Хонинговальный станок

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая часть

1.1 Назначение и технические характеристики устройства

Специальный станок хонинговальный предназначен для хонингования отверстий диаметром 90 мм в детали №219 - 32 - Сб243СБ - корпус.

Хонингование производится с помощью инструмента, представляющую собой плавающую хонголовку, оснащенную абразивными брусками и системой толкателей, которые сопрягаются с системой толкателей цилиндра разжима брусков. Для замера параметров обрабатываемой детали инструмент оснащен системой активного контроля типа «падающей» пробки - калибр. При достижении заданного размера пробка - калибр проваливается и подается команда на окончание цикла обработки. После этого инструмент выводится в исходное положение.

Рассмотрим основные операции, производимые хонинговальным станком:

При пуске включается гидронасос, обеспечивающий рабочее давление масла в гидросистеме станка, которая обеспечивает требуемый прижим абразивных брусков к обрабатываемой поверхности.

При полуавтоматической обработке на высоком давлении шпиндель перемещается вверх, где выключает электромагнит отвода вверх, перемещается вниз, переходит в возвратно - поступательное движение, в нижней точке включается вращение шпинделя, одновременно включается электромагнит высокого давления, абразивные бруски разжимаются и при движении шпинделя вверх происходит обработка поверхности отверстия.

При полуавтоматической обработке на высоком - низком давлении обработка происходит заданное время на высоком давлении - шпиндель перемещается вверх, где выключает электромагнит отвода вверх, перемещается вниз, переходит в возвратно - поступательное движение, в нижней точке включается вращение шпинделя, одновременно включается электромагнит низкого давления, абразивные бруски разжимаются и при движении шпинделя вверх происходит обработка поверхности отверстия в течении заданного времени, далее таймер отключает электромагнит высокого давления и включает электромагнит низкого давления, происходит обработка детали низким давлением до достижения числа двойных ходов на счетчике РС.

При полуавтоматической обработке на низком - высоком давлении обработка происходит заданное время на высоком давлении - шпиндель перемещается вверх, где выключает электромагнит отвода вверх, перемещается вниз, переходит в возвратно - поступательное движение, в нижней точке включается вращение шпинделя, одновременно включается электромагнит высокого давления, абразивные бруски разжимаются и при движении шпинделя вверх происходит обработка поверхности отверстия в течении заданного времени, далее таймер отключает электромагнит низкого давления и включает электромагнит высокого давления, происходит обработка детали высоким давлением до достижения числа двойных ходов на счетчике РС.

При полуавтоматической обработке на низком - высоком - низком давлении обработка происходит на низком давлении в течении числа двойных ходов на счетчике РС, далее обработка происходит в соответствии с режимом обработки на высоком - низком давлении.

Основные технические характеристики представлены в таб. 1.

Таблица 1. Основные технические данные и характеристики станка

Класс точности станка	Н
Частота вращения шпинделя, об / мин	100
Наибольшее перемещение шпинделя, мм	500
Давление в системе разжима брусков, кгс/мм2
высокое	8
пониженное	6
Скорость возвратно - поступательного движения, м/мин	10
Масса станка, кг	3916
Температура для нормальной работы, оС	+5 … +20

1.2 Кинематическая схема, назначение приводов

Рис. 1. Кинематическая схема хонинговального станка.

Привод вращения шпинделя является главным приводом станка, с помощью него приводится во вращение шпиндель, на котором укреплена хонголовка, выполняющая хонингование детали.

Привод насоса гидравлики обеспечивает рабочее давление масла в гидросистеме.

Привод централизованной смазки обеспечивает рабочее давление масла в смазочной системе, смазку всех трущихся деталей механизма.

1.3 Циклограмма, режимы работы приводов

Рассмотрим работу всех приводов для различных режимов работы. Для режима наладки циклограмму строить бессмысленно, поскольку все движения выполняются вручную оператором или наладчиком. Рассмотрим циклограмму работы станка для режима работы на высоком давлении.

Привода насоса гидростанции и привод насоса смазки работают в продолжительном режиме.

Режимы работы для этих двух приводов продолжительные, привода включаются в работу при включении станка и выключаются перед его отключением.

Для определения циклограммы привода вращения шпинделя рассчитаем время этапов одного максимально возможного рабочего прохода хонголовки:

t_опуск = l / v = 500 * 10^-3 / 10 * 60 = 3 c, где

l - наибольшее перемещение шпинделя,

v - скорость возвратно - поступательного движения шпинделя.

Аналогично время подъема головки:

t_под = l / v = 500 * 10^-3 / 10 * 60 = 3 c, где

l - наибольшее перемещение шпинделя,

v - скорость возвратно - поступательного движения шпинделя.

При опускании шпиндель не вращается, двигатель отключен от сети автоматикой, поэтому потребляемая мощность двигателя главного привода составляет при опускании Р_опуск = 0 кВт.

Мощность хонингования при движении шпинделя вверх составит:

Р_х = С_Р · V_з^r · t^x · s^y · d^q, где

V_з - скорость движения шпинделя,

С_Р, r, x, y, q - коэффициент и показатели шлифования,

t - глубина шлифования, мм,

s - подача на один оборот детали или в долях ширины круга на двойной ход стола,

d - диаметр шлифования, мм.

Принимаем материал обрабатываемой детали - серый чугун, тогда

С_Р = 67; r = 0,75; x = 0,4; y = 0; q = 0,25.

Р_х = 67 · 0,47^0,75 · 0,15^0,4 · 0,025⁰ · 90^0,25 = 54,8 кВт.

Двигатель главного привода станка работает в повторно - кратковременном режиме.

2. Специальная часть

2.1 Расчет мощности электродвигателей

Мощность двигателей насосов найдем из условий требуемого давления в системе и производительности:

где Р_ДвГид - мощность двигателя привода насоса гидростанции;

K_З - коэффициент запаса, принимаем 1,3;

Q - производительность гидростанции;

Н - давление в системе,

з_н - КПД насоса, для центробежного насоса,

з_п - КПД механической передачи.

где Р_{ДвГСмаз} - мощность двигателя привода насоса смазки;

K_З - коэффициент запаса, принимаем 1,3;

Q - производительность гидростанции;

Н - давление в системе,

з_н - КПД насоса, для центробежного насоса,

з_п - КПД механической передачи.

Мощность хонингования при движении шпинделя вверх составит:

Р_х = С_Р · V_з^r · t^x · s^y · d^q, где

V_з - скорость движения шпинделя,

С_Р, r, x, y, q - коэффициент и показатели шлифования,

t - глубина шлифования, мм,

s - подача на один оборот детали или в долях ширины круга на двойной ход стола,

d - диаметр шлифования, мм.

Принимаем материал обрабатываемой детали - серый чугун, тогда

С_Р = 67; r = 0,75; x = 0,4; y = 0; q = 0,25.

Р_х = 67 · 0,47^0,75 · 0,15^0,4 · 0,025⁰ · 90^0,25 = 34,8 кВт.

По циклограмме (Рис. 2) определим эквивалентную мощность электродвигателя:

2.2 Основные требования к системе электропривода

Требования к приводу гидростанции станка:

Диапазон и плавность регулирования скорости - нерегулируемый двигатель.

Характер нагрузки привода - продолжительный, нагрузка постоянная.

Частота включения привода - редкое (несколько раз в день)

Соотношение машинного и вспомогательного времени - 1: 0,

Энергетические показатели привода: КПД и коэффициент мощности - высокий КПД и коэффициент мощности, поскольку привод работает в продолжительном режиме все время работы станка.

Надежность привода, простота обслуживания и наладки. Данный привод должен быть надежен, поскольку без него станок неработоспособен. Должен быть прост в обслуживании и наладке.

Система управления должна быть безопасна и проста в управлении, органы управления должны находиться в легкодоступных местах.

Поскольку операция включения привода гидростанции производится в среднем один раз в смену, то время на операцию управления для данного привода несущественно.

Точность системы управления привода гидростанции регламентируется достаточностью производительности насоса, то есть привод должен перекрывать потребность станка в потреблении масла под давлением 6 и 8 кгс/см².

Требования к приводу смазочного механизма:

Диапазон и плавность регулирования скорости - нерегулируемый двигатель.

Характер нагрузки привода - продолжительный, нагрузка постоянная.

Частота включения привода - редкое (несколько раз в день)

Соотношение машинного и вспомогательного времени - 1: 0,

Энергетические показатели привода: КПД и коэффициент мощности - высокий КПД и коэффициент мощности, поскольку привод работает в продолжительном режиме все время работы станка.

Надежность привода, простота обслуживания и наладки. Данный привод должен быть надежен, поскольку без него станок неработоспособен. Должен быть прост в обслуживании и наладке.

Система управления должна быть безопасна и проста в управлении, органы управления должны находиться в легкодоступных местах.

Поскольку операция включения привода смазочного механизма производится в среднем один раз в смену, то время на операцию управления для данного привода несущественно.

Точность системы управления привода смазочного механизма регламентируется достаточностью производительности насоса, то есть привод должен перекрывать потребность станка в потреблении масла для смазки всех механизмов.

Требования к главному приводу хонинговального станка:

Диапазон и плавность регулирования скорости - нерегулируемый двигатель.

Характер нагрузки привода - повторно - кратковременный, нагрузка переменная, возможны небольшие рывки и неровности хода.

Частота включения привода - частое (десятки раз в минуту)

Соотношение машинного и вспомогательного времени - 1: 5,

Энергетические показатели привода: КПД и коэффициент мощности - невысокий КПД и коэффициент мощности, поскольку привод работает в повторно - кратковременном режиме все время работы станка.

Надежность привода, простота обслуживания и наладки. Данный привод должен быть надежен, поскольку без него станок неработоспособен. Должен быть прост в обслуживании и наладке.

Система управления должна быть безопасна и проста в управлении, органы управления должны находиться в легкодоступных местах.

Поскольку операция включения главного привода станка производится весьма часто, то время на операцию управления для данного привода должно быть сведено для минимума.

Точность системы управления привода вращения шпинделя станка должна быть достаточна для поддержания постоянства момента резания.

2.3 Выбор типа электропривода и типа рассчитанных двигателей

Для приводов гидростанции и смазочного механизма принимаем асинхронные двигатели с КЗ - ротором.

Для привода гидростанции принимаем асинхронный двигатель с КЗ ротором 4А100L2Y3.

Номинальная мощность - Р_н = 5,5 кВт.

Синхронная частота вращения - n_o = 3000 об/мин.

Номинальное скольжение - S_o = 4%.

Номинальный КПД - з_н = 87,5%.

Номинальный коэффициент мощности - соs ц_н = 0,91.

Кратность максимального момента М_макс/М_н = 2,2.

Кратность пускового момента М_п/М_н = 2.

Кратность минимального момента М_мин/М_н = 1,2.

Кратность пускового тока I_п/I_н = 7,5.

Для привода смазочного механизма принимаем асинхронный двигатель с КЗ ротором 4А63В2Y3.

Номинальная мощность - Р_н = 0,55 кВт.

Синхронная частота вращения - n_o = 3000 об/мин.

Номинальное скольжение - S_o = 8,5%.

Номинальный КПД - з_н = 73%.

Номинальный коэффициент мощности - соs ц_н = 0,86.

Кратность максимального момента М_макс/М_н = 2,2.

Кратность пускового момента М_п/М_н = 2.

Кратность минимального момента М_мин/М_н = 1,2.

Кратность пускового тока I_п/I_н = 5.

Для главного привода хонинговального станка принимаем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А, АИР, RA.

Для привода шпинделя принимаем асинхронный двигатель с КЗ ротором типа 4А200L6Y3.

Номинальная мощность - Р_н = 13 кВт.

Синхронная частота вращения - n_o = 1000 об/мин.

Номинальное скольжение - S_o = 2,3%.

Номинальный КПД - з_н = 90,5%.

Номинальный коэффициент мощности - соs ц_н = 0,9.

Кратность максимального момента М_макс/М_н = 2.

Кратность пускового момента М_п/М_н = 1,2.

Кратность минимального момента М_мин/М_н = 1.

Кратность пускового тока I_п/I_н = 6,5.

Для питания станка принимаем переменный трехфазный ток напряжением 380 В.

Для питания аппаратуры управления, освещения сигнализации используем переменный ток напряжением 380 В (для трехфазных приемников) и напряжением 220 В (для двухфазных приемников).

2.4 Проверка выбранных двигателей, расчет механических характеристик

Для привода шпинделя:

Номинальная частота вращения и номинальная скорость:

n_н = n_o ? (1 - S_o) = 1000 · (1 - 0,023) = 977 об/мин,

щ_н = р ? n_н / 30 = 3,14 ? 977 / 30 = 102,3 рад/с,

Номинальный и максимальный моменты двигателя

М_н = Р_н / щ_н ? 10³ = 30 / 102,3 ? 10³ = 293,5 Н ? м,

М_макс = М_н ? К₁ = 293,5 ? 2 = 586,5 Н ? м.

Значение пускового момента

М_п = М_н ? К₂ = 293,5 ? 1,2 = 352,5 Н ? м.

Критическое скольжение

S_кр = S_н ? (К₁ + vК₁² - 1) = 2,3 * (2+v2² - 1) = 8,6%.

Уравнение механической характеристики имеет вид:

Угловая скорость составит:

щ = щ_o ? (1 - S), где

щ_o = р ? n_о / 30 = 3,14 ? 1000 / 30 = 104,72 рад/с - скорость идеального холостого хода.

Для привода насоса гидростанции:

Номинальная частота вращения и номинальная скорость:

n_н = n_o ? (1 - S_o) = 3000 · (1 - 0,04) = 2880 об/мин,

щ_н = р ? n_н / 30 = 3,14 ? 2880 / 30 = 301,6 рад/с,

Номинальный и максимальный моменты двигателя

М_н = Р_н / щ_н ? 10³ = 5,5 / 301,6 ? 10³ = 18,24 Н ? м,

М_макс = М_н ? К₁ = 18,24 ? 2,2 = 40 Н ? м.

Значение пускового момента

М_п = М_н ? К₂ = 18,24 ? 2 = 36,5 Н ? м.

Критическое скольжение

S_кр = S_н ? (К₁ + vК₁² - 1) = 4 * (2,2+v2,2² - 1) = 16,6%.

Угловая скорость составит:

щ = щ_o ? (1 - S), где

щ_o = р ? n_о / 30 = 3,14 ? 3000 / 30 = 314 рад/с - скорость идеального холостого хода.

Для привода насоса станции смазки:

Номинальная частота вращения и номинальная скорость:

n_н = n_o ? (1 - S_o) = 3000 · (1 - 0,085) = 2745 об/мин,

щ_н = р ? n_н / 30 = 3,14 ? 2745 / 30 = 287,5 рад/с,

Номинальный и максимальный моменты двигателя

М_н = Р_н / щ_н ? 10³ = 0,55 / 287,5 ? 10³ = 1,91 Н ? м,

М_макс = М_н ? К₁ = 18,24 ? 2,2 = 4,2 Н ? м.

Значение пускового момента

М_п = М_н ? К₂ = 1,91 ? 2 = 3,82 Н ? м.

Критическое скольжение

S_кр = S_н ? (К₁ + vК₁² - 1) = 4 * (2,2+v2,2² - 1) = 16,6%.

Угловая скорость составит:

щ = щ_o ? (1 - S), где

щ_o = р ? n_о / 30 = 3,14 ? 3000 / 30 = 314 рад/с - скорость идеального холостого хода.

Выбор проводов и питающих кабелей.

Ток, протекающий по кабелю, питающему станок в целом, составит:

Для питания станка принимаем провода с алюминиевыми жилами, проложенными в трубе. Число жил в трубе - четыре. Определяем сечения проводов типа АПВ: S = 25 мм².

Для двигателей провода выбираем по расчетному длительному току электродвигателя:

Для двигателя привода шпинделя ток составит:

Выбираем четырехпроводный кабель АПВ, проложенный в трубах, сечением S = 16 мм².

Для двигателя привода гидростанции ток составит:

Выбираем четырехпроводный кабель АПВ, проложенный в трубах, сечением S = 2,5 мм².

Для двигателя привода смазочной станции ток составит:



Выбираем четырехпроводный кабель АПВ, проложенный в трубах, сечением S = 2,5 мм².

2.5 Выбор преобразователей, аппаратов защиты и элементов схемы управления

В качестве защитной аппаратуры применяется автоматический воздушный выключатель, тепловое реле - от перегрузки.

Номинальный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя составит:

I_эл >= 1,25 I_дл = 1,25 * 68 = 85 А,

Ток срабатывания комбинированного расцепителя автоматического выключателя составит:

I_{ср эл} >= I_п = 1,2 * 56 + 15 = 82 А.

Выбираем автоматический выключатель АЕ2056.

Номинальный ток нагревательного элемента теплового реле составит:

I_Т >= 1,15 I_дл = 1,15 * 67,5 = 77,6 А

Параметры автоматического выключателя:

I_н = 100 А, I_расц = 80 А, I_Т = 80 А.

Параметры плавких вставок.

Для магистрали, питающей хонинговальный станок, максимальный кратковременный ток составит:

I_кр = I_п + I_н, где

I_п - пусковой ток наиболее мощного двигателя,

I_п = 6,5 * I_н = 6,5 *56 = 364 А,

I_н - длительный номинальный ток линии, определяемый без рабочего тока наиболее мощного двигателя,

I_н = 10,26 + 1,3 = 11,5 А.

максимальный кратковременный ток

I_кр = 364 + 11,5 = 375,5 А.

Для предохранителя питания станка в целом выбираем предохранитель с плавкой вставкой номинальным током I_{н вст} = 430 А.

Для предохранителя, защищающего двигатель главного привода станка, выбираем предохранитель с плавкой вставкой номинальным током I_{н вст} = 430 А.

Для предохранителя, защищающего двигатель гидростанции, выбираем предохранитель с плавкой вставкой номинальным током I_{н вст} = 100 А.

Для предохранителя, защищающего двигатель насоса смазочного механизма, выбираем предохранитель с плавкой вставкой номинальным током I_{н вст} = 10 А.

Выбор реле максимального тока.

Ток срабатывания реле максимального тока

Выбор пускателя.

Пускатель выбираем по номинальному току:

I_п >= I_н

Тип - ПМЛ5212.

2.6 Разработка и описание схемы управления, назначение элементов схемы управления

Электросхема станка предусматривает работу в различных режимах в зависимости от переключателя SA1:

Наладочный;

Полуавтоматический на высоком давлении;

На высоком - низком давлении;

На низком - высоком давлении;

На низком - высоком - низком давлении.

Наладочный режим работы станка.

Вводным выключателем QF подключается станок к питающей сети, при этом загорается лампа HL1 «сеть» на пульте станка.

Нажатием на кнопку SB2 включается пускатель КМ1, который подает питание на двигатель гидронасоса.

Установкой переключателя SA1 определяется наладочный режим с символом «Наладка».

Нажатием на кнопку SB3 осуществляется толчковое перемещение шпинделя, включаются электромагниты YA1, шпиндель толчком перемещается вверх, освобождая фиксатор. При выводе фиксатора срабатывает микропереключатель SQ4, который контактами включает электромагнит отвода вверх YA2 - шпиндель перемещается вниз, при достижении нижнего положения переходит в возвратно - поступательное движение.

В любой точке движения шпиндель можно остановить нажатием кнопки SB3.

Возврат шпинделя в исходное состояние осуществляется нажатием кнопки SB4. При этом включается реле КА4 и реле КА1, включаются электромагнит YA1 - шпиндель перемещается вверх. Достигая исходного положения, шпиндель нажимает датчик SQ2, включая реле КА6, которое отключает реле КА1 и электромагнит YA1.

Нажатием на кнопку SB5 включается пускатель KM2 и реле KT3, осуществляется включение двигателя вращения шпинделя. При отпускании кнопки вращение прекращается.

Разжим хон осуществляется нажатием на кнопку SB6, происходит включение электромагнита YA4 высокого давления.

Полуавтоматический режим.

При полуавтоматическом режиме необходимо задаться количеством двойных ходов на счетно - импульсном реле РС.

Цикл станка осуществляется нажатием на кнопку SB3, далее автоматика срабатывает следующим образом:

Включается электромагнит панели YA1, шпиндель перемещается вверх, освобождая фиксатор, срабатывая микропереключатель SQ4, контролирующий блокировку двигателя, шпиндель движется вниз, где переходит в возвратно - поступательное движение.

2.7 Возможные неисправности в работе схемы управления и мероприятия по их устранению

Возможные неисправности в работе схемы управления и мероприятия по их устранению представлены в таб. 2.1.

Таб. 2.1. Возможные неисправности и методы их устранения

Проявления неисправности	Возможная причина	Метод устранения	Примечание
При включении питания не горит лампа «сеть»	Перегорел предохранитель в цепи питания	Заменить предохранитель
- «-	Нет контакта в выключателе QF	Заменить выключатель, проверить контакты
В наладочном режиме не включается гидронасос	неисправен пускатель КМ1	Заменить пускатель
В наладочном режиме не включается гидронасос	Плохой контакт в пускателе.	Прочистить контакты пускателя

3. Модернизация электропривода

3.1 Анализ существующей системы электропривода

Существующая система электропривода вращения шпинделя имеет целый ряд существенных недостатков.

Основным недостатком данной системы электропривода является малый пусковой момент двигателя, что сказывается на работе электродвигателя в повторно - кратковременном режиме, при частых и тяжелых пусках. Кроме того, при пуске асинхронный двигатель развивает гораздо меньший момент, чем аналогичного типоразмера двигатель постоянного тока. Асинхронный привод имеет больше потерь при пуске, при прочих равных условиях больше нагревается, что ведет к увеличению установленной мощности.

Преимуществом асинхронного привода является его дешевизна и простота эксплуатации и ремонта.

3.2 Модернизация силовой части

Модернизацией силовой части будет являться замена асинхронного двигателя на двигатель постоянного тока с системой управления, ориентированной на регулировку и поддержание заданного момента.

Для расчета принят двигатель постоянного тока независимого возбуждения типа ДП-31. (Таб.)

Таблица 3.1

Номинальная мощность Рн кВт	12
Номинальное напряжение Uн В	220
Номинальный ток Iн А		64
Частота вращения nн об/мин	1410
Момент инерции якоря Jдв кг*м2	0,3
Число пар полюсов pп		2
Сопротивление якорной цепи при 20?С Rя20 Ом	0,194
Сопротивление обмотки возбуждения при 20?С Rв20 Ом	107
Число витков обмотки возбуждения на полюс Wв	1700
Номинальный ток возбуждения Iвн А	1,42
Номинальное напряжение возбуждения Uвн В	220
Магнитный поток на полюс Ф мВб	8,8
Продолжительность включения ПВ%	100

На основе исходных данных определяются параметры двигателя.

Сопротивление якорной цепи при 75?С

R_я75 =1,22*R_я20 =1,22*0,194 =0,237 ОМ

Сопротивление обмотки возбуждения при 75?С

R_в75 =1,22*R_в20 =1,22*107 =130,5 Ом

Индуктивность якорной цепи

L_я =к =0,6 =0,00698 Гн =6,98 мГн

Номинальная частота вращения

щ_н = = =148 с^-1

Коэффициент передачи двигателя

К_д = = =0,72

Номинальный момент двигателя

М_н =I_н/К_д =64/0,72 =88,8 Н*м

Максимальный момент

М_max =2,5*М_н =2,5*88,8 =222 Н*м

Максимальный ток якоря

I_max =M_max*К_д =177,6*0,72 =160 А

Скорость холостого хода

щ₀ =U_н*к_д =220*0,72 =158,6 с^-1

Таблица 3.2

Rя75 Ом	Rв75 Ом	Lя мГн	щн с-1	кд	Мн Нм	Мmax Нм	Imax A	щ0 с-1
0,237	130,5	6,98	148	0,72	88,8	222	160	158,6

По полученным данным строим характеристики электропривода (Рис. 6).

3.3 Модернизация схемы управления

Тиристорный преобразователь выбирается из условия I_dн>I_н, U_dн>U_н.

Выбираем преобразователь типа КТЭУ-100/220 [2]

С номинальными параметрами I_н =100 А, U_н =220 В для однодвигательного привода, реверсивный, с изменением полярности напряжения на якоре, с двухзонной системой регулирования.

Считая, что двигатель работает с перегрузкой только в режиме пуска, определим из уравнения движения время пуска, приняв, что пуск осуществляется с постоянным ускорением до номинальной скорости при М=2,5М_н и М_с=М_н

t_пуск = = =1,99 с

т.е. выбранный преобразователь перегрузку выдерживает с запасом.

СИФУ преобразователя имеет косинусоидальное опорное напряжение, управление мостами раздельное.

Принимаем в качестве согласующего элемента при подключении преобразователя к сети двухобмоточный трансформатор ТСП - 25/0,7 УХЛ4 [2].U₁ =0.38 кВ, S₁ =14,6 кВА, U_к% =5,2%, ДP_кз =550 Вт, U₂ = 205 В, I₂ =50 A, группа соединения обмоток Х/Д =11. Трансформатор предназначен для работы с преобразователем 230 В, 100А.

Определим параметры трансформатора:

Полное сопротивление фазы трансформатора

Z_а =

Активное сопротивление фазы трансформатора

R₂ = =0,22 Ом

Индуктивное сопротивление фазы трансформатора

Х_т = =0,297 ОМ

Полное активное сопротивление якорной цепи

R =(R_я+R_дп)₇₅ +2R_т + =0,237 +2*0,22 + =0,96 ОМ

Частота питающей сети

щ_с =2*р*f =2*3.14*50 =314.2 c^-1

Индуктивность трансформатора

L_m = =0.945* мГн

Общая индуктивность цепи якоря определяется из условия сглаживания непрерывного выпрямленного тока:

,

ЭДС преобразователя при б =0

Е_d0 = = =276,8 В

i_п - действующее значение первой гармоники выпрямленного тока, исходя из условий коммутации принимается равным 0,020,15;

_в-частота пульсаций первой гармоники выпрямленного напряжения

_в=m_вс= 6314,2=1885 с^-1.

Индуктивность сглаживающего дросселя:

,

т.е. сглаживающий дроссель не нужен.

Суммарная индуктивность цепи якоря:

.

Постоянная времени цепи якоря:

Электромеханическая постоянная времени:

.

Коэффициент передачи тиристорного преобразователя при косинусоидальном опорном напряжении:

.

Постоянная времени тиристорного преобразователя принимается равной: Т_п=0,01 с.

Таблица 3.4

Тя с	Тм с	кп	Тп
0,0924	0,224	27,685	0,01

Расчет контура тока

Коэффициент обратной связи по току

К_т = =0,0625 Ом

К_рт = =0,256 о.е.

Постоянная времени интегрирования регулятора тока

Т_ит = =0,0361 с

Передаточная функция регулятора тока

W_рт (р) =к_рт + =0,256 +

Передаточная функция замкнутого контура тока

W_зт(р) = =

Передаточная функция через параметры входных цепей и цепи обратной связи выглядит следующим образом:

.

Примем емкость конденсатора С_ос=0,5 мкФ., определим R_ВХ = R_ВХ1 = R_ВХ2 и R_ОС

хонинговальный кинематический станок электропривод

Рис. 7. Регулятор тока

В качестве операционного усилителя целесообразно использовать серии К553 или К140.

Размещено на Allbest.ru