Модернизация электрооборудования специального шлифовального станка с числовым программным управлением, страница 4

Так как M_max =0,113 Нм<4,3Нм=2,2*1,94Нм=λ*М_н

то по перегрузочной способности двигатель выбран верно.

Рис. 6.

                    Рис.7

4.1.Механическая статическая характеристика асинхронного электродвигателя

Для построения механической характеристики электродвигателя необходимо     рассчитать следующие параметры:

Номинальный момент электродвигателя:

Скорость идеального холостого хода:

Критическое скольжение определяется по формуле:

Критический момент определяется по формуле:

Механическую характеристику строим согласно выражению:

Механическая характеристика электродвигателя представлена на рис..

Рис.8.

5.Выбор элементов системы автоматического управления

5.1.Измерительный преобразователь мощности

Измерительный преобразователь тока (ИПТ) содержит измерительный элемент и две подключаемые к нему цепочки. Цепочки состоят из распределительных ключей РК1 и РК2, интеграторов И1 и И2, ключей передачи КП1 и КП2 и ключей сброса КС1 и КС2. Во вторую цепочку между разделительным ключом РК2 и интегратором И2 включён инвертор (-1). Непосредственное измерение мощности резания невозможно, поэтому для её оценки измеряют мощность, потребляемую ДГД, с учётом потерь мощности в двигателе и передачах станка. Применение в качестве ДГД асинхронных эл. двигателей с КЗ ротором требует получения сигнала управления пропорционального активной мощности, потребляемой ими из сети. Датчики вырабатывающие эти сигналы строятся на самых различных способах: векторного суммирования напряжения, использование нелинейных функциональных элементов, применения время-импульсной модуляции и амплитудной модуляции (ВИМ-АМ), а также ШИМ.

В качестве примера рассмотрим устройство и работу измерительного преобразователя активного тока, разработанного в ОСВД НГТУ. Очевидно, что при  ; при  для получения  необходимо полученный сигнал умножить на .

Активная составляющая переменного тока, как известно, определяется выражением:

                                                                                                  

где  – амплитуда тока;

 – угол, на который ток отстаёт по фазе от создающего его напряжения.

Это выражение получается при интегрировании полного тока в интервале от 0 до :

                                                

Отсюда следует, что, интегрируя мгновенные значения полного тока при положительной или отрицательной полуволне создающего его напряжения, получим активную составляющую тока.

Функциональная схема датчика активной мощности приведено на Рис.9.

где ТА и TV – трансформаторы тока и напряжения,

М1 – двигатель главного движения,

UW – измеритель мощности (активной),

УКХХ – устройство компенсации мощности холостого хода,

ЗУ – запоминающее устройство,

ПВ – путевой выключатель,

 и  – напряжение, пропорциональные активной мощности и мощности резания.

Функциональная схема измерительного преобразователя активного тока, являющегося частью UW и диаграмма его элементов приведена на Рис.10.

Во время действия положительной полуволны напряжения  (интервал времени ). Разделительный ключ РК1 и ключ передачи КП2 замкнуты, а РК2 и КП1 - разомкнуты. Поэтому на интервале времени  входной сигнал  воспринимается интегратором И1 первого канала, приведённым на предшествующем интервале времени  к нулевым начальным условиям ключом сброса КС1, а информация, накопленная интегратором И2 второго канала через разомкнутый ключ КП2 поступает на выход ИПТ.

Во время действия отрицательной полуволны напряжения  (интервал времени ) замкнуты распределительный ключ РК2 и ключ передачи КП1, а РК1 и КП2 - разомкнуты. Входной сигнал , пройдя через инвертор (-1) на интервале  воспринимается интегратором И2 второго канала, который предварительно на интервале  был приведён к нулевым начальным условиям замыканием ключа КС2, а информация, накопленной интегратором И1 через замкнутый ключ передачи КП1 передаётся на выход ИПТ.

Благодаря наличию инвертора (-1) выходной сигнал ИЭ во время действия отрицательной полуволны инвертируется, и интеграторы работают в одинаковых условиях.