Электропривод и автоматизация главного привода специального калибровочного станка

?       время переходного процесса пуска ввиду применения ПИ-регулятора тока уменьшилось по сравнению с расчетным с 2.0 с до 0.9 с в моделируемой системе, то есть снизилось на 55%, что позволяет уменьшить время обработки одного валка;

?       перерегулирования по току составляют при самом тяжелом режиме 5.1%;

?       перерегулирования по скорости составляют при самом тяжелом режиме 4.98%;

?       перерегулирования по мощности составляют при самом тяжелом режиме 4.6%.

Также была рассчитана экономическая эффективность предлагаемой системы по сравнению с имеющейся в настоящее время на станке и некоторые экономические параметры, затраты на ремонт, общецеховые расходы и прочее.

Для обеспечения безопасности и удобства работы персонала были проработаны некоторые вопросы охраны труда, такие как параметры микроклимата и электробезопасность проектируемой установки.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1.              Справочник технолога машиностроителя. В 2х томах. Издание перераб. и доп. Под ред. А. Г. Косиловой. — М.: Машиностроение, 1988г.

2.              Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / И. Х. Евзеров, А. С. Горобец, Б. И. Мошкович и др. Под ред.

В.М. Перельмутера. — М.: Энергоатомиздат, 1998г. — 319с., ил.

3.              Фишбейн В.Г. Расчет систем подчиненного регулирования вентильного электропривода постоянного тока. — М.: Энергия, 1972г. — 134с., ил.

4.              Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В. А. Елисеева и А. В. Шинянского. — М.: Энергоатомиздат. 1983г. — 616с., ил.

5.              Вибiр елементiв реверсивних тиристорних перетворювачiв електропиводiв постiйного струму. / В.Т. Пiлецький. — К.:IСДО, 1994г.

6.              Крановое электрооборудование: Справочник / Ю. В. Алексеев, А. П. Бого­словский, Е. М. Певзнер и др.; Под ред. А. А. Рабиновича. — М.: Энергия, 1979г. — 240 с., ил.

7.              Соколов Н.Г. Основы конструирования электроприводов. — М.: Энергия, 1971г. — 256 с., ил.

8.              Башарин Н.К., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. — Л.: Энергоиздат, 1982г. — 392с., ил.

9.              Шапарев Н.К. Расчет автоматизированных электроприводов систем управления металлообработкой: Учеб. пособие. — 2е изд., перераб. и доп. — К.: Лыбидь, 1992г. — 272с., ил.

10.        Капунцов Ю.Д., Елисеев В.А., Ильяшенко А.А. Электрооборудование и электропривод промышленных установок: Учебник для вузов / Под ред. проф. М. М. Соколова. — М.: Высш. школа, 1979г. — 359с., ил.

11.        Сандлер А.С. Электропривод и автоматизация металлорежущих станков. Учеб. пособие для вузов. — М.: Высш. школа, 1972г. — 440с.

12.        Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. пособие для вузов. — М.: Энергия,1979г. — 408с., ил.

13.        Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

14.        Технологическая инструкция полунепрерывного стана 600. — Алчевск, 1980 г.

15.        Руководство по эксплуатации. Станок вальцетокарный калибровочный специальный. Модель IК 825 Ф2. — Краматорск, 1986г.

16.        Атаев Д.И., Болотников В.А. Аналоговые интегральные микросхемы для бытовой радиоаппаратуры: Справочник. 2-е издание — М.: Изд-во МЭИ, ПКФ «Печатное дело», 1992 г. — 240 с., ил.

Выступательная речь на защите дипломного проекта специалиста

Тема дипломного проекта — электропривод и автоматизация главного привода специального вальцетокарного станка модели IK 825 Ф2.

В связи с выходом отечественных производителей металлопродукции на внешний рынок и производством проката по стандартам ASTM, DIN и другим, к его качеству и геометрическим размерам предъявляются повышенные требования, зачастую превышающие требования существующих ГОСТов и технических условий.

Качество металлопроката  и геометрические размеры профилей, в том числе и производимых станом 600 Алчевского металлургического комбината, зависят от многих факторов, одним из которых является качество изготовления и точность обработки поверхности валков черновых и чистовых клетей прокатных станов.

При обработке валков, имеющих неоднородную структуру и различные физико-механические свойства, возникают броски мощности резания, которые отрицательно влияют на качество поверхности валков и точность геометрических размеров готового проката.

В связи с этим в данном проекте была предложена система стабилизации мощности резания на заданном уровне, что оказывает положительное влияние на качество поверхности обрабатываемых валков.

В результате проведенного анализа существующей на данном станке системы электроприводабыло выявлено, что максимальная  мощность резания достигается при черновой обработке валков. При этом величины подачи и глубины резания достигают максимальных значений. Для обесппечения необходимой мощности был выбран двигатель и синтезирована система автоматического управления.

На листе 1 приведена функциональная схема главного привода станка. Приводной двигатель питается от тиристорного преобразователя, подключенного к питающей сети 380В через вводной трансформатор, выполняющий одновременно функцию потенциального разделения питающей сети и цепей питания двигателя. Тиристорный преобразователь — серийный, серии ЭПУ1, со встроенными регуляторами тока и скорости, а так же с возможностью использования при необходимости второй зоны регулирования скорости. Основная регулируемая координата — скорость вращения двигателя. Схема выпрямления — встречно-параллельная на базе схемы Ларионова. Управления группами вентилей — совместно-согласованное.

На листе 2 приведена математическая модель системы автоматического регулирования мощности главного привода вальцетокарного калибровочного станка модели IK 825 Ф2. Полученная система подчиненного регулирования — трехконтурная, с контурами тока, скорости и мощности резания. Регулятор тока выполнен по ПИ-закону, регулятор скорости – П, регулятор мощности резания — П. Информация, пропорциональная мощности резания получается косвенным образом путем перемножения сигналов датчиков тока и скорости. В качестве возмущений в контуре мощности выступают подача S и глубина резания t. Статический ток — реактивный, пропорциональный уровню мощности резания.

На листе 3 приведена  структурная схема системы для моделировании на МАССе. При моделировании учитывалась внутренняя обратная связь по противоЭДС двигателя. В процессе моделирования были получены следующие результаты:

?       статизм по скорости системы при разомкнутой обратной связи по мощности, то есть пока мощность не выходит за уровень  стабилизации, составляет при номинальной нагрузке 1.7 1/с, что составляет 2.16% от скорости холостого хода, что обеспечивается не только контурами регулирования тока и скорости, но и хорошими статическими свойствами самого двигателя;

?       погрешность при стабилизации мощности при самом тяжелом варианте, когда теоретическая мощность резания превышает на 15% уровень стабилизации мощности (то есть при обработке вязкого материала при больших подачах) составляет 1178 Вт или 1,96% от уровня стабилизации, что вполне можно считать удовлетворительной работой системы;

?       время переходного процесса пуска ввиду применения ПИ-регулятора тока уменьшилось по сравнению с расчетным с 2.0 с до 0.9 с в моделируемой системе, то есть снизилось на 55%, что позволяет уменьшить время обработки одного валка;

?       перерегулирования по току составляют при самом тяжелом режиме 5.1%;

?       перерегулирования по скорости составляют при самом тяжелом режиме 4.98%;

?       перерегулирования по мощности составляют при самом тяжелом режиме 4.6%.

На листе 6 приведены графики переходных процессов пуска двигателя и стабилизации мощности резания при номинальных параметрах.

Лист 7 отражает переходные процессы при возмущениях в системе, то есть при изменении величины подачи или глубины резания.

Кинематическая схема системы приведена на листе 4. Коробка скоростей двигателя — двухступенчатая. На листе приведены шестерни, которые принимают участие в передаче при «тяжелой» обработке — при черновом точении. На статической характеристике системы видно, что статизм системы по скорости при номинальной нагрузке незначителен.

На листе 5 представлена принципиальная схема датчика мощности. Его основой служат датчик тока УБСР-ДТ-3АИ, встроенный в преобразователь, и тахогенератор, стоящий на валу двигателя. Сигналы, пропорциональные току якоря двигателя и скорости его вращения перемножаются на микросхеме К525ПС2А, на выходе которой получается сигнал, пропорциональный мощности резания. Параметры микросхемы приведены в записке в разделе 5.5.

Также была рассчитана экономическая эффективность предлагаемой системы по сравнению с имеющейся в настоящее время на станке и некоторые экономические параметры, затраты на ремонт, общецеховые расходы и прочее. Лист 8 отражает некоторые экономические показатели разработанной системы, а так же краткий сравнительный анализ разработанной и имеющейся систем автоматического управления.

1	2	3	4	5	6	7	8	9

Copyright © Radioland. Все права защищены.
Дата публикации: 2004-09-01 (0 Прочтено)