Глава 9. Типовые сэп станков и станочных линий

Проектирование СЭП характеризуется выбором:

1. Рода тока двигателя. Регулируемый ЭП переменного тока дороже ЭП постоянного тока с аналогичными характеристиками на 20-50%.

2. Структура и элементы силовой цепи. Транзисторный преобразователь обеспечивает большее быстродействие и лучшие энергетические характеристики привода.

3. Структура и элементы САУ. Могут применяться структуры с отсечками, подчиненного регулирования, модального управления, реализованные на аналоговых и цифровых элементах.

Поскольку производство станков относится к массовому, то при проектировании СЭП стремятся в наибольшей степени упрощать схему силовой цепи и САУ.

9.1. Типовые сэп главного движения станков

1. Типовые СЭП станков с вращательным главным движением

1) СЭП с однозонным управлением фрезерных и зубофрезерных станков

Типовая функциональная схема тиристорного ЭП станка

РИС

С целью упрощения силовой цепи, применяем нереверсивный ТП и реверсором. При торможении двигателя обеспечивается рекуперация. Расчет СЭП осуществляется известными способами.

2) СЭП с двухзонным управлением

РИС

ТП нереверсивный, реверс осуществляется за счет ОВ. В 1-й зоне регулятор напряжения (РН) находится в ограничении с помощью БО, во 2-й зоне РН выходит из ограничения, снижая магнитный поток Ф. Недостаток реверса с помощью ОВ: .

2. СЭП с возвратно-поступательным движением (продольно-строгальные станки)

,

Существуют СЭП с однозонным и двухзонным управлением. Представим диаграммы скорости и момента на валу двигателя

РИС

Мощность двигателя рассчитывается на основании анализа потребной мощности рабочего и обратного ходов методом эквивалентной мощности. Предварительно выбранный двигатель проверяется на нагрев с помощью эквивалентного момента. Далее выбранный двигатель проверяется по перегрузке.

В качестве СЭП применяется традиционная СПР с однозонным или двухзонным управлением, причем при двухзонном управлении схема возбуждения двигателя выполняется двухконтурной.

9.2. Типовые сэп подачи станков

1. Серия ЭП ЭТ3 (ЭП тиристорный трехфазный): ЭТ3Р (регулируемый по скорости), ЭТ3С (следящий), ЭТ3-1 (однозонное управление), ЭТ3-2 (двухзонное управление).

Рассмотрим ЭТ3Р – САР скорости с токовой отсечкой

РИС

Реверсивный ЭП выполнен с согласованным управлением группы тиристоров. Для следящего привода внешний контур положения содержит индуктосин или вращающийся трансформатор. В контур положения вводится ПИ-регулятор положения (с целью повышения точности), иногда применяют комбинированное управление. ПИД-РС для компенсации и . В качестве двигателей применяют серии ПБСТ, ПГТ мощностью 1-10 кВт.

2. Серия ЭТУ, ЭПУ (У - управляемый по скорости). Двигатели: мощности 0,2-10 кВт серии ПГТ, ПБВ (ЭП подачи), мощности 10-160 кВт серии 2П (Б,Ф) (ЭП главного движения).

Для реверсивных приводов применено раздельное управление группами тиристоров с внутренним токовым контуром.

3. Серия УПЛ (тиристорные, реверсивные с раздельным управлением). Мощности 0,5-10 кВт, двигатели серии ПГТ, ПБВ, ДПУ. Системы подчиненного регулирования с адаптивным регулятором тока. (В зоне прерывистого тока )

4. Серия ЭШИМ (ЭП с широтно-импульсной модуляцией). ЭШИМ1, 2 – однозонное и двухзонное управление скоростью. Двигатели ПБВ, ПБВ2, ПГТ, ДПУ мощностью 0,2-10 кВт. Серия ЭШИМ используется в широкорегулируемых ЭП подачи станков токарной, фрезерной и координатно-расточной групп, в том числе с внешним контуром положения.

Функциональная схема СЭП

РИС

5. Серия ЭКТ (ЭП комплектный, тиристорный)