Выбор комплектного преобразователя и датчиков координат электропривода

Для выбора комплектного преобразователя, предварительно осуществим выбор двигателя.

Определим тяговое усилие стола при хпр = 20, по формуле:

Н, (3,1).

где — максимальное усилие резания, H;

— вес стола и детали, 29 400 и 19 600 соответственно;

обычно.

.

Н, (3,2).

Н.

Для стола продольно-строгального станка статическая мощность двигателя рассчитывается по следующей формуле:

Вт, (3.3).

где — максимальная скорость прямого хода, м/c;

— КПД передачи, определяется согласно графику рисунок 4−8 [1,73], 0.71. электропривод кинематическая силовая математическое.

Вт.

Для продольно-строгального станка характерны 4 участка циклограммы:

• — Движение с пониженной скоростью (врезание резца в деталь);
• — Резание детали со скоростью рабочего хода;
• — Движение с пониженной скоростью (выход резца из детали);
• — Обратный ход.

В установившемся режиме при прямом ходе стола в процессе резания статический момент на валу двигателя:

Н· м, (3.4).

Усилие трения при обратном ходе стола:

Н, (3.5).

Коэффициент загрузки при обратном ходе стола:

КПД передачи при обратном ходе стола:

(3,7).

где. Принимаем.

Статическая мощность двигателя при обратном ходе стола:

Вт, (3.8).

В установившемся движении при обратном ходе стола статический момент на валу двигателя:

Нм, (3.9).

Время прямого хода:

мин, (3.10).

Время обратного хода:

мин, (3.11).

Время цикла работы:

с, (3.12).

Мощность двигателя, работающего в длительном цикле:

P_расч = kM_{с. э ном} Вт, (3.13).

где k — коэффициент запаса мощности, обычно k = 1,08−1,35.

Угловая номинальная скорость двигателя:

рад/c, (3.14).

Частота вращения:

об/мин, (3.15).

Среднеквадратичный статический момент рассчитывается по формуле:

Н· м, (3.16).

где М_c.i — статический момент на i-м интервале нагрузочной диаграммы механизма;

t_i — продолжительность i-го интервала;

t_ц — время цикла.

Н· м.

кВт.

Исходя из расчетных данных, выбираем двигатель, чтобы он удовлетворял следующим условиям:

;

.

Выбираем двигатель 4А 315 М 6У 3, со следующими параметрами:

• — номинальная мощность, 132 кВт;
• — номинальное скольжение, 2%;
• — номинальное кпд, 91.5%;
• — cosц 0.89;

— равно, 2.2;

• — равно, 1.2;
• — критическое скольжение, 8.5%;

• — равно, 7;
• — момент инерции двигателя, 4.5;

Динамический момент электропривода М_дин определим, принимая линейный закон изменения скорости.

М_дин = = J ,.

где — допустимое угловое ускорение:

=, (3.17).

где a_доп = допустимое линейное ускорение в продольно-строгальных станках примем в пределах а_доп = (0.8−1) .

На каждом интервале нагрузочной диаграммы момент двигателя будем рассчитывать по следующей формуле:

М = М_с + М_дин = М_с + J (3,18).

Мпуск.пр.без нагр = Мс. обр + Мдин пр=113,4 + 530,4 = 643,8 Нм;

Мпуск.пр.под нагр = Мс. пр + Мдин пр=1201,4 + 530,4 = 1731,8 Нм;

Мторм.пр.под нагр = Мс. пр — Мдин пр=1201,4−530,4 = 671 Нм;

Мторм.пр.без нагр = Мс. обр — Мдин пр=113,4−530,4 = -417 Нм;

Мпуск.обр = Мс. обр + Мдин пр=113,4 +530,4 = 643,8 Нм;

Мторм.обр = Мс. обр + Мдин пр=113,4−530,4 = - 417 Нм.

t1 — разгон в холостую до пониженной скорости, соответствует Мпуск.пр.без нагр.

с,.

м,.

t2 — подход к детали на пониженной скорости, Мс пр. хх =Мс обр.

м,.

с,.

t3 — врезание в деталь на пониженной скорости, Мс. пр.

t4 — разгон до рабочей скорости, Мпуск.пр.под нагр:

с,.

с,.

t5 — время обработки детали Мс пр.

м,.

с,.

t6 — торможение до пониженной скорости, Мторм.пр.под нагр.

t7 — работа на пониженной скорости, до выхода из изделия, Мс. пр.

t8 — работа на пониженной скорости в холостую, Мс. обр.

t9 — торможение до полной остановки, Мторм.пр.без нагр.

t10 — разгон на обратный ход, Мпуск.обр.

с,.

м,.

t11 — обратный ход на установившейся скорости, Мс. обр.

м,.

с,.

t12 — торможение до пониженной скорости, Мторм.обр.

с,.

м,.

t13 — движение на пониженной скорости, Мс. обр.

t14 — торможение до полной остановки, Мторм.обр.

м, Упрощенная нагрузочная диаграмма электропривода используется для проверки двигателя по нагреву и перегрузочной способности. Электропривод работает в циклическом режиме с переменной нагрузкой. Для проверки двигателя по нагреву используем метод эквивалентного момента. Условием правильного выбора двигателя по нагреву будет: M_э M_ном.

В циклическом режиме эквивалентный момент определяется только для рабочих участков.

Н· м, (3.19).

гдемомент на i-м интервале,.

— продолжительность работы на i-м интервале,.

n — число рабочих интервалов в цикле,.

m — количество интервалов спуска и торможения,.

N — количество интервалов установившегося движения,.

— продолжительность пуска (торможения) на i-м интервале,.

— коэффициент, учитывающий ухудшение охлаждения при пуске (торможении),.

— продолжительность установившегося движения на i-м интервале.

Номинальный момент двигателя.

Нм.

Так как М_н >, значит условие правильности соблюдено.

Рассчитываем номинальный ток:

.

На основании произведенных расчетов для нашего двигателя выбираем преобразователь Telemecanigue, тип АТV-66С 19N4, со следующими параметрами:

• — номинальная мощность, 132 кВт;
• — входной ток, 275 А;
• — максимальный ток 367.5 А;
• — номинальный ток преобразователя, 270 А;
• — потери преобразователя, 3.5 кВт;
• — полная мощность, 190 кВА;
• — масса преобразователя, 136 кг;
• — fk= 2 кГц;
• — частота коммутация ключей то 0.1 до 200 Гц.