Материал: Методичка-КП СУЕП 2006

Таким чином, при розгоні до швидкості швидкого ходу за час двигун повинен мати прискорення

.

Час перехідного процесу

.

При экспоненціальному законі зміни швидкості шлях розгону

.

Таким чином, при стрибкоподібній зміні керуючого сигналу динамічний момент дорівнює

.

У відповідності до попередніх формул

.

При лінійному законі зміни керуючого сигналу динамічний момент визначається відповідно до формули

, або ,

де – лінійне прискорення , мм/с².

У результаті проведених розрахунків визначаються момент двигуна в перехідних режимах, необхідний для подолання сил тертя і повідомлення інерційним масам механізму заданого прискорення , момент двигуна в сталих режимах на робочих подачах по подоланню сил тертя і складової від сили різання при обробці деталі і момент двигуна в сталому режимі при швидкому ході :

; ; .

По розрахованих значеннях моментів , , і швидкостей , вибирають двигун приводу.

,

де складається з моментів інерції всіх рухливих вузлів приводу, включаючи обертові, і таких, що рухаються поступально.

Прискорення двигуна визначається за часом перехідного процесу, заданому закону і зміні швидкості.

При стрибкоподібній зміні сигналу керування швидкість зміниться на за час перехідного процесу , при розгоні двигуна по экспоненціальному закону з прискоренням

,

де - кутове прискорення , рад/с²;

– постійна часу экспоненціальної бажаної кривой зміни швидкості, с;

- прирощування швидкості двигуна , рад/с.

,

де - зміна швидкості рухливих органів верстата за час , мм/хв.

Тривалий момент двигуна в режимі робочих швидкостей

повинен бути не менше моменту . Момент двигуна при швидкості , відповідній швидкості швидкого ходу , повинен бути не менше моменту двигуна . Максимальний момент двигуна при розгоні до швидкості, що відповідає швидкості швидкого ходу, за час, що не перевищує заданий, повинен бути не менше моменту . Максимальний момент двигуна визначається по комутаційній кривій механічної характеристики

,

де - максимальний динамічний момент, що забезпечує задовільну комутацію двигуна при розгоні .

Якщо двигун працює в повторно-короткочасному режимі з різко перемінним навантаженням, то значення номінального моменту повинно бути уточнене по циклограмі роботи приводу відповідно до рівняння

,

де – значення моменту в проміжку часу , H/м;

– Час роботи двигуна, с.

При виборі двигуна з меншим номінальним моментом, що відповідає , двигун повинен бути перевірений по максимальному моменту і моменту при максимальній швидкості .

Параметри двигуна повинні задовольняти таким нерівностям :

; ; ; .

Якщо двигун, обраний попередньо, не задовольняє хоча б одній з приведених нерівностей, то треба вибрати двигун з більшим моментом і повторити розрахунок.

При виборі високомоментного двигуна серії ПБВ або ДК-1 зі збудженням від постійних магнітів основними даними служать еквівалентний момент і максимальна частота обертання (додаток 5).

; .

Для двигунів серії ПБСТ визначити по и . При виборі двигунів необхідно визначити його номінальні ( , , ) і перевантажувальні характеристики ( , , ), параметри якірного ланцюга ( , ), момент інерції якоря , засіб збудження (див. додатки 5,2).

В даний час при проектуванні електроустаткування металорізальних верстатів одним із найбільш раціональних способів є використання комплектних електроприводів, що задовольняють заданим технологічним вимогам. Для приводів подач випускаються комплектні електроприводи: ЭТУ3601, ЭТ6, ЭПУ1 - тиристорні трифазні з двоконтурною системою підкореного регулювання і ряд інших.

Комплектні електроприводи подач комплектуються високо моментними двигунами серії: ДК – 1 , ПБВ, 2ПБВ. Для приводів подач також можна використовувати двигуни для широко регульованих приводів серії ПБСТ. Вибір комплектного електропривода для приводу подач верстата відбувається по:

1. – номінальному струму електропривода (ЭТУ - 3601) або по номінальній потужності використовуваного двигуна (ЭТ6);

2. – номінальній напрузі електропривода

,

де – максимальна напруга на двигуні, необхідна для забезпечення при швидкому переміщенні робочого органа.

Для двигунів із збудженням від постійних магнітів визначити із співвідношення

.

Для двигунів з обмоткою збудження вказується , припустиме в обмеженому проміжку часу, і _, яке не можна перевищувати по технічних умовах і яке може бути отримане при на якорі і ослабленню магнітного потоку збудження. В зв’язку з тим, що ЕД приводів подач регулюються тільки в першій зоні (напругою на якорі), для відомого визначити при номінальному потоку збудження по вище вказаному співвідношенню. У випадку одержання розрахункового значення більшого по величині, ніж припустиме по технічним умовам, обмежують на рівні припустимого. Це значення використовується в подальших розрахунках.

Якщо обраного комплектного ЕП менше , уточнити реальну швидкість швидкого переміщення. = .

Номінальний струм електропривода вибирається по номінальному струму двигуна з урахуванням перевантаження. Максимальний струм двигуна не повинен перевищувати максимально-припустимий струм електропривода. Величина струму перевантаження залежить від тривалості перевантаження. [13], с. 421.

Наприклад, електропривод ЭТУ3601 припускає перевантаження по струму не менше 6 на протязі 0,2 сек, що відповідає режиму пуску. У сталих режимах роботи прийняти перевантаження двигуна по струму 2 , тобто прийняти

.

Припускається вибір комплектного ЕП із з обмеженням струму на відповідному рівні ( ), а при виборі двигуна серії ПБСТ можна вибрати комплектний ЕП із =4 відповідно до допустимого на протязі 10с перевантаження для двигунів серії ПБСТ (додаток 2). Комплектний ЭП має такі захисти : максимально-струмову, від перевищення температури двигуна при перевантаженнях, від зниження напруги мережі, від перенапруг.

Для комплектних ЕП може бути вказаний діапазон регулювання обертів Д, що необхідно врахувати при виборі (для ЭТУ-3601)

Д ,

де , – максимальна і мінімальна частоти обертання двигуна при швидкостях швидкого ходу і мінімальної робочої подачі.

Вибір типу ЕП, його технічні характеристики, склад і функціональна схема - по довіднику «Комплектні тиристорні електроприводи» за редакцією В.М. Перельмутера, с.5 – 33, [11].

До розрахункових параметрів тиристорного перетворювача відносять :

– еквівалентний внутрішній опір ТП;

– еквівалентна індуктивність ТП;