- •Содержание
- •1 Требования, предъявляемые к системе управления электропривода механизма подачи
- •2 Расчет мощности электродвигателя механизма подачи
- •3 Выбор схемы преобразователя, расчет элементов преобразовательного устройства
- •4 Расчет и выбор элементов системы электропривода
- •5 Разработка системы автоматического регулирования скорости
- •5.1 Расчет параметров системы регулирования, настройка регулятора
- •5.2 Исследование динамических характеристик системы регулирования скорости
- •6 Разработка структуры системы стабилизации параметра металлообработки
- •6.1 Разработка математической модели процесса резания
- •6.2 Расчёт параметров технологической обратной связи
- •6.3 Исследование динамических характеристик системы стабилизации
5 Разработка системы автоматического регулирования скорости
5.1 Расчет параметров системы регулирования, настройка регулятора
Рисунок 4 – Структурная схема двухконтурной системы регулирования
Объектом управления для контура тока является электрическая часть двигателя, которая описывается звеном первого порядка:
Передаточная функция тиристорного преобразователя:
где – коэффициент тиристорного преобразователя, который находится по формуле:
–постоянная времени тиристорного преобразователя, равная малой некомпенсируемой постоянной времени :
Произведя подстановку, получим:
Произведем настройку внутреннего контура тока на модульный оптимум.
Передаточная функция объекта регулирования контура тока:
где постоянная времени регулятора тока, с:
:
Произведя подстановку, получим:
Передаточная функция объекта регулирования контура скорости:
где – постоянная времени регулятора скорости, с:
–коэффициент регулятора скорости:
Произведя подстановку, получим:
5.2 Исследование динамических характеристик системы регулирования скорости
Рисунок 5 – Зависимости скорости от времени
Рисунок 6 – Зависимость скорости от времени (при подаче возмущения)
Из рисунка 5 видно, что система устойчива. Перерегулирование, при настройке на симметричный оптимум, составляет 30%, что соответствует требованию не более 55%. График выходит на значение значит расчёт и моделирование системы проведены верно. При подаче нагрузки система также выводит значение скорости начто говорит о корректной работе регулятора скорости.
6 Разработка структуры системы стабилизации параметра металлообработки
6.1 Разработка математической модели процесса резания
Рисунок 7 – Структурная схема электропривода подачи
6.2 Расчёт параметров технологической обратной связи
Тип режущего инструмента: фреза;
–диаметр фрезы;
–стойкость режущего инструмента;
–число зубьев фрезы;
–ширина фрезерования;
Обрабатываемый материал: сталь нержавеющая;
–подача;
–глубина резания;
Скорость резания:
Мощность резания:
Передаточная функция механизма подачи:
Передаточная функция процесса резания:
Коэффициент подачи процесса резания:
Постоянная времени процесса резания:
Передаточный коэффициент датчика мощности резания:
Рисунок 8 – Система стабилизации параметров металлообработки
6.3 Исследование динамических характеристик системы стабилизации
Рисунок 9 –Зависимость мощности резания от времени с нагрузкой поданной через 1,5 секунды
Из рисунка 9 видно, что система выходит на рассчитанную мощность , что говорит о правильности расчёта системы стабилизации параметров металлообработки. При подаче нагрузки открывается технологическая обратная связь, на вход системы поступает сигнал равный, поэтому скорость подачи снижается и соответственно снижается мощность резания.