Система автоматической стабилизации усилия резания шлифовального станка

Содержание
1. Техническое задание
2. Введение
3. Описание объекта управления
4. Функциональная схема
4.1 Функциональная схема САР усилия резания
4.2 Структурная схема САР скорости
5. Выбор элементов
6. Принципиальная схема
6.1 Принципиальная схема регулятора САР стабилизации усилия резания
6.2 Принципиальная схема САР скорости
7. Описание динамики системы
7.1 Передаточная функция двигателя.
7.2 Тахогенератор
7.3 Датчик тока
7.4 Тиристорный преобразователь .
7.5 Регуляторы тока и скорости
7.6 Передаточная характеристика ограничителя.
7.7 Регулятор усилия резания.
7.8 Вывод передаточной функции системы
8. Заключение
9. Список литературы

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