metod_15.03.04_atppp_ep_up_2016 (1016586), страница 2
Текст из файла (страница 2)
табл. 1)Р1н =√3•Ucн •Iфн/ηдн(11)Характеристики моментной нагрузки и скорости, указанные на рисунке2: МНОМ – номинальный момент двигателя; МП – пусковой момент двигателя;ММАХ –наибольший рабочий момент асинхронного двигателя; МВХ –момент втягивания в синхронизм синхронного двигателя; МКР – наибольшийдопустимый момент нагрузки синхронного двигателя (момент выхода изсинхронизма); nхх – скорость холостого хода двигателя; nном – номинальнаяскорость двигателя, являются техническими и даются в каталогах.При выборе привода с электродвигателями, как ДПТ, так и переменноготока, необходимо учитывать их естественные механические характеристики(Рис.2).
В замкнутых системах ЭП с автоматизированным регулированиемчастоты вращения n, зависимости n(М) изменяются, а нагрузочныехарактеристики имеют значительную жесткость δ = ∆n/n ≤ 0,01%, что ирасширяет общий диапазон D ≥ 10000 регулирования n.В КП с асинхронными и синхронными двигателями используютсяпреобразователи измерительные (ПИ), фотооптические датчики импульсного иенкодерного типа (с абсолютным измерением перемещений), датчики Холла,лазерные, магнитоиндуктивные и др.1.3 Преобразователи частоты и компоненты управления приводов КЕВРегулирование частоты вращения nр в АСД производится также, как и вДПТ в двух зонах:а) в зоне I при постоянном моменте двигателя М ≤ Мн (частоты вращенияот минимальных nmin, до номинального значения nн в диапазоне D=nн/nmin ≥10~50, за счет пропорционального изменения частоты fсp и напряжения Uср,относительно сетевых величин Uс, fс на статорных обмотках 1- фазных или 3 х фазных электродвигателей по закону Uср/Uс = fср / fс;б) в зоне II при постоянной мощности P1 ≤ P1н (частоты вращения от nндо nmax в диапазоне D≥2~5) за счет изменения напряжения Uср и частоты fсp[6,7]по закону Uср /√fсp = const.Дальнейшее развитие новых технологий в приводной и электроннойтехнике позволило использовать принципы векторного регулирования частотывращения nр в АСД, что позволило, не только значительно увеличить диапазонрегулирования D≥10000, но и перейти к использованию АСД в режимахследящего электропривода (рис.
3).Причастотно - фазовом (угловом) управлении векторамипотокосцепления статора 1с (iа*, ib*, ic*) и потокосцепления ротора 2р,контролируется его пространственные координаты с использованием7магнитоуправляемых диодов (датчиков Холла), закрепленных в статоре, иточного ПИ углового положения, установленного на роторе АСД (см. табл.4).Для управления фазными токами (ia, ib, ic), и потокосцеплением 2p,используются датчики тока (ДТф) в каждой фазной обмотке и датчик скорости(ДС) установленном на роторе двигателя М.Рисунок 3. Структурная схема векторного управления частотой вращенияи углового положения АСД: СУ - система управления инвертором; ВВ вычислитель вектора управления; ДС - датчик скорости; М - двигатель; В выпрямитель; И – инвертор.В комплектных цифровых вентильных приводах (ЦВП), выполняютсяусловия унификации регулирующих преобразователей, относительно,например, применения всех типов двигателей: ДПТ, АСД, СД (см.табл.1…табл.10).Это достигается за счет элементов программируемого управления, вводаи встроенного контроля основных параметров регулирования угловогоперемещения, скоростных и динамических режимов, а также средств защитыот перегрузки силовых транзисторов инверторных мостов, в том числе, сполной оптоэлектронной развязкой от внешних цепей управления и контроля.В структурной схеме ЦВП (рис.4) задача программирования и вводапараметров для управления типом двигателя и оптимизации, например вручной настройке, решается через пульт БО (PU/PA), или более гибко, спрограммированием через интерфейсы RS232С, RS485C, шины CAN/BUS и т.п.Параметры для установки необходимых режимов управления, режимовконтроля и оптимизации охватывают достаточно широкий диапазонхарактеристик ЦВП, двигателей, датчиков и регулирующих контуров,например, для ЦВЭП типа КЕВ- F5, MR-J2-S, др.
аналогичных.Все режимы регулирования параметров в ЦВП могут такжепрограммироваться через внешний интерфейс связи, непосредственно в УЧПУ.8Выбор мощности электродвигателя главного (вращательного)движения можно проводить по наибольшей силе, действующей на привод(наибольшая сила резания, сила сопротивления) и скорости, Вт,где F- сила резания (наибольшая из расчётов режимов резания), Н;V- скорость резания, м/с.Мощность электродвигателя равна, кВт,(12)(13)где - к.п.д.
(для привода главного движения = 0,75 – 0,85).Выбор мощности электродвигателя привода подач осуществляется позависимостиР VS60 106, кВт;(14)где - -тяговая сила, Н;VS - скорость подачи с тяговой силой , мм/мин.Для суппортов токарных станков с комбинированными направляющими(15) K PX f PZ G .Для суппортов и столов с прямоугольными направляющими(16) K PX f PZ PY G ;где К- коэффициент, учитывающий опрокидывающий момент,К= 1,15 – 1,4;PX , PY , PZ - составляющие силы резания, Н;f - коэффициент трения на направляющих: скольжения f = 0,1 -0,18;качения f =0,003 -0,005.G - сила от веса перемещаемого узла, Н.2 Электродвигатели приводов главного движения2.1 Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым роторомпеременного токаВ приводах главного движения а также в приводах подачуниверсального станочного оборудования широко применяют асинхронныеэлектродвигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором, так как онинаиболее дешёвые, надежные, экономичные и просты в эксплуатации.Но они не регулируемые (регулирование частоты вращения можноосуществлять ступенчато в 2 раза изменением числа пар полюсов обмоткистатора).
Модели электродвигателей переменного тока трехфазныхасинхронных с короткозамкнутым ротором закрытого исполнения серии 4Априведены в таблице 1.1.9Таблица 1.1.МодельМощностьДиаметр выхода ротораэлектродвигателяэлектродвигателя кВтэлектродвигателя d мм1) Частота вращения ротора эл.двигателя n = 2880об/мин.4А71В2ПУЗ1,1194А80А2ПУЗ1,5224А80В2ПУЗ2,2224А90L2ПУЗ3244А100S2ПУЗ4284А100L2ПУЗ5,5284А112М2ПУЗ7,5324А132М2ПУЗ11384А160S2ПУЗ15422) Частота вращения ротора эл.двигателя n = 1440об/мин.4А80А4ПУЗ1,1224А80В4ПУЗ1,5244А90L4ПУЗ2,2244А100S4ПУЗ3284А100L4ПУЗ4284А112М4ПУЗ5,5324А132S4ПУЗ7,5384А132М4ПУЗ11384А160S4ПУЗ15483) Частота вращения ротора эл.двигателя n ~ 950 об/мин.4А80В6ПУЗ1,1224А90L6ПУЗ1,5244А100L6ПУЗ2,2284А112МА6ПУЗ3324А112МВ6ПУЗ4324А132S6ПУЗ5,5384А132М6ПУЗ7,5384А160S6ПУЗ11484А160М6ПУЗ15484) Частота вращения ротора эл.двигателя n ~ 700 об/мин.4А90LВ8ПУЗ1,1244А100L8ПУЗ1,5284А112МА8ПУЗ2,2324А112МВ8ПУЗ3324А132S8ПУЗ4384А132М8ПУЗ5,5384А160S8ПУЗ7,5484А160М8ПУЗ11484А180М8ПУЗ1555102.2 Электродвигатели асинхронные глубокорегулируемые переменноготока (АСД) для приводов главного движения и подачиРегулирование частоты вращения ротора осуществляется путёмизменения частоты питаемого напряжения.В настоящее время они широко применяются в комплектныхэлектроприводах т.к.
обеспечивают 2х зонное регулирование частотывращения ротора от nmin ≤ 0,3 об/мин. до nmax ≥ 1,5 – 1,7 nном. В паспортныеданные не входит n max. и зависит от возможностей преобразователя частоты иналичия векторного регулирования в комплектных приводах (Lenze, KEB,Siemens, Indremat, Bosh, Fanuc и др.). Они ориентированы только на АСД.Асинхронные электродвигатели западных фирм АВВ, КЕВ и др.
типаRA… используются как для приводов главного движения, так и для приводовподач.Для приводов главного движения шпиндель соединяют с угловымпреобразователем измерительным (ПИ) типа ЛИР-56 (оптоэлектронныминкрементным) для ориентации шпинделя при установке в него инструмента(фрезерные станки) и для синхронизации вращения шпинделя с движениемподачи при резьбонарезании.В приводе подач на вал электродвигателя или на свободный конец винтаподачи устанавливают угловой преобразователь измерительный типа ЛИР158А или устанавливают линейные ПИ типа ЛИР-5, ЛИР-7.
ПИ разных типоввыпускает СКБИС г. Санкт-Перербург. Каталожные данные электодвигателейприведены в таблицё 1.211Таблица 1.212131415162.3 Каталог электродвигателей, приводной и системной техники РФ, КЕВ78910111.RA71A20,3752800710,811,552,32,40,00042.RA71B20,5562850710,841,86,52,32,40,00053.RA71A40,2551325620,7813,21,71,70,00064.RA71B40,3761375660,7613,7220,00085.RA71A60,186835480,6912,32,520,00066.RA71B60,256860560,72132,220,00097.RA80A20,7592820740,8325,32,52,70,00088.RA80B21,1112800770,8625,22,62,80,00129.RA80A40,5581400710,80152,32,80,001810.RA80B40,75101400740,80252,52,80,002311.RA80A60,378910620,7213,322,50,002712.RA80B60,5511915630,7213,322,50,003013.RA90S21,5132835790,8736,52,830,001014.RA90L22,2152820820,8746,52,93,40,001515.RA90S41,113,5 1420770,8035,52,32,60,003416.RA90L41,515,5 142078,50,8045,52,32,80,004217.RA90S60,7513935700,72242,22,50,004018.RA90L61,115925720,72242,230,005219.RA100L23,0202895830,86672,42,60,003820.RA100LA4 2,2221420790,8256222,60,004821.RA100LB4 3241420810,8176,22,22,60,005822.RA100L61,522925760,7644,522,10,006323.RA112M24412895840,8796,82,23,30,008224.RA112M4437143085,50,8496,52,22,90,010325.RA112M62,236960780,7455,51,92,50,018526.RA112M81,536700730,7054,51,72,10,022527.RA132SA2 5,5432880890,89116,52,430,015528.RA132SB2 .7,5492890890,891572,53,20,018529.RA132S25,5451450850,891172,430,022930.RA132M27,5521455830,891572,83,20,027731.RA132S6341960790,7975,92,22,60,027732.RA132MB6 5,556950820,821262,22,50,043417J, кг·м26M п M maxМн Мнмомент инерции5IпIнТаблица 1.3.Динамический4ток Iн, ACos φ3НоминальныйК.п.д.
η, %2Номинальнаячастотавращения, nн,мин-1кВтмощность Рн,Номинальная1Масса, кг№ТипДвигателя№ пп - nТехнические характеристики асинхронных двигателей (RA….)№133.RA132S834.22,23456789101165720700,70651,72,10,0530RA160MA2 11112294087,50,89226,823,30,043835.RA160MB2 151162940900,86297,523,20,047036.RA160L21332940900,88357,523,20,053337.RA160MA4 11НО 146088,50,86226,51,82,80,061338.RA160ML4 15129900,872971,92,90,086239.RA160M6ПО 970870,8016622,80,091640.RA160ML6 1113397088,50,82236,52,22,90,123241.RA160MA8 4107730840,71104,81,82,20,103142.RA160MB8 5,5112730840,71144,81,82,20,115643.RA160L87,5131730850,73185,51,82,40,144344.RA180M222147294090,50,89427,52Д2,40,144345.RA180M418,5149146090,50,893571,92,90,103846.RA180L4221571460910,884272,12,90,113147.RA180L615155970890,823172,330,151248.RA180L811145730870,75265,51,82,40,189749.RA200LA2 301702950920,89557,52,430,116450.RA200LB2 372302950920,89687,52,430,132651.RA200L42001475910,86597,72,73,20,132652.RA200LA6 18,5182970870,82385,51,82,70,310053.RA200LB6 22202970870,8445622,50,360054.RA200L8202730880,80345,722,50,360018,57,5301514602.4 Электродвигатели глубоко регулируемые постоянного тока серии2П и 4ПВ 70е 80е годы в приводе главного движения станков с ЧПУ получилширокое распространение регулируемый электропривод с двигателемпостоянного тока и тиристорным управлением.Преимущество этого электропривода это возможность изменять частотувращения бесступенчато, а также управлять характеристиками пусковых итормозных процессов.Частота вращения электродвигателей постоянного тока может в широкихпределах регулироваться за счет изменения тока обмотки возбуждения илинапряжения в цепи якоря.
В этом случае коробка скоростей может иметь 2 или3 зубчатые ступени изменения скорости, что увеличивает крутящий момент нашпинделе на низки частотах вращения при постоянной мощностиэлектродвигателя. Регулирование частоты вращения происходит: в первой зоне(низкие частоты вращения) за счет изменения напряжения на якоре18электродвигателя, во второй зоне (высокие частоты вращения) за счетизменения величины тока в обмотке возбуждения.В приводе главного движения применяют (электроприводунифицированный трехфазный тиристорный постоянного тока типа ЭПУ1)электродвигатели серии П, 2П, 4П (табл.
1.4).Таблица 1.4МодельэлктродвигателяМощностьКВТ2ПНТ-132М2ПНТ-132М2ПНТ-132М2ПНТ-160М2ПНТ-160М2ПНТ-160М2ПНТ-160М2ПНТ-160М4П08А24П08В14П0100С4П0100S4П0100L4П0112М4П0112М4ПБ80Б14ПБ100S4ПБ100S4ПБ100L4ПБ112М4ПБ112М4ПФ112S4ПФ112М4ПФ112L4ПФ132S4ПФ132М4ПФ132L4ПФ160S4ПФ160М4ПФ160L4ПФ180М4ПФ180L4ПФ200М4ПФ200L4ПФ225М4ПФ225L4ПФ250М4ПФ250L35,57,5117,5111518,50,370,550,751,11,52,230,370,550,751,11,31,545,57,57,5111518,522303745557590110132160Номинальньнаячастота вращенияротора, об/мин1500150022003000150022003000300015001500150015001500150015001500150015001500150015001000100010001000100010001000100010001000100010001060100010001000100019Максимальная частотавращения ротора,об/мин350035003500350035003500350035004000400040004000400040004000400040004000400040004000500050005000450045004500400040004000380038003300360030003000300030003.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
