- •Методические указания
- •Введение
- •Организация лабораторных занятий
- •Порядок выполнения лабораторных работ
- •Требования к отчету
- •Техника безопасности при работе студентов в лаборатории
- •Лабораторная работа №1 изучение конструкции и эксплуатационно-технических данных асинхронных электродвигателей
- •Лабораторная работа №2 изучение конструкции и работы регулируемого привода двухударного ходновысадочного автомата
- •Лабораторная работа №3 исследование работы электропривода пневматического ковочного молота
- •Лабораторная работа №4 исследование работы электропривода кривошипного пресса
- •Лабораторная работа №5 исследование работы электропривода гидравлического пресса
- •Лабораторная работа №6 изучение элементов систем управления
- •Лабораторная работа №7 система управления кривошипного пресса с фрикционной муфтой включения
- •Лабораторная работа №8 система управления гидравлическим прессом
- •Библиографический список
- •Содержание
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Лабораторная работа №2 изучение конструкции и работы регулируемого привода двухударного ходновысадочного автомата
Цель работы.
Целью работы является практическое ознакомление с конструкцией регулируемого привода кузнечно-прессовых машин, его основными элементами и принципом действия.
Описание работы.
Современные кузнечно-прессовые машины, в первую очередь, автоматы оснащаются, как правило, регулируемым приводом, позволяющим расширить технологические возможности оборудования, устанавливая оптимальный темп штамповки для конкретного изделия, и тем самым оптимизировать производительность технологического процесса.
Примененный в холодновысадочном автомате привод выполнен в виде регулируемого по напряжению выпрямителя с тиристорами, обеспечивающего питанием двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, номинальная или основная скорость которого - 600 об/мин.
Понижением напряжения на якоре обеспечивается снижение скорости в пределах 1:2 (регулирование в первой зоне - вниз от основной). Понижение напряжения на обмотке возбуждения уменьшает магнитный поток на полюсах, что обеспечивает повышение скорости в пределах 1:2 (регулирование во второй зоне - вверх от основной).
Структурная схема привода представлена на рис.1. Тиристорный преобразователь обеспечивает получение двух регулируемых по величине напряжений постоянного тока для питания цепи якоря ( Uяmах = 220 В) и обмотки возбуждения (Uomax = 110В). Он состоит из ассиметричного трехфазного мостового выпрямителя (рис. 2) на пяти кремниевых вентилях ВК-50 и трех тиристорах Т-50, два из которых предназначены для регулирования напряжения на якоре, а один на обмотке возбуждения.
Тиристорный управляемый полупроводниковый вентиль имеет три электронно-дырочннх перехода (рис, 3) и состоит из четырех чередующихся слоев кремния "р" и "n" типов и управляющего электрода.
При отсутствии сигнала управления тиристор имеет большое сопротивление - он заперт.
При подаче на управляющий электрод сигнала незначительной мощности (около 5 Вт) тиристор становится проводником до момента исчезновения сигнала управления относительно полупериода выпрямленного диодами напряжения, т.е. меняя "угол зажигания", можно менять величину этого напряжения.
Рис.1
ЗС – задачник скорости
У – промежуточный усилитель
ТП – тиристорный преобразователь
Д – электродвигатель
ТГ – maxогенератор
КУ – корректирующее устройство
О – отсечка по ЭДС обратной связи
Ф – фильтр
Я – якорь
ОВ – обмотка возбуждения
МЦ – магнитная цепь
Uк – напряжение коррекции
Uвх – напряжение на входе усилителя
Uупр – напряжение на входе блока управления
Uз – задающее напряжение
Uос – напряжение обратной отрицательной связи
Uя – напряжение на якоре
Uв – напряжение обмотки возбуждения
Iв ток обмотки возбуждения
Едв – ЭДС двигателя
Еос – ЭДС обратной связи
Эти функции выполняет система фазового управления тиристорами.
Значение среднего выпрямленного напряжения, регулируемого тиристорами, определяется по формуле:
V =
где m- число фаз;
- действующее значение фазного напряжения;
α - угол зажигания.
Преобразователь управляется по двум каналам (на якорь и на обмотку возбуждения) от одного задатчика скорости. Изменением величины постоянного напряжения задатчика скорости осуществляется регулировка фазы управляющего импульса (угла зажигания). В цепь задатчика скорости последовательно, но с обратной полярностью включена обмотка якоря тахогенератора. Тем самым обеспечивается отрицательная обратная связь по скорости. Напряжение управления изменяется по зависимости
Uу = Uз – Uoс
Если Uз< Uoс, то будет происходить дальнейший разгон двигателя и, следовательно, якоря тахогенератора, до тех пор пока Uз Uoс, и наоборот. Обратная связь является автоматическим регулятором, уменьшающим через систему управления тиристорами напряжение, подаваемое на электродвигатель, пока скорость не достигнет заданной.
Порядок выполнения.
1. Определяются паспортно-технические данные привода постоянного тока холодновысадочного двухударного автомата.
2. Составляются схемы расположения силовых диодов и тиристоров на панели преобразователя.
3. Определяются паспортно-техннческие данные главного электродвигателя автомата.
4. Производится расчет и построение естественной механической характеристики двигателя
.
Расчет механической характеристики.
Уравнение естественной механической характеристики для двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением будет
ne =
где - напряжение на якорной обмотке (В),
М - момент, развиваемый двигателем (НМ),
ne - обороты якоря (1/мин.).
Сопротивление обмоток якоря будет
Rя = (Ом)
где α = 0,5 - коэффициент соотносительно общих потерь к потерям мощности в сопротивлении якоря;
Iн – номинальный ток (а), Рн - номинальная мощность (кВт), - номинальный КПД
Ке Ф =
где α = 0,5 - коэффициент ЭДС, зависящий от конструкции двигателя,
Ф - магнитный поток на полюсах,
- номинальные обороты двигателя.
КмФ =
где Км – коэффициент момента, зависящий от конструкции двигателя.
Номинальный момент
Мн =
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ.
Осмотр электродвигателя и электрооборудования проводится при обесточенной линии автомата.
Контрольные вопросы.
1. К чему может привести отсутствие отсечки по току в цепи обмотки возбуждения?
2. Какова роль тахогенератора в работе привода?
3. Возможно ли использование асинхронного двигателя переменного тока в регулируемом приводе КПМ?
Литература: /1; 2; 5; 7/.