Главная страница
Навигация по странице:

  • Расчет усилий и моментов

  • Нагрузочные и скоростные диаграммы

  • Проверка двигателя на нагрев

  • Выбор преобразователя и схема его подключения

  • Структурная схема системы управления, выбор структуры и расчет параметров регуляторов

  • Расчетная схема системы управления привода в среде MATLAB Simulink

  • Результаты моделирования

  • Выводы по результатам проектирования

    		•

    Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Системы управления электроприводов автоматизированный электропривод


    Скачать 0.6 Mb.
    НазваниеПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Системы управления электроприводов автоматизированный электропривод
    Дата14.11.2021
    Размер0.6 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла0158277_519DB_elektroprivod_supporta_tokarnogo_stanka.docx
    ТипПояснительная записка
    #271609

    Федеральное Агентство по образованию РФ
    Санкт-Петербургский государственный

    электротехнический университет «ЛЭТИ»

    Кафедра РАПС
    Пояснительная записка к

    курсовому проекту по дисциплине

    «Системы управления электроприводов»
    АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

    ПРОМЫШЛЕННОГО МЕХАНИЗМА
    23 вариант

    Выполнил студент гр. 5403:

    Вася Пупкин

    Проверил:

    Соколовский Гэ. Гэ.
    Санкт-Петербург

    2009г

    Содержание

    1. Исходные данные ……………………………………..……………………………………………………………………..3

    2. Расчет усилий и моментов ……………………………………………….………………………………………………4

    3. Нагрузочные и скоростные диаграммы………………………….……………………………………………….6

    4. Выбор мотор-редуктора…………………………………………………..………………………………………………7

    5. Проверка двигателя на нагрев…………………………………………………………………………………….…..8

    6. Выбор преобразователя и схема его подключения…………………………………………………….....9

    7. Структурная схема системы управления, выбор структуры и расчет параметров регуляторов………………………………………………………………………………………………………………………...11

    8. Расчетная схема системы управления привода в среде MATLAB Simulink…………………..14

    9. Результаты моделирования динамических процессов при малых входных

    воздействиях и в заданных рабочих режимах……………………………………………………………….…16

    10. Выводы по результатам проектирования…………………………………………………………………...19

    Список литературы………………………………………………………………………………………………………….….19


    1. Исходные данные



    Электропривод суппорта токарного станка


    № п/п
    Параметр
    Обозначение
    Размерность
    Вариант

    23

    1
    Масса суппорта
    m
    кг
    1650

    2
    Максимальное усилие резания
    F
    Н
    3400

    3
    Максимальная скорость движения суппорта при прямом ходе


    м/с
    0.008

    4
    Максимальная скорость движения суппорта при обратном ходе


    м/с
    0.016

    5
    Длина обрабатываемой части детали
    l
    м
    2.0

    6
    Максимальное ускорение без процесса резания
    amax
    м/с2
    0.005

    7
    Шаг ходового винта
    s
    мм
    4.0

    8
    Коэффициент трения ста-ли по стали со смазкой
    μ
    -
    принять 0.25

    9
    КПД шарико-винтовой передачи
    ηшвп



    Принять 0.8

    10
    Тип электропривода
    -
    Электропривод с асинхронным двигателем

    7
    Характер работы привода
    -
    Повторно- кратковременный


    На рис. 1 приведено схематическое изображение токарного станка. Обрабатываемая деталь левым концом закреплена в патроне (или на планшайбе) передней бабки.

    Правый конец удерживается на задней бабке так, что деталь имеет возможность вращаться. Вращение детали осуществляется главным приводом, расположенным в передней бабке. На суппорте крепится режущий инструмент (резец), которым обрабатывается деталь.

    Привод суппорта включает в себя двигатель подачи (мотор-редуктор), вращающий ходовой винт шарико-винтовой передачи, Связь ходового винта с суппортом осуществляется через гайку, жестко связанную с суппортом. При рабочем ходе суппорт перемещается в продольном направлении (на рисунке слева направо) и происходит обработка детали резцом. При обратном ходе суппорт возвращается в исходное состояние. При обратном ходе процесс резания отсутствует. Привод суппорта запускается до начала обработки детали. После выхода на рабочую скорость резец подводится к детали и начинается процесс резания.




    1. Расчет усилий и моментов



    Усилие для преодоления трения скольжения при движении суппорта по направляющим:


    Максимальное усилие на суппорте при установившемся движении в процессе резания:

    7445.5 Н
    Максимальная угловая скорость ходового винта в процессе резания:



    Максимальная угловая скорость ходового винта при обратном ходе суппорта:


    Пассивный момент нагрузки на ходовом винте в процессе резания с учетом коэффициента запаса Kзап=1.3:


    Пассивный момент нагрузки на ходовом винте без процесса резания при прямом ходе с учетом коэффициента запаса Kзап=1.3:


    Пассивный момент нагрузки на ходовом винте при обратном ходе суппорта с учетом Kзап

    Мощность на ходовом винте, необходимая для движения суппорта с максимальной скоростью в процессе резания:


    Время разгона и равное ему время торможения (без процесса резания):


    Максимальное угловое ускорение ходового винта:


    Время работы привода на установившейся скорости в процессе резания:


    Время работы привода на установившейся скорости при обратном ходе:


    Момент инерции суппорта, приведенный к ходовому винту (выходному валу редуктора):


    Движущий момент на ходовом винте, в зависимости от режима:





    1. Нагрузочные и скоростные диаграммы


    =
    =
    =
    =
    =
    =


    T1= 1.6 с
    T2= не учитывается, в связи с очень малым значением
    T3= 250 с
    T4= 1.6 с
    Т5= 3.2 с
    Т6= 125 с
    T7=3.2 c
    Tцикла= 394.2 с


    Н а рис 2. Представлены нагрузочные и скоростные диаграммы:



    1. Выбор мотор-редуктора








    Исходя из этих, данный был выбран двигатель фирмы SEW DR 63M4.



    Передаточное число:


    -проверка по максимальному моменту


    К двигателю был выбран редуктор R 07.

    Момент инерции редуктора в расчётах будет не учитываться, т.к. он составляет менее 5% от момента инерции двигателя.
    Далее для расчёта в среде Matlab Simulink параметры двигателя будут выбраны в соответствии с двигателем DR 63M4.

    1. Проверка двигателя на нагрев








    1. Выбор преобразователя и схема его подключения



    По рассчитанным данным подходит преобразователь фирмы SEW MOVIDRIVE MDX60

    0005-5A3-4-0.


    Мощность преобразователя 0.55 кВт.


    Схема подключения силовой части преобразователя:



    Подключение звезда.



    1. Структурная схема системы управления, выбор структуры и расчет параметров регуляторов






























































    Настройка токовых контуров:






























    Настройка контура регулирования потокосцепления ротора:






































    Настройка контура скорости:




























    1. Расчетная схема системы управления привода в среде MATLAB Simulink


    Структурная схема всей системы:



    Структурная схема асинхронного двигателя:



    С труктурная схема задатчиков скорости и момента:



    1. Результаты моделирования


    График момента сопротивления:



    График скорости:



    График реакции потока на малое входное воздействие:




    График реакции скорости на малое входное воздействие:


    График момента двигателя:



    1. Выводы по результатам проектирования



    В ходе работы был выполнен расчёт электропривода суппорта токарного станка.

    Выбраны мотор-редуктор и преобразователь. Построена структурная схема двигателя и системы управления. Система управления была настроена на оптиум по модулю и симметричный оптиум. По результатам моделирования оказалось, что система удовлетворительно отрабатывает входное воздействие и выполняет требования по быстродействию.

    Список литературы


    1. Соколовский Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием

    Академия 2004.

    1. Конспект лекции Соколовского Г. Г. по ЭП и СУЭП.

    2. www.sew-eurodrive.ru

    написать администратору сайта