- •1. Технологическая часть
- •1.1 Описание детали (назначение, особенности конструкции, химический состав и физико-механические свойства материала
- •1.2 Определение типа производства
- •1.3 Выбор прогрессивного способа получения заготовок
- •1.4 Содержание и структура заданной технологической операции
- •1.5 Характеристика и назначение станка
- •1.6 Режущий инструмент для заданной технологической операции
- •1.7 Расчет режимов резания для заданной технологической операции
- •1.8 Определение основного (технологического) времени на обработку, времени на установку и снятие детали
- •1.9 Разработка управляющей программы на заданную технологическую операцию
- •2 Проектирование электропривода главного движения
- •2.1 Выбор системы управления электроприводом
- •2.2 Предварительные расчеты по выбору элементов системы управления
- •2.2.1 Выбор электродвигателя
- •2.2.2 Выбор тахогенератора
- •2.2.3 Расчет и выбор трансформатора
- •2.2.4 Выбор вентилей
- •2.2.5 Определение расчетных параметров якорной цепи: требуемой индуктивности, суммарной индуктивности, суммарного активного сопротивления
- •2.3 Расчет статистических показателей элементов сау
- •2.4 Расчет динамики системы автоматического регулирования
- •2.4.1 Анализ устойчивости системы автоматического регулирования
- •2.4.2 Синтез корректирующего устройства
- •2.4.3 Преобразование аналогового регулятора в цифровой
- •2.5 Практическая реализация системы управления электропривода главного движения
- •2.5.1 Анализ существующих средств автоматизации
- •2.5.2. Выбор измерительных устройств (датчик скорости)
- •2.5.3 Выбор управляющего контроллера с указанием технических характеристик
- •3 Организационная часть
- •3.1 Организация рабочего места оператора
- •3.2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности
- •3.3 Мероприятия по экологической безопасности
- •4 Расчётная часть
- •4.1 Расчет технологической себестоимости обработки на базовом станке и на станке с измененным электроприводом
- •4.2 Расчет экономического эффекта
2.2.2 Выбор тахогенератора
Тахогенератор применяется для осуществления отрицательной обратной связи по скорости с целью повышения жесткости механических характеристик электропривода. Двигатели серии ПБСТ выпускаются со встроенными тахогенераторами типа ТП-1
Uн.тг =230 В,
nн.тг=1600 об/мин,
Рн.тг =11,3 Вт,
Iн.тг=0,0652 А
Rн.тг=34 Ом
2.2.3 Расчет и выбор трансформатора
В соответствии с трехфазной мостовой схемой определяется требуемое значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора:
(39)
Udo=220 В - принимается равным номинальному напряжению двигателя, В
Ксх=1,17 - коэффициент схемы выпрямления
Требуемое значение фазного напряжения вторичной обмотки U2ф, с учетом необходимого запаса:
U2ф=КсКRU’2ф=1,1· 1,1 · 188=228 В, (40)
Кс=1,1 – коэффициент запаса по напряжению, учитывающий возможное снижение напряжения сети;
КR=1,1 -– коэффициент запаса по напряжению, учитывающий падение напряжения в вентилях, обмотках трансформатора и за счет перекрытия токов.
Требуемое значение линейного напряжения вторичной обмотки:
U’2л=·U2ф=· 228=387,6 В (41)
Действующее значение тока вторичной обмотки:
I2=K1 ·Ki·Id, (42)
Ki=1,05...1,1 – коэффициент, учитывающий отклонение формы анодного тока вентилей от прямоугольной
K1=0,577 - коэффициент схемы выпрямления
Id-принимаем равным номинальному току якоря двигателя
Iян=55,4 А
Мощность выпрямляемого тока:
Nd= IdUdo =IянUн=55,4· 220=12188 Вт (43)
Требуемая мощность трансформатора:
Sт=Кс КRKiKпNd, (44)
Kп =1,35– коэффициент повышения расчетной мощности трансформатора для трехфазной нулевой схемы.
Sт=1,1· 1,1 · 1,1 · 1,05 · 8162=11406,8 Вт=11,4 кВА
По требуемой мощности и напряжению выбирается трехфазный трансформатор типа ТСЗ-25, имеющий следующие данные:
Sт=25; U’2л=230 В, U1= Uс=380В
Схема соединения обмоток трансформатора при включении в сеть 380В «звезда-звезда».
2.2.4 Выбор вентилей
Вентили выбираются по среднему значению выпрямляемого тока с учетом возможной перегрузки и по максимальному значению обратного напряжения.
Максимальное значение выпрямляемого тока:
Im=2,5Iян=2,5 · 55,4= 138,5 А
Среднее значение тока через вентиль:
А (45)
m-параметр схемы
Расчетная максимальная величина обратного напряжения, прикладываемого к вентилю определяется:
U’обм=КвmUdo= 2,09· 261 = 546,6 В, (46)
Квm- расчетный коэффициент схемы;
Udo- действительная величина среднего значения выпрямляемого напряжения при α=0 и питании выпрямителя от выбранного трансформатора:
(47)
принимаем равным 270.
Uобм=1,4·U’обм= 1,4 · 546,6 = 765,24 В (48)
По параметрам Iср и Uобм выбираем вентили типа ТСЗ 151.
Параметры вентилей:
Номинальный ток Iвн=22,4 А, номинальное обратное напряжение
Uобм=800В.
Для охлаждения применяются типовые семиреберные охладители из алюминиевых сплавов, которые при естественном воздушном охлаждении позволяют нагружать тиристор током до 40% от номинального, т. е.
Iвдоп=0,4Iвн=0,4 · 22,4=9 А, что превышает среднее значение тока через вентиль Iср=46,17 А.