Система автоматической стабилизации усилия резания шлифовального станка

Электродвигатель как объект регулирования описывается следующей системой уравнений.





Где,

- напряжение на якорной цепи (напряжение на выходе тиристорного преобразователя )
- Противоэдс двигателя
- Ток якоря двигателя
- Момент, развиваемый двигателем
- момент сопротивления
- Момент инерции, приведенный к валу двигателя
- Сопротивление якорной цепи
- Индуктивность якорной цепи

Поскольку внутренний контур рассматриваемой системы является контуром тока, то этот контур стремится подержать ток якоря на заданном уровне. Для этого контура противо-эдс двигателя является возмущающим воздействием, которое он стремится скомпенсировать. Если скорость изменения противо эдс двигателя существенно меньше постоянной времени якорной цепи (что, обычно и бывает) то влиянием противо эдс двигателя можно пренебречь. С учетом этого уравнения двигателя запишутся в виде:





Соответственно передаточная функция якорной цепи будет:



Для скорости двигателя можно записать


момент сопротивления здесь играет роль возмущающего воздействия
Передаточная функция двигателя по току якоря будет:




7.2 Тахогенератор считаем безинерционным звеном, его характеристическое уравнение:




Передаточная функция тахогенератора:



7.3 Датчика тока так же описывается безинерционным звеном





7.4 Тиристорный преобразователь как объект регулирования может быть представлен как апериодическое звено первого порядка.
Его передаточная функция:




7.5 Регуляторы тока и скорости представляют собой пропорционально интегрирующие звенья с передаточной функцией:



7.6 Передаточная характеристика ограничителя изображена на рисунке 5.



рис. 5

ограничитель описывается следующей функцией :



7.7 Регулятор усилия представляет собой пропорциональное звено.
Его передаточная функция



7.8 Вывод передаточной функции системы
При работе системы в режиме стабилизации усилия резания выходной величиной будет ток якоря, поскольку усилие резания пропорционально току якоря.

СМ. РИСУНКИ






8. Заключение

В результате выполнения курсовой работы была разработана система автоматической стабилизации усилия подачи металлорежущего станка. Разработанная система соответствует технологическим требованиям, заявленным в техническом задании.
В курсовой работе произвели расчет и выбор основного силового оборудования. А так же, в графической части работы представлены: функциональная, структурная и принципиальная схемы.
Функции всех блоков схемы были детально объяснены, было описано поведение системы в динамике.
В контуре управления двигателем постоянного тока в качестве устройства обратной связи используется тахогенератор.
Рассмотренная система управления замкнутая, то есть управляющее воздействие формируется на основе информации о существующем и требуемом состоянии объекта управления.
Для определения работоспособности системы необходимо произвести анализ устойчивости и качества системы. Для этого используются стандартные методы анализа и синтеза. В общем случае для определения устойчивости САУ необходимо решить дифференциальное уравнение, описывающее собственное движение системы.
Для более точного управления в систему может быть введена ЭВМ или программируемый логический контроллер.

9. Список литературы

Бесекерский В.А., Теория систем автоматического регулирования. – М.: Энергия, 1981;
Горбунов Б. И., Обработка металлов резанием. – М.: Машиностроение, 1981;
Ермаков Ю.М., Металлорежущие станки. – М.: Машиностроение, 1985;
Игнатов В.А., Ровенский В.Б., Орлова Р.Т., Электрооборудование современных металлообрабатывающих станков. - М.: Высшая школа, 1991;
Нагорский В.Д., Электроника и электрооборудование. Учебное пособие;
Справочник по электрическим машинам: В 2 т./ Под общ. ред. И. П. Копылова и Б. К. Клокова. т. 2. – М., 1988.
Чиликин М. Г., Общий курс электропривода. Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1971.













2




N


s

F

s



10

3









K

дин



3000

0.1



10

3





0.7

1.3



0.47 кВт