П. Михайлов, Р.Т. Орлом, A.B. Пальцев. Современный электропривод станков с ЧПУ и промышленных роботов

П. Михайлов, Р.Т. Орлом, A.B. Пальцев. Современный электропривод станков с ЧПУ и промышленных роботов

Пароль к архиву:bamper.info
Прямая ссылка:Скачать

Гибкие производственные системы, Промышленные роботы, робототехмические комплексы. Практ. пособие. В 14-ти кн. Кн. 14/0.П. Михайлов, Р.Т. Орлом, A.B. Пальцев. Современный электропривод станков с ЧПУ и промышленных роботов; Под ред. Б.И. Черпакова. - М.: Высш. шк, - 1989. - 111 с: ил.
В пособия изложены требования к электроприводам станков и промышленных роботов, дается описание всяк основных типов электроприводов, применяемых ГПС. Большое внимание уделяется технической характеристике электродвигателей, используемых для электроприводов.
Книга предназначена для преподавателей и мастеров производственных училищ
 
ПРЕДИСЛОВИЕ
Создание ГПС. РТК и другого современного высокоавтоматизированного оборудования стало возможным в связи с применением электропривода.
Наиболее прогрессивными типами приводов являются: тиристорный электропривод постоянного тока с использованием специальных двигателей, применяемых в станкостроении, транзисторный электропривод переменного тока. Широко применяют следящий электропривод подачи дня станков с ЧПУ и ряд других.
Значительный интерес представляют электроприводы промышленных роботов, а также датчики обратной связи по положению, которые определяют метрологические показатели следящего привода, В современных станках находит применение электропривод переменного тока, шаговый электропривод, электропривод с вентильным электродвигателем.
При написании книги авторы стремились придать ей практическую направленность, но вместе с тем осветили принципиальные вопросы, связанные с созданием сложных мншокоитурных. систем автоматизированного электропривода станков, промышленных роботов и гибких производственных систем.
Современность материала в сочетании с логикой построения книги должны способствовать ее использованию специалистами, преподавателями и мастерами профессионально-технического образования.
 
ВВЕДЕНИЕ
Роль автоматизированного электропривода в современных гибких производстве иных системах исключительно велика. Он является неотъемлемой частью гибких производственных систем и в значительной степени обусловливает их техническим уровень.
Приводы станков и промышленных роботов предназначены для преобразования электрической энергии в механическую при заданных параметрах; пути, скорости и ускорения.
Электроприводы выпускаются промышленностью с изменяемой и с неизменяемой частотой вращения вала двигателя, В нашей книге рассматриваются только электроприводы с изменяемой частотой вращения.
По роду регулируемой величины различают регулируемый и следящий электроприводы.
Следящим называется электропривод, в котором угон поворота вала электродвигателя меняется по заданному закону.
Характерная особенность станочного следящего электроприводе состоит в том, что его составной частью является регулируемый привод. Поэтому в нашей книге рассматривается вначале регулируемый привод, как наиболее простой.
Электропривод принято называть регулируемым в том случае, если частота вращения вала двигатели меняется по заданному закону.
Электропривод состоит из следующих узлов: двигатели, преобразователя и трансформатора (реактора). Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую. Преобразователь, состоящий из сил оных элементов и системы управления, формирует напряжение (ток), подаваемое на двигатель. Трансформатор согласует напряжение питающей сети с напряжением двигателя. В зависимости от типа применяемого преобразователя, который может быть тиристорным или транзисторным, различают типы приводов — тиристорные и транзисторные.
В приводах как постоянного, так и переменного тока применяют и тиристорные и транзисторные преобразователи. В приводах постоянного тока тиристорные преобразователи
строятся по системе "управляемый выпрямитель". В этом с: уча в преобразователь выполняет две функции: выпрямление напряжения и регулирование его величины,
Тиристорные преобразователи в приводах переменного тока и транзисторные преобразователи как в тех, так и в других приводах строятсн по системе "выпрямитель—инвертор". В выпрямителе переменное напряжение преобразуется в постоянное (как правило, неизменного уровня). В инверторе регулируется величина напряжении, подаваемого на двигатель путем изменения соотношения времени подключения двигателя к источнику напряжения и паузы. Преобразователь, построенный по такому принципу, называется рот не импульсным. Наибольшее распространение получил тиристорный электропривод постоянного тока, имеющий высокую надежность и большую мощность. Однако транзисторные электроприводы, хотя и уступают тиристорным по мощности и надежности, имеют высокие динамические и энергетические показатели. В настоящее время транзисторные электроприводы постоянного тока применяются ь весьма ограниченном диапазоне мощностей и в тех случаях, когда они по каким-либо причинам не могут быть заменены тиристормыми. Они вытесняются приводами с вентильными или асинхронными двигателями. Применение этих двигателей, а также современной микроэлектроники и микропроцессорной техники поэволипо создать бесконтактные электроприводы повышенной надежности с техническими характеристиками превосходящими аналогичные в приводах постоянного тока.
В малогабаритных ставках с ЧПУ и специализированных роботах применяет шаговый электропривод. Он отличается широким диапазоном регулирования скорости, высокой точности и быстродействием при малых габаритах, что позволило отказаться от установки датчиков скорости и положении. Применение шагового двигателя в качестве управляющего элемента в сочетании с гидроусилителем существенно увеличило выходную мощность привода и расширило его область применения. И хоти в новых моделях станков с ЧПУ и роботах эти приводы уже не устанавливают, в эксплуатации находится еще большое количество станков с электрогидравлическим шаговым приводом подачи.
В структуре регулируемого привода отсутствуют УЧПУ м датчик положения. Регулируемый привод применяется как в станках с ЧПУ (в тех случаях, когда необходимо изменить скорость), так и в станках без ЧПУ.
Основную функцию в электроприводе - преобразование электрической энергии в механическую—выполняет электрический двигатель. От параметров электрического двигателя зависит технический уровень электропривода и станка или робота. Требования, предъявляемые к приводам станков с ЧПУ и роботов, не могли выполняться на базе двигателей общепромышленных серий, поэтому для них разработаны специальные электродвигатели различных серий. Эти двигатели отличаются быстродействием, высокой надежностью, малыми габаритными размерами (особенно для роботов), большой перегрузочной способностью и точностью.
К специальным электродвигателям относятся малой перронные, высокомоментные и вентильные.
Специальные электродвигатели имеют ряд вспомогательных и информационных устройств; тормоз, тахогенератор, датчики перемещения, температуры.
В регулируемый привод кроме силовой части, построенной на тиристорах или транзисторах, входит система управления важнейшими элементами, которой являются регуляторы тока и скорости.
Регуляторы тока и скорости и соответствующие им датчики формируют требуемый закон управления; другие виды датчиков, например датчики температуры, г ре сохраняют элементы привода от выходе из строя.
В следящие электроприводы станков с ЧПУ и в роботах помимо указанных элементов входят датчики перемещения, сигналы которых обрабатываются измерительными преобразователями.
В станкостроении помимо электроприводов, изменяющих скорость или перемещение по заданному закону, существуют электроприводы, изменяющие по требуемому закону различные технологические параметры, такие, как усилие резания, уровень вибрации, момент реэавия и др. К ним относятся адаптивные электроприводы.
Из приведенного описания следует, что электромеханический привод представляет собой сложное соединение большого числа элементов, охваченных системой обратных связей. Для успешной его эксплуатации все элементы должны быть динамически и информационно согласованы между собой, а также с механической системой станке или промышленного робота.
 
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие................................... З
Введение.................................. 4
Классификация и технические характеристики регулируемых электроприводов
1, Классификация регулируемых электроприводов станков и промышленных роботов, по их технологическому назначению
2. Основные характеристики регулируемых электроприводов
3. Тиристорные электроприводы и двигатели постоянного тока
4. Основные виды двигателей постоянного тока
5. Основные расчетные характеристики двигателей постоянного тока
6 Математическое описания двигателя постоянного тока
III. Следящий электропривод подачи для станков с ЧПУ ....... 42
7. Принцип действия и основные характеристики слепящих электроприводов
8. Датчики обратной связи по перемещению (преобразователи)................................. 52
IV. Электропривод переменного ток и шаговый электропривод для станков с ЧПУ............................ 66
9. Электропривод переменного тока с асинхронними двигателями
10. Электропривод с вентильним двигателем .... ...... 72
11. Электропривод подачи с шаговыми двигателями ...... 87
V. Электропривод промышленных роботов
Рекомендуемая литература.......................... 110

...

Похожие книги: