Изучение методики расчета мощности двигателей электроприводов металлорежущих станков, методики расчета параметров регуляторов систем регулирования скорости и основных статических и динамических характеристик системы электропривода, страница 4

;

- угол трения ходового винта.

Далее по заданной скорости подачи VМАКС  определяется скорость вращения ходового винта, с -1

, где tВ= πdСРtgα - шаг ходового винта, мм.

Задавшись значением номинальной скорости ωДН, двигателя, можно определить ориентировочное значение передаточного числа редуктора iР (которое в дальнейшем может уточняться)

iР = ωДНХВ.

По полученным значениям MХВ, iР  и принятым для расчетов КПД механических передач определяется момент двигателя

, где  - КПД ходового винта.

Электропривод выполняется по системе тиристорный преобразователь двигатель - постоянного тока. Регулирование скорости однозонное. Тиристорный преобразователь в цепи якоря должен быть реверсивным. Целесообразно использование схем с раздельным управлением вентильными комплектами, не содержащих в силовой цепи уравнительных реакторов.  Преобразователь в якорной цепи должен иметь возможность кратковременной (в течение 3 сек) работы с двухкратным номинальным током.


Наиболее целесообразно выбирать двигатель на номинальное напряжение якорной обмотки  440 В. В данном случае при питании электропривода от сети переменного тока напряжением 380 В можно использовать бестрансформаторный трехфазный мостовой выпрямитель в цепи якоря.

При использовании бестрансформаторных схем выпрямления преобразователь должен подключаться к сети через токоограничивающие реакторы. Требуемое значение индуктивности этого реактора приближенно находится из следующих соображений: при номинальном токе через реактор, соответствующем номинальному выпрямленному току на выходе выпрямителя, на индуктивном сопротивлении реактора должно падать примерно 5% от номинального действующего фазного напряжения питающей сети.

Общая индуктивность цепи тока якоря должна быть достаточной для ограничения амплитуды его пульсаций на уровне не более 5% от номинального тока якоря двигателя. При недостаточном значении суммарной индуктивности якоря двигателя и силовых цепей преобразователя потребуется включение в якорную цепь сглаживающего дросселя.

Электропривод выполняется по двухконтурной структуре подчиненного регулирования: внутренний контур – контур регулирования тока якоря, внешний контур – контур регулирования скорости двигателя.

Расчет мощности и выбор двигателя, расчет параметров основных  силовых элементов и регуляторов  рассмотрен в /2, 3, 4, 5, 10, 13,/.

Графики переходных процессов рассчитываются с использованием программы структурного моделирования PSM. Необходимо рассчитать графики переходных процессов пуска при ступенчатом задании на скорость в 25% и 75% от номинальной, при наличии токоограничения и  при моменте нагрузки на валу двигателя, соответствующем одному из расчетных режимов. Строятся зависимости от времени скорости двигателя и тока якоря.        

Задание 4

Автоматическая система регулирования скорости реверсивного электропривода подачи координатно-расточного станка.

Данные для расчета приведены в таблице 4.

Методические указания

Расчет мощности и выбор двигателя, расчет параметров силовых элементов и расчет регуляторов производится в соответствии с методическими указаниями к заданию 3, однако в результирующем усилии FП должна быть учтена составляющая от прилипания трущихся поверхностей направляющих при трогании механизма, равная βS.

Графики переходных процессов рассчитываются с использованием программы структурного моделирования PSM. Необходимо рассчитать графики переходных процессов пуска при ступенчатом задании на скорость в 20% и 80% от номинальной, при наличии токоограничения и  при моменте нагрузки на валу двигателя, соответствующем одному из расчетных режимов. Строятся зависимости от времени скорости двигателя и тока якоря.        

Задание 5

Автоматическая система двухзонного регулирования скорости реверсивного электропривода главного движения токарного станка