый контур мощности.

Рис.28.Тахограмма работы механизма.

Рис.29.Тахограмма работы механизма.