Главный привод специального токарно-карусельного станка 1В502 для обработки железнодорожных колес, страница 4

Существенного уменьшения колебательности привода и ограничения динамических ударов при выборе зазоров можно достигнуть уменьшением среднего ускорения. Рекомендуемым значением ускорения для главного привода металлорежущего станка является значение в пределах от 20 до 50 рад/c².

В связи с этим, выбираем значение ускорения:

 рад/c²

Что соответствует времени разгона от 0 до максимальной скорости

 с

Это значение согласуется с данным в технической документации на привод.

            Скорость обработки:

 рад/c

            Время разгона до скорости обработки:

с

Тахограмма представлена на рис. 5.

рис. 5

Нагрузочную диаграмму электропривода, характеризующую изменение момента двигателя за один цикл, строим на основе выражения

Динамическая составляющая момента двигателя определяется величиной и знаком ускорения  и величиной момента инерции в соответствии с выражением

Н∙м

Нагрузочная диаграмма привода представлена на рисунке 6.

7. Предварительная (упрощенная) проверка работоспособности электропривода по условиям перегрузки и нагревания двигателя

            По нагрузочной диаграмме определяем наибольшее по величине значение момента электродвигателя

             кН∙м

            Определяем отношение

           

            Это отношение не превышает перегрузочной способности двигателя, следовательно, двигатель работоспособен по условиям перегрузки.

            Для проверки работоспособности электропривода по условиям нагревания двигателя используем метод эквивалентного момента.

            Разобьем нагрузочную диаграмму на участки; при скорости ниже номинальной эквивалентный момент равен моменту двигателя, а при скорости выше номинальной фиктивный момент вычисляется как

           

Участки, где момент изменяется линейно, заменяем средним значением

участок 1:        кН∙м

                        c

участок 2:        кН∙м

                        c

участок 3:        кН∙м

                        c

участок 4:        кН∙м

                        c

участок 5:        кН∙м

                        c

участок 6:        кН∙м

                        c

участок 7:        кН∙м

                        c

участок 8:        кН∙м

                        c

участок 9:        кН∙м

                        c

участок 10:      кН∙м

                        c

участок 11:      кН∙м

                        c

Эквивалентный момент:

                   

(поскольку применяется охлаждение, независимое от скорости вращения двигателя, все коэффициенты )

             кН∙м

<, значит, двигатель работоспособен по условиям нагревания

          8. Функциональная схема

В приводах вспомогательных механизмов регулирование скорости осуществляется в сравнительно небольшом диапазоне и не требуется высокая точность регулирования, по этому применять тахогенератор для получения сигнала скорости не целесообразно. В данном случае вместо обратной связи по скорости вводится обратная связь по э.д.с. двигателя, пропорциональная скорости.

Изменение э.д.с. двигателя происходит по равенству:

Напряжение двигателя U_ДВ измеряется датчиком напряжения  и поступает на вход суммирующего устройства. На второй вход суммирующего устройства поступает составляющая  IR_Я.

Внутренним контуром САР является контур напряжения, который служит для линеаризации характеристик преобразователя; вторым контуром - контур тока, третьим контуром - контур скорости по э.д.с. двигателя. Внешним контуром является контур положения исходя из требований к точности перемещения рабочего механизма.

Обратную связь по току выбираем отрицательной, чтобы ограничить ток в переходных режимах, обратную связь по скорости (э.д.с.) принимаем тоже отрицательной.

Регулятор тока пропорционально – интегрального типа, регулятор скорости и положения пропорционального типа, регулятор напряжения – интегрального типа

Функциональная схема представлена в графической части курсового проекта.