Современный электропривод станков с ЧПУ и промышленных роботов

Книга название: Современный электропривод станков с ЧПУ и промышленных роботов
Издание: Москва, \"Энергоатомиздат\"
Автор: О.П. Михайлов
Год печати: 1989
Кол-во страниц: 110
Формат: Djvu

Роль автоматизированного электропривода в современных гибких производственных системах исключительно велика. Он является неотъемлемой частью гибких производственных систем и в значительной степени обусловливает их технический 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 угол поворота вала электродвигателя меняется по заданному закону. Характерная особенность станочного следящего электропривода 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 двигателя меняется по заданному закону.
Электропривод состоит из следующих узлов: двигателя, преобразователя и трансформатора (реактора). Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую. Преоб-разователь, состоящий из силовых 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 случае 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 строятся по системе \"выпрямитель-инвертор\". В выпрямителе переменное напряжение преобразуется в постоянное (как правило, неизменного уровня). В инверторе регулируется величина напряжения, подаваемого на двигатель путем изменения соотношения времени подключения двигателя к источнику напряжения и паузы. Преобразователь, построенный по такому принципу, называется широтно-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 в весьма ограниченном диапазоне мощностей и в тех случаях, когда они по каким-либо причинам не могут быть заменены тиристорными. Они вытесняются приводами с вентильными или асинхронными двигателями. Применение этих двигателей, а также современной микроэлектроники и микропроцессорной техники позволило создать бесконтактные электроприводы повышенной надежности с техническими характеристиками, превосходящими аналогичные в приводах постоянного тока.

В малогабаритных станках с ЧПУ и специализированных роботах применяют шаговый электропривод. Он отличается широким диапазоном регулирования скорости, высокой точностью и быстродействием при малых габаритах, что позволило отказаться от установки датчиков скорости и положения. Применение шагового двигателя в качестве управляющего элемента в сочетании с гидроусилителем существенно увеличило выходную мощность привода и расширило его область применения. И хотя 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 и датчик положения. Регулируемый привод применяется как в станках с ЧПУ (в тех случаях, когда необходимо изменять 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 малоинерционные, 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.

Скачать бесплатно книгу Современный электропривод станков с ЧПУ и промышленных роботов