Вступ
Курсовий проект з дисципліни СКЕП виконується з метою придбання навичок проектування електроприводів технологічних установок і уміння застосовувати на практиці отримані знання. Завданням передбачається проектування систем управління електроприводів подач металорізальних верстатів з метою забезпечення необхідних показників.
При виконанні проекту на підставі вимог до статичних і динамічних характеристик електропривода (ЕП) подач сучасних металорізальних верстатів треба обґрунтувати вибір структури СКЕП, і по заданих технологічних параметрах приводу подач самостійно вирішити питання вибору комплектного електропривода, розрахунку основних параметрів СКЕП, у тому числі регуляторів, настроювання яких повинно виконуватися з метою одержання необхідних показників якості. Показники якості визначаються по статичних і динамічних характеристикам спроектованої СКЕП. Динамічні характеристики одержують шляхом дослідження математичної моделі СКЕП на ПЕОМ.
1. Технологічні вимоги до приводів подач
У електроприводах подач двигун здійснює переміщення інструмента або заготовки для забезпечення процесу різання. Подача на верстатах здійснюється різноманітними засобами, але найбільше поширення одержав привод із високомоментним двигуном постійного струму зі збудженням від постійних магнітів. Такий двигун встановлюється безпосередньо на ходовий гвинт, що істотно скорочує механічну частину приводу, зменшує його момент інерції і підвищує коефіцієнт корисної дії (ККД). У зв'язку з цим знижується навантаження на двигун при холостих ходах і зростає складова від сил різання в загальному навантаженні приводів подач.
Зростання складової від сил різання в загальному навантаженні на привод подачі збільшує коливання навантаження при різанні, що посилює вимоги до статичної (S<20%) і динамічної жорсткості приводу подач. Через незадовільні динамічні властивості регульованого електропривода, особливо при збурюванні по навантаженню, з'являється шорсткість поверхні, тому дуже важливо забезпечити високу швидкодію приводу при скиданні навантаження, а також при реверсі двигуна під навантаженням на найменших частотах обертання. Для ЕП подач зміна частоти обертання при накиданні і скиданні навантаження 0,5Мн щодо рівня 0,5Мн не повинно перевищувати 100% при n = 0,001nн і час відновлення 100 мс. Час реверсу під навантаженням Мн і n = 0,001nн не більше 0,5 с. Час пуску і гальмування подач верстатів із числовим програмним керуванням (ЧПК) з приведеним моментом інерції механізму, рівним моменту інерції двигуна, не повинен перевищувати 0,1 с.
Час перехідних процесів можна значно знизити при пуску з підвищенням напруги на якорі і забезпеченням максимально припустимого струму для поточного значення частоти обертання у всьому діапазоні її зміни. Тому перетворювачі повинні мати великий запас по напрузі стосовно номінальної напруги двигуна, а також систему залежного струмообмеження, що забезпечує автоматичну зміну розміру уставки струму, зменшуючи її у міру збільшення частоти обертання двигуна. Це пов’язано з характеристиками високомоментних двигунів, що припускають великі кратності струму (6–8) Iн тільки при малих частотах обертання і в міру зростання швидкості потребують зниження перевантаження через умови комутацій. ............
