Файл: Филатов, А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 334
Скачиваний: 1
сивного тиристорного привода, возможности которогопо быстродействию зарубежными специалистами оцени ваются в 200—250 дискрет/с. Возможности других изве стных систем электропривода существенно ниже. Поэтой причине они не могут быть рекомендованы к при менению.
2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИЛОВЫХ ШАГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В результате исследований, проведенных BOJ ВНИИметмаше и МЭИ, создана серия силовых четырехфазных шаговых двигателей Ш-2,65, состоящая из пяти: типоразмеров. В основу этих разработок положены рас смотренные выше параметры и ряд требований, вытека ющих из результатов анализа работы нажимных уст ройств станов холодной прокатки тонкой и тончайшей,
ленты. К числу этих требований относились: |
изготовле |
|||
ние двигателей с минимальным |
диаметром |
ротора, м а |
||
лой |
дискретностью вращения, |
высокой |
надежностью) |
|
при |
несложной технологии их |
производства. |
Техничес |
|
кие данные шаговых двигателей приведены в табл. 16..
Область применения созданных двигателей оказа |
|
лась весьма разнообразной. В металлургической |
п р о |
мышленности они нашли применение для привода |
н а |
жимных устройств всей серии многовалковых станов,, |
|
намоточных |
устройств |
с осевым |
перемещением, стыко- |
||
сварочных |
машин, для |
привода |
золотников, |
дросселей |
|
в |
гидросистемах горизонтальных |
прессов и |
механизмов |
||
с |
широким |
диапазоном |
изменения рабочих |
скоростей. |
|
Особенно хорошие результаты получены при приме нении дискретного привода с силовыми шаговыми дви гателями в машинахсо сложными законами движения заготовки и инструмента и при согласованном враще нии многих приводов с различным соотношением их ско
ростей, постоянным или автоматически |
изменяющимся |
||||
по |
программе. В |
последнем |
случае удается |
отказаться |
|
от |
применения |
регулируемых механических |
передач, |
||
а |
управление механизмами |
сводится к |
алгебраическим, |
||
операциям с управляющими |
импульсами. |
|
|
||
Двигатели серии Ш-2,65 рассчитаны на работу в дли тельном режиме, в том числе с заторможенным ротором без принудительной вентиляции. Они имеют горизон тальное И вертикальное исполнение. Двигатели пригод,-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
16 |
|
|
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИИ Ш-2,65 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип двигателя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
О |
О |
8 |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ю |
юсо |
||||
|
Параметры |
|
|
|
|
ю |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
— |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦЭ |
ю |
to |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
СЧ |
с-Г |
с-Г |
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
а |
а |
|||
Шаг а, |
град |
|
|
|
|
|
|
2,65 |
2,65 |
2,65 |
2,65 |
5 |
||
Номинальный |
|
|
момент |
25 |
70 |
200 |
250 |
350 |
||||||
двигателя |
М», |
кгс • см |
. |
|||||||||||
Максимальный |
|
статиче |
|
|
|
|
|
|
||||||
ский момент |
|
M m a x |
, |
кгс- |
43 |
150 |
400 |
530 |
950 |
|||||
• см |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Момент |
инерции |
ротора |
2,58 |
20,0 |
33,0 |
40,0 |
148,0 |
|||||||
/ р - 1 0 - 5 , кгс-м-с2 |
. . |
. |
||||||||||||
Сила тока фазы /ф, А |
. |
3,2 |
4 |
8 |
8 |
12 |
||||||||
Сопротивление |
|
|
фазы |
4,6 |
3,4 |
1,9 |
1,65 |
1,39 |
||||||
Raj, Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Постоянная |
времени |
об |
0,02 |
0,045 |
0,032 |
|
0,293 |
|||||||
мотки |
управления |
|
Т, |
с |
0,1 |
|||||||||
Число |
фаз, |
пг . |
. . |
. |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|||||
Частота |
/ н о м . |
Гц |
. . |
. |
300 |
130 |
180 |
150 |
ПО |
|||||
Частота |
приемистости |
fa. |
640 |
400 |
410 |
380 |
180 |
|||||||
Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Максимальная |
|
частота |
1100 |
920 |
1000 |
1200 |
190 |
|||||||
управления |
|
fmax. |
|
Гц |
. |
|||||||||
Частота |
|
|
приемистости |
640 |
390 |
410 |
390 |
180 |
||||||
холостого хода /п -.т, |
Гц |
|||||||||||||
Максимальная |
|
частота |
850 |
500 |
600 |
440 |
190 |
|||||||
ХОЛОСТОГО |
ХОДа |
/щах, |
Гц |
|||||||||||
П р и м е ч а н и е . |
|
Параметры f H 0 M . |
fn , / т а ^ |
получены при моменте |
инер |
|||||||||
ции SJ=[J |
+30-10—51 |
кгс-м • сг |
и дополнительном моменте типа вязкого трения, |
|||||||||||
равного |
3,5 |
кгс • см, |
при |
частоте управляющих |
импульсов f y n p =600, a |
f n - x |
||||||||
и Г " т а х х |
' — при холостом ходе. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ны также к работе с различными усилителями моментов. Поперечный разрез силового четырехфазного Ш Д показан на рис. 111. На восьми статорных'выступах на резаны зубцы с тем же шагом, что и на роторе. Зубцы смежных полюсных выступов смещены по отношению к
зубцам ротора на 'Д зубцового деления.
Катушки диаметрально противоположных выступов последовательным включением объединены в одну об мотку управления (фазу). Фазы в свою очередь соеди няются в четырехлучевую звезду с выведенным нуле-
229
вым проводом так, что при включении полюсные высту
пы |
возбуждаются |
с |
чередующейся |
полярностью. |
|||||||||||||
Питание |
фазных |
обмоток осуществляется |
однополярны- |
||||||||||||||
ми импульсами |
напряжения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
При протекании постоянного тока по фазным обмот |
|||||||||||||||||
кам |
ротор Ш Д |
стремится |
принять |
положение, |
соответ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ствующее |
наибольшей |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
м а ги итн ой |
п ровод и м ости. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
отключении |
обмот |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ки |
/ и включении обмот |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ки |
/ / / |
состояние |
|
равнове |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сия |
нарушается. |
Появля |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ется |
электр ом а ги итны й |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
момент, стремящийся |
по |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
вернуть |
ротор |
двигателя |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
таким |
|
образом, |
|
чтобы |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление |
магнитно |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
му |
потоку |
опять |
стало |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
наименьшим. В |
результа |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
те |
ротор |
поворачивается |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
на 'Д деления, т. е. дела |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Общ. |
ет |
один |
шаг. Если |
далее |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
отключить |
обмотку |
|
/ / и |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
включить |
обмотку |
|
IV, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
двигатель |
сделает |
|
еще |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
шаг и т. д. Эту схему ком |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
мутации |
условно |
записы |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
вают |
следующим |
обра |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
зом: |
/, |
/ / — / / , |
|
|
I I I — I I I , |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
IV—IV, |
1—1, I I . |
|
Нетрудно |
||||||
Рис. |
111. |
Четырехфазный |
шаговый |
видеть, что для того, что |
|||||||||||||
бы |
двигатель |
вращался |
|||||||||||||||
|
|
двигатель |
Ш-2,65: |
|
|
||||||||||||
а — поперечный разрез; |
б — схема |
в |
противоположном |
на |
|||||||||||||
соединения |
обмоток |
управления |
правлении, |
необходимо |
|||||||||||||
I — I V ; / — корпус; 2 — статор; |
3—ро |
осуществить |
следующую |
||||||||||||||
|
тор; |
4 — катушки; |
5—клин |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
схему коммутации; /, |
/ / — |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
IV, |
I — I I I , |
IV—II, |
|
|
I I I — I , II |
||||
Геометрический угол поворота при такой коммутации |
|||||||||||||||||
обмоток управления |
(шаг двигателя) равен: |
|
|
|
|
||||||||||||
а = - ^ р а д , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(269) |
||||
|
Z p |
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
т—число |
фазных |
обмоток или тактов коммутации |
||||||||||||||
|
|
|
блока управления; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2 Р |
— число зубцов ротора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
230
маемая при постоянном напряжении источника питания, устанавливает связь между частотой управления и мак симальным (предельным) моментом нагрузки, при котором возможна устойчивая работа ШД. Таким обра зом, предельные механические или частотные характе-
2,65 в, эл. град
Рис. |
113. |
Кривые синхронизирующе |
Рис. |
114. |
Кривые |
максимального |
|||||||||||||||
|
|
|
|
го |
момента: |
|
|
|
|
синхронизирующего момента в функ |
|||||||||||
1 — для |
Ш-2,65/20 |
при |
/ ф = 3 , 2 А ; |
|
|
|
ции |
тока |
двух |
фаз: |
|
||||||||||
|
/ — для |
Ш-2,65/20: |
2 — д л я |
Ш-2,65/50; |
|||||||||||||||||
2 — д л я |
|
Ш-2,65/50 |
|
при |
|
/ф =4 |
А; |
|
|||||||||||||
3 — |
|
для |
Ш-2,65/150 |
|
при |
|
|
|
|
3 —для |
Ш-2,65/150; |
4—для |
Ш-2,65/200 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
4 — для |
Ш-2,65/200 |
при |
/ ф |
=8 А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ристики |
определяют |
|
диапазон |
работы |
шагового |
приво |
|||||||||||||||
да при плавном изменении частоты |
управляющих |
им |
|||||||||||||||||||
пульсов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Предельные |
|
динамические |
характеристики |
включа |
|||||||||||||||
ют |
зависимости |
граничных частот |
внезапного |
пуска |
|||||||||||||||||
(приемистости |
f n ) , снятые |
при |
постоянном |
|
напряжении |
||||||||||||||||
источника |
питания |
в |
функции |
момента нагрузки |
или |
||||||||||||||||
момента инерции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
На рис. 115 совмещены предельные механические ха |
|||||||||||||||||||
рактеристики и |
характеристики приемистости |
силовых |
|||||||||||||||||||
шаговых |
двигателей |
при |
четырехтактной |
|
коммутации |
||||||||||||||||
/, |
/ / — I I , III—IV, |
|
|
IV—I, |
|
I I . Характеристики |
сняты при |
||||||||||||||
напряжении |
[ / = 2 2 0 |
|
В, |
коэффициент |
форсировки |
кф= |
|||||||||||||||
= |
16. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б. Р е з о н а н с н ы й р е ж и м р а б о т ы |
|
ШД. |
|
|
|||||||||||||||
|
|
Явление |
электромеханического |
резонанса |
имеет |
мес- |
|||||||||||||||
232