Разделы


Рекомендуем
Автоматическая электрика  Структура электропривода 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 [ 158 ] 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204

Таблица 14.15. Технические данные малоиверциоииых двигателей серии ПГТ

Тип двигателя

Номинальный момент, Н-и

Номинальная мощность, кВт

Номинальный ток, А

Номииальиое напрянсе-ине, В

Максимальный момент, Н-и

Максимальный ток, А

Максимальное ускорение, рад/с

Момент аиерцин якоря, кг .и*

ПГТ-1

20,4

25,2

26 300

0,00075

ПГТ-2

21,2

20970

0,00305

ПГТ-4

21,0

11 971

0,0071

ПГТ-6

30,7

10 000

0,0135

ПТГ-9

28,8

46,3

8120

0,0246

Примечание. Номинальная частота вращений ЗООО об/мин, максимальная частота вращеяви при ослаблении поля 5000 об/ивв.

равномерность вращення двигателя нз-за неравномерности магнитного поля в воздушном зазоре.

Малоиверционные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов лишены указанных недостатков и являются весьма перспективными для быстродействующих приводов копировальных и других станков.

В табл. 14.15 приведены основные параметры малоииерционных двигателей серии ПГТ.

Высокомоментные ДПТ являются одними из наиболее перспеетивных для механизмов подач. Регулирование их частоты вращения осуществляется при постоянном моменте изменением напряжеиия иа якоре и неизменном номинальном потоке возбуждения, создаваемом постоянными магнитами.

Основное отличие высокомоментных даигателей от обычных пазовых ДПТ заключается в замене электромагнитного возбуждении постоянными магнитами, что повлекло за собой существенное улучшение характеристик двигателей и приводов в целом. При этом высокомоментные двигатели сохранили достоинства обычных машин - высокую тепловую постоянную времени (возможность значительных перегрузок по току в режимах кратковременной и повторно-кратковременной нагрузки), хорошее демпфирование (малые чувствительность к динамическим возмущениям по нагрузке и колебательность даигателя в переходных ренсимах) и достаточную механическую прочность благодаря значительным размерам якоря и большому диаметру вала. Одновремеино оии приобрели высокое быстродействие вследствие своей способности кратковременно развивать высокие моменты.

Вследствие уменьшения массы и габаритов двигателя, увеличения его вращающего момента и собственного момеита инерции, соизмеримого с моментом инерции приводного механизма, появилась возможность установки двигателя непосредственно на винт без силового редуктора.

В результате замены электромагнитного возбуясдения постоянными магнитами были исключены обмотка возбуждения, а вместе с ней и потери иа возбуждение, рассеиваемые в даигателе, что снизило общий нагрев даигателя и создало возможность увеличения тока, а следовательно, и момеита даигателя

в тех же габаритах машины. Увеличению длительного тока двигателя способствовало также выполнение обмотки якоря из материала с высокой нагревостойкостъю изоляции. Применение постоянных магнитов позволило уменьшить высоту полюсов и 2-3 раза, чго привело к уменьшению диаметра машины на 20-30 %; одновременно упростилась установка на статоре большого числа полюсов, что обеспечило высокую равномерность магнитного поля в воздушном зазоре, а следовательно, и большую равномерность частоты вращения двигателя, особенно при малых частотах вращения. Увеличению равномерности частоты вращения даигателя и, следовательно, увеличению равномерности перемещения при малых подачах способствовали также увеличение числа и уменьшение ширины коллекторных пластин, применение специального материала щеток, а в некоторых случаях и специального покрытия коллектора двигателя и тахогенератора.

При установке достаточно мощных магнитов с незначительным размагничиванием были обеспечены независимость потока возбуждения полюсов от тока якоря и возможность получения 10-, 20-кратных моментов двигателя при малых частотах вращения, а следовательно, высокого быстродействия привода, определяемого отношением крутящего момента к моменту инерции. Таким образом было обеспечено высокое быстродействие привода при достаточно большом собственном моменте инерции даигателя.

В качестве магнитных материалов для возбуждения высокомоментных даигателей наи(к)лее широко применяют спекаемые ме-таплокерамические магниты, изготовленные из окислов с добавлением бария или стронция, реже - сплавные магниты из алвико (А1, ri, Со) и магниты с добавлением редкоземельных элементов кобальта или самария. 1Ъследние облают самой высокой магнитной энергией.

Промьнплеииость выпускает несколько модификаций высокомоментных даигателей. К иим относятся маломощные дангателн серий ДК1 и ДК2 и дангателн средней и большой мощности серии ПБВ.

Двигатели предназначены для работы в широко регулируемых приводах я имеют встроенные тахогенераторы.

Двигатели ДК1 и ПБВ выполвнхпся



Таблица U.16. Технвческяе параметры двигателей серии ДК

Тнп дввгателя

Номинальный момент,

Номинальное наприженне, В

Номинальный ток, А

ЭлектрО-мехавиче-

ская постоян-нав времени, мс

Электромагнитная постоянная времени, с

Сопротивление якоря. Ом

Индуктивность нкорн, мГн

Момент инерции, 10- кг-м

Макев-мальвое ускоре-вие, рад/с

ДК1-1,7-100-АТ

. 25

0,75

1,88

6600

ДК1-2,3-100-АТ

5200

ДК1-3,б-100-АТ

1,15

4,02

2,86

8600

ДК1-б.2-100-АТ

11.1

9800

ДК2-1,7-100-АТ

10000

ДК2-2,3-100-АТ

10000

ДК2-3.5-100-АТ

10000

ДК2-5,2-100-АТ

10000

О неподвижными постоянными магнитами, двигатели ДК2 - с полым якорем и внутри-якорным расположением магнитов, двигатели допускают работу в режимах продолжительной S1, кратковременной S2 и повторно-кратковременной S3 нагрузок (см. разд. 7). Тахогенераторы выполнены с постоянными магнитами и имеют крутизну характеристики капряжения 0,03 В (об/мин) при минимальном сопротивлении нагрузки 2000 Ом.

Двигатели и тахогенераторы обеспечивают длительную работу в диапазоне частот вращения от 0,1 об/мии до Пном, при этом пульсации вращающего момента не превосходят 8 % для двигателей ДК1 и ПБВ и 2 % для двигателей ДК-2.

Радиальная нагрузка на выходной конец вала для дангателей ДК1-1,7 - ДК1-5,2 составляет соответственно 290,270,230 и140Н, допустимая осевая нагрузка не превосходит 70 % радиальной.

Основные технические параметры двигателей ДК1. и ДК2 приведены в табл. 14.16.

Бесколлекториые (вентильные) даигатели построены иа базе высокомоментных дангателей обращенной конструкции с неподаижным индуктором и вращающейся обмоткой якоря. Щеточно-коллекгорный узел в этих даигате-лях заменен бесконтактным транзисторным или тиристориым коммутатором. Коммутация секций обмотки якоря выполнена в функции угла поворота вала даигателя, информация о котором поступает со специального датчика, являющегося составным элементом вентильного даигателя.

Важным направлением является создание совмещенных электромеханических узлов на базе применения линейных н других специальных двигателей - линейных ДПТ и АД, а также линейных и плоских синхронных дангателей. При решении вопросов о применении линейных дангателей следует учитывать, что они должны создаваться с учетом условий их работы в станке, а конструкция двигателя должна соответствовать месту его установки.

Анализируя приведенные выше характеристики различных дангателей, можно сделать следующие выводы.

Наибольшее быстродействие системы обеспечивают малоинерционные.двигатели, высокоскоростные даигатели с гладким и пе-

чатным якорями, которые должны устанавливаться через силовой редуктор; требования к качеству механической системы по жесткости, собственной частоте и величине зазоров должны быть очень высокие.

Наименьшее быстродействие обеспечивают высокооборотные пазовые даигатели с электромагнитным возбуждением. Требования к качеству механической системы (жесткость, собственная частота) ие высоки, так как даигатели не развивают больших ускорений, имеют собственный момеит инерции, значительно превышающий момеит инерции механической системы, и невысокую полосу пропускания.

Хорошее качество в системе регулироваиия может быть достигнуто при установке низкоскоростных высокомоментных дангателей, так как оии обеспечивают достаточно большие ускорении на виите при относительно высоком собственном моменте инерции, имеют высокое быстродействие благодаря большой собственной частоте и допустимости значительных форсировок по моменту. Kjx>Me того, их надежность и массо-габаритные показатели выше, чем у других типов дангателей. Наиболее перспективны обращенные высокомоментные даигатели, имеющие значительно меньшие габаритные размеры кз-за улучшения условий охлаждения обмотки якоря.

Применение бесколлекториых (вентильных) дангателей исключает слабое звено - коллектор, что повышает надежность работы и расширяет область применения дангателей постоянного тока.

В механизмах поступательного движения должны Найти широкое применение линейные двигатели.

Исполнение дангателей со встроенными термической защитой, тахогенератором, тормозом и резольвером существенно упро-щаег их установку в следящих системах, создает возможность создания автономного следящего привода и повышает надежность работы двигателя и механизма.

Список литературы

14.1. Сандлер А. С. Элевтроорввад и автоматизация металлорежущих ставков - М.: Высшая школа, 1972. - 440 с.

14.2. Андреев Г. И., Востзои М. А., Коидрнков А. И. Электроприводы главвого движения металлообрабатывающих станков с ЧПУ. - М.; Машиностроение, 1980. - 152 с.



14.3. Справочник технолога машяяострон-теля / Под ред. В. М. Ковача - М.: Машгиз. 1963. - 912 с.

14.4. Капуицов Ю. Д., Елисеев В. А., Ияъяшеяко Л. А. Электрооборудование н электропривод промышлеяных установок - М.: Высшая школа, 1979. - 359 с.

14.5. Соколов Н. Г., Елисеев В. А. Расчеты

по автоматизированному электроприводу металлорежущих станков - М.: Высшая школа. 1970. - 296 с.

14.6. Комплектные устройства управлеиия электроприводами тяжелых металлорежущих станков / Н. В. Донской, А. А. Кириллов. Я. М. Купчан, Н. Т. Малюк, А. Д. Поздеев; Под ред А. Д. Поздеев а. - М.; Энергия, 1980. - 288 с.

Раздел пятнадцатый

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

15.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОКАТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

В металлургической промышленности прокатное производство, являющееся одним из основных технологических процессов обработки металла давлением, наиболее широко использует системы автоматизированного электропривода.

Прокатные цехи являются основными при завершении технологической обработки металла в металлургической отрасли. В состав прокатного цеха входят собственно прокатный стан, механизмы для подготовки металла к прокатке, обработка готовой продукции, различные вспомогательные службы.

Прокатный стан - это сложное устройство, состоящее из большого количества механизмов, объединенных одной технологической линией. В прокатном стане имеются главные механизмы - рабочие i валки прокатной клети и вспомогательные механизмы, обеспечивающие непрерывность технологического процесса.

, Главные механизмы, предназначенные для обработки металла в одной или нескольких клетях прокатного стана, обеспечивают обжатие металла и придают ему требуемое сечеиие и форму готовой продукции.

Вспомогательные механизмы предназначены для перемещения рабочих валков, транспортировки и резки металла и других операций, обеспечивающих определенную последовательность технологического процесса прокатки.

15.1.1. Классификация прокатных станов и клетей

Прокатные станы классифицируют по следующим признакам: назначению, числу и расположению клетей, числу и расположению валков, режиму работы клетей.

По назначению прокатные станы (рис. 15.1) разделяют на обжимные станы для производства полупродукта прямоугольного и квадратного сечения - блюминги, слябинги - и заготовочные станы: сортовые станы, предназначенные для производства сортового металла, балок, иолос и т. д. - балочные, средне- и мелкосортовые, проволочные и штрипсовыё стаиы; толсто- и тонколистовые

станы горячей прокатки, предназначенные для получения листовой стали; листовые станы холодной прокатки, предназначенные для производства тонкого и сверхтонкого листа с высоким качеством поверхности;трубо-прокатные станы; специальные станы, предназначенные для прокатки сложных профилей, круглых и коротких тел вращения, профилей с винтовой поверхностью и др. По числу рабочих клетей прокатные станы подразделяют на одноклетьевые н много-клетьевые.

Одноклетьевые станы (рис. 15.2, а) применяются как обжимные, реверсивные толстолистовые станы горячей прокатки и реверсивные станы холодной прокатки, направление прокатки в которых меняется, и трубные прошивные станы, направление прокатки в которых не меняется. Многоклеть-евые станы применяются для прокатки заготовок, сортового и листового металла, труб и т. д.

По расположению рабочих клетей станы подразделяют на последовательные, линейные, непрерывные, полунепрерывные, зигзагообразные н шахматные.

Последовательные станы состоят из нескольких клетей, расположенных последовательно одна за другой (рис. 15.2, б), а прокатка металла в каждой из клетей происходит отдельно. Каждая клеть имеет свой двигатель дли вращения рабочих валкоа. Линейные стаиы состоят из нескольких клетей, валки которых вращаются от одного электродвигателя (рис. 15.2, в). Направление прокатки в линейно-расположенных клетях меняется. Непрерывные станы (рис. 15.2, г) имеют ряд клетей, расположенных последовательно, имеющих в своем составе группу клетей, в которых прокатываемый металл находится одновременно в двух или нескольких клетях и направление прокатки не изменяется.

Полунепрерывные стаиы имеют в своем составе непрерывную группу клетей и либо реверсивную клеть (рис. 15.2, д), либо линейную группу (рис. 15.2, г). Прокатываемый металл меняет направление прокатки.

Зигзагообразные н шахматные станы служат для более компактного расположения клетей в цехе (рис. 15.2, ж и э). Прокатываемый металл обычно короче расстояния между клетями.




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 [ 158 ] 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204

Яндекс.Метрика
© 2010 KinteRun.ru автоматическая электрика
Копирование материалов разрешено при наличии активной ссылки.