58

Содержание

Введение 5

1 Анализ и описание системы электропривод – рабочая машина 7

1.1Количественная оценка вектора состояния или тахограммы требуемого процесса движения 7

1.2 Количественная оценка моментов и сил сопротивления. 10

13

13

1.3 Составление расчетной схемы механической части электропривода. 14

1.4 Построение нагрузочной диаграммы и механической характеристики рабочей машины. 14

15

2 Анализ и описание систем электропривод – сеть и электропривод – оператор. 15

3 Выбор принципиальных решений. 16

3.1 Построение механической части электропривода. 16

3.2 Выбор типа электропривода. 16

3.3 Выбор способа регулирования электропривода. 16

3.4 Оценка и сравнение выбора вариантов. 17

4 Расчет силового электропривода. 19

4.1 Расчет параметров и выбор электропривода. 19

4.2 Расчет параметров и выбор силового преобразователя. 21

5 Расчет статических и электромеханических характеристик двигателя и электропривода. 23

5.1 Расчет естественных характеристик ЭП 23

5.1.1 Расчет механической характеристики 23

5.1.2 Расчет электромеханических характеристик. 28

5.2 Расчет искусственных характеристик ЭП. 33

5.2.1 Расчет искусственных механических характеристик ЭП. 34

5.2.2 Расчет искусственных электромеханических характеристик ЭП. 35

6 Расчет переходных процессов в электроприводе за цикл работы 36

36

6.1 Обоснование использования расчетной схемы 36

6.2 Расчет переходных процессов за цикл работы. 38

7 Проверка правильности расчёта мощности и 41

окончательный выбор двигателя. 41

8 Разработка схемы электрической принципиальной 45

8.1 Разработка схемы силовых цепей, цепей управления и защиты 45

8.2 Выбор элементов схемы 46

Список использованных источников 49

Приложение А 51

Приложение Б 52

Приложение В 53

Введение

Продольно-строгальный станок (ПСС) относится к классу металлорежущих станков. Они служат для обработки металлов резанием. Обработка заготовки производится путём снятия стружки, в результате чего заготовка принимает форму близкую к требуемой (черновая обработка) или совпадающую с ней (чистовая обработка).

В ПСС главным движением является передвижение стола, на котором крепится обрабатываемая заготовка.

При строгании снятие стружки с заготовки происходит в течение прямого (рабочего) хода стола, при обратном ходе снятие стружки не происходит. По технологическим причинам вход резца в металл и выход происходит при пониженной скорости. С целью повышения производительности время разгона и торможения привода стола должны быть минимальными исходя из допустимого ускорения, которое задаётся технологами исходя из необходимого качества обработки изделия.

Таким образом, разрабатываемый электропривод должен обеспечивать максимально возможную динамику технологического процесса, при этом для недопущения ухудшения качества обработки заготовки необходима система стабилизации скорости стола.

Исходные данные проекта:

Vпр = 52 м/мин – скорость прямого (рабочего) хода стола;

Vобр = 136 м/мин – скорость обратного (холостого) хода стола;

Vвх = 15 м/мин – скорость вхождения/выхода резца из металла;

а = 5 м/с² - допустимое ускорение;

Gст = 38 кН – вес стола;

Gдет = 62 кН – вес обрабатываемой заготовки;

L= 9 м – длина хода стола;

Lм = 7,2 м – длина обрабатываемых заготовок;

D= 0,6 м – диаметр делительной окружности реечной шестерни;

H= 0,08 м – ширина реечной шестерни;

μ = 0,05 – коэффициент трения стола о направляющие;

J= 0,091 кг·м² - момент инерции полумуфты;

C= 2·10¹ Н·м – жёсткость муфты;

ω= 100 рад/с – скорость вращения двигателя приVпр.

ЭП получает питание от 3-х фазной сети переменного тока (380 В, 50 Гц).

Графики изменения усилий резания Fz(Vпр) и изменения кпд передачή(Vпр) приведены в приложении А.