Файл: Комаров, А. Ф. Наладка и эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков.pdf

Для останова двигателя при установочном провороте также применено торможение противовключеиием, кото­ рое начинается при нажатии на кнопки 4КУ или 5КУ и протекает таким же образом, как и при нормальном вращении шпинделя. Переключение частоты вращения шпинделя производится механическим селективным переключателем с автоматическим импульсным устрой­ ством.

Перед началом переключения рукоятка переключа­ теля находится в исходном зафиксированном положении, при этом в импульсной пружине запасена энергия, вы­ ключатель 2ПС нажат, выключатель 1ПС свободен. В этом положении напряжение на цепь управления двигателя поступает через размыкающий контакт 1ПС и замыка­ ющий контакт 2ПС. Переключать скорость можно как при неподвижном шпинделе, так и на ходу, причем во втором случае не нужно останавливать шпиндель перед началом переключения.

Для переключения рукоятку механического переклю­ чателя отводят «на себя», и как только фиксатор руко­ ятки выйдет из гнезда, импульсная пружина прекращает нажатие на конечный выключатель 2ПС. Если до момента переключения двигатель был включен, то его схема упра­ вления отключается и начинается режим торможения противовключеиием. При дальнейшем движении рукоятки «на себя» до отказа на 180° от ее исходного положения ра­ зомкнется выключатель 1ПС, и селекторный диск отво­ дится, поворачивается рукояткой в положение, соответ­ ствующее новой скорости, и фиксируется в нем. Когда селекторный диск доходит до упора, включается выклю­ чатель 1ПС, а при полной фиксации рукоятки в новом положении—выключатель 2ПС. Двигатель вращается с но­ вой скоростью.

Импульсный проворот шпинделя служит для облегче­ ния включаемости, т. е. устранения столкновений торцов или профилей зуба сцепляемых зубчатых колес, препят­ ствующих их нормальному включению. Импульсный про­ ворот совершается при весьма низком моменте двигателя, поскольку при этом он включен в сеть через добавочные резисторы R61—R63 и R51—R53. Это снижает износ во время переключения торцов зубчатых колес. Импульсный проворот осуществляется следующим образом. При встрече зубчатых колес торцами или частью профиля зуба усилие на рукоятке, естественно, увеличивается. Это приводит

276

к сжатию импульсной пружины. Переключатель 2ПС включает двигатель шпинделя проворота ведущего колеса. Как только торен зуба ведущей шестерни окажется против впадины соответствующего зубчатого колеса, зуб войдет во впадину под действием импульсной пружины, а выключатель 2ПС отключает двигатель шпинделя. Мо­ жет оказаться, что при импульсном включении двигателя зубцы шестерен будут прижаты друг к другу. Для завер­ шения переключения в этом случае служит автоматически чередующееся реверсирование двигателя шпинделя. Про­ должительность включения двигателя в каждом направле­ нии задается выдержкой времени реле ЗРВ. Обычно для завершения зацепления достаточно одного-двух импульс­ ных включении двигателя, после чего остается нажатым только одни выключатель 1ПС, и шпиндель продолжает вращаться в ту же сторону с новой скоростью.

Регулирование скорости подач осуществляется по схеме ЭМУ—Д путем изменения в широких пределах напряжения на выходе ЭМУ (рис. 174). Одновременно приняты дополнительные меры для получения широкого диапазона изменения частоты вращения двигателя: 1) уменьшены нелинейность характеристик холостого хода ЭА^У и инерционность привода; 2) устранено влия­ ние изменения нагрузки привода, непостоянства пере­ ходного сопротивления щеток ЭМУ и нестабильности элементов схемы.

Это достигается применением отрицательной обратной связи по скорости, охватывающей всю систему регули­ рования. Для получения высокой точности поддержания постоянства скорости разность напряжения задающего сигнала и напряжения обратной связи по скорости по­ дается на вход двухкаскадного электронного усилителя. Кроме того, в схеме применены:

а) отрицательная связь по току поперечной цепи ЭМ выполняемая с помощью стабилизирующего трансфор­ матора 2ТС. При постоянстве напряжения на поперечных щетках ЭМУ трансформатор 2ТС не работает и его на­ пряжение на вторичной обмотке равно нулю. При пере­ ходных процессах, связанных с изменением режима ра­ боты привода, на вторичной обмотке 2ТС появится напря­ жение, пропорциональное скорости изменения тока ЭМУ, которое в дальнейшем подается на вход электронного усилителя, где усиливается и поступает на вход ЭМУ как сигнал обратной связи по току;

277

б) отрицательная обратная связь по изменению ско рости (ускорению) двигателя, выполняемая с помощью стабилизирующего трансформатора 1ТС, первичная об­ мотка которого включена последовательно с якорем тахогенератора через добавочный резистор R30, а вто­ ричная обмотка включена в сеточные цепи первого кас­ када электронного усилителя. Конденсатор С22 в цепи первичной обмотки трансформатора 1ТС создает дополни­ тельную гибкую обратную связь по скорости и уско­ рению.

Действие гибких обратных связей направлено на уско­ рение затухания колебательных процессов, неизбежно возникающих при работе станка. Промежуточный уси­ литель, примененный в приводе подач, выполнен в виде двухкаскадного электронного усилителя постоянного тока (рис. 175). Первый каскад выполнен как усилитель на­ пряжения, второй — как усилитель мощности. Анодной нагрузкой второго каскада служат высокоомные обмотки управления электромашинного усилителя ЭМУ-1, ЭМУ-2, включенные встречно по току, создаваемому анодными токами ламп второго каскада.

Порядок работы схемы автоматического регулирова­ ния скорости подачи следующий. При нажатии на кнопку 9КУ включается двигатель ЭМУ, через 15—20 с срабатывает термогруппа П-ТВ, что дает возможность включить необходимую подачу с помощью кнопок 11КУ или 12КУ- При нажатии кнопки 11КУ (12КУ) вклю­ чается промежуточное реле ПВ (ПН), реле П1П через замыкающий контакт реле ПВ (ПН) остается включенным после опускания кнопки 9КУ- Напряжение на выходе ЭМУ увеличивается, скорость двигателя подачи также возрастает. Если скорость двигателя меньше установлен­ ной, то на вход ЭМУ поступает разность задающего сиг­ нала задатчика и напряжения тахогенератора, пропор­ ционального скорости-привода. Результирующий магнит­ ный поток обмоток ЭМУ-1, ЭМУ-2 равен разности потоков, создаваемых анодными токами выходного каскада элек­ тронного усилителя, и имеет полярность, увеличивающую напряжение на выходе ЭМУ. Скорость привода возрастает и при достижении заданного значения результирующий магнитный поток обмоток ЭМУ-1, ЭМУ-2 оказывается равным нулю.

Схема предусматривает интенсивное торможение путем быстрого снижения напряжения ЭМУ и использования

278

отрицательной обратной связи по скорости. При нажатии

иа вход электронного усилителя, минуяцепь задающего сигнала. В результате быстрого ослабления магнитного потока обмоток управления напряжение ЭМУ умень­ шается, уменьшается и скорость двигателя. С выдержкой времени на размыкание отключается реле ПЗП, питание электронного усилителя прекращается. Дальнейшее тор-

501 502

Рис. 176. Принципиальная схема цепей управления приводом подач станка 2620

280

моженне двигателя подач осуществляется в режиме самогашения поля ЭМУ, к якорю которого через размыка­ ющий контакт реле ПЗП подключаются последовательно соединенные обмотки управления ЭМУ-1 и ЭМУ-2 (см.

рис. 175).

Управление быстрыми перемещениями в зависимости от выбранного направления вращения или движения осу­ ществляется нажатием на кнопки 14КУ пли 15КУ (см. рис. 176). Скорость перемещения устанавливается неза­ висимо от положения щеток вариатора подач. При нажа­ тии кнопки 14КУ включаются реле ПВ, П1Б, первое под­ ключает задающий сигнал па вход электронного усили­ теля, а второе включает П4Б и подготавливает цепь пи­ тания реле ПЗБ. Реле П4Б размыкающими контактами отключает от входа усилителя вариатор, а замыкающим контактом на вход усилителя подает полное напряжение задающего сигнала, что приводит к увеличению напряже­ ния на выходе ЭМУ. При напряжении, примерно равном номинальному, включается реле ПЗБ, включает реле П2Б, которое, в свою очередь, отключает обмотку возбужде­ ния ДП2. Происходит неравномерное ослабление поля главных полюсов двигателя подач, в результате которого скорость двигателя достигает значений, требуемых для быстрых перемещений органов станка.

Быстрые перемещения осуществляются до тех пор, пока нажата кнопка 14КУ (или 15КУ). При ее отпускании начинается торможение двигателя, которое протекает в три ступени. Первая ступень торможения осуществляется следующим образом. Отключается реле ПВ и П1Б. Реле ПВ отключает реле П4Б, которое, в свою очередь, размыкающим контактом включает обмотку возбуждения двигателя ДП2. В результате частота вращения двига­ теля ДП начинает падать и при снижении э. д. с. двига­ теля ниже номинальной реле ПЗБ отключается, подает на вход электронного усилителя напряжение тахогенератора и отключает реле ПЗП. На этом первая ступень тор­ можения заканчивается и осуществляется вторая и третья ступени . аналогично торможению при рабочей подаче.

Для расточки и сверления отверстий на станке имеются два одинаковых устройства управления остановом при­ вода при точной установке бабки и верхних саней стола. Координаты осей расточки задаются на вертикальной и поперечно-горизонтальной линейках с помощью упоров. При наезде упора на рычаг, выступающий из устройства,

281

валик последнего переместится и прекратит нажатие на микропереключатель ВМВ (или ВМС), размыкающий контакт которого замыкается и включает реле ПМ.

Реле ПМ отключает цепь вариатора и включает на вход электронного усилителя напряжение с отдельного делителя. Благодаря этому частота вращения двигателя перед точной остановкой снижается до 60—80 об/мин независимо от предыдущей скорости перемещения. После того как шпиндельная бабка проходит расстояние 4— 6 мм, тот же упор нажимает на микропереключатели ВОВ (или ВОС) и размыкает их контакты в цепи управления двигателем. Происходит интенсивное торможение двига­ теля. Схема позволяет производить установочный пово­ рот стола, который осуществляется только нажатием кнопок 6КУ или 7К.У.

Для устранения неправильных операций и ненормаль­ ных режимов работы станка в его схеме предусмотрены следующие защиты и блокировки:

а) при одновременном присоединении к приводу подач шпинделя и нижних саней отключаются цепи управления двигателем подач;

б) при одновременном включении бабки (или верхних саней) и шпинделя (или нижних саней) включение подач и установочных перемещений невозможно;

в) для ограничения перемещения рабочих органов в крайних положениях служат конечные выключатели: ВШВ и ВШН — для ограничения хода шпинделя вперед и назад, ВБ, ВВС и ВНС — для ограничения хода бабки, верхних и нижних саней;

г) движение подач возможно только при вращении шпинделя или планшайбы. При переключении скорости главного привода управление подачей прекращается, установочные же перемещения не зависят от работы глав­ ного привода;

д) включение цепей управления постоянного тока и электронного усилителя возможно только после вклю­ чения ЭМУ;

е) при резкой перегрузке привода срабатывает меха­ ническая муфта и отключает цепи управления двигателем подач;

ж) управление подачей возможно только через 15— 20 с после запуска ЭМУ, что обеспечивается замыканием термогруппы П-ТВ;

282

з) защита электрооборудования станка от коротких замыканий осуществляется электромагнитными расцепи­ телями автоматических выключателей;

и) защита электродвигателей от перегрузок осуще­ ствляется тепловыми расцепителями автоматических вы­ ключателей.

Наладка электросхемы станка может быть выполнена по следующей программе: наладка главного привода станка; наладка электронного усилителя; наладка привода подач; комплексная проверка работы электросхемы станка.

К наладке главного привода стайка приступают только после проверки и отладки отдельных элементов схемы и проверки действия защит и блокировок. Наладку начи­ нают с проверки работы двигателя шпинделя на холостом ходу. Затем, при условии удовлетворительной работы двигателя на холостом ходу, постепенно увеличивают его частоту вращения и загрузку. Если ток главного привода не превышает допустимых значений по указателю нагру­ зок и последовательность включений аппаратов управле­ ния соответствует описанию, наладку главного привода можно считать законченной. При наладке привода подач особое внимание обращают на величину тока, потребля­ емого двигателем, которая не должна превышать значе­ ний, указанных в табл. 31.

Наладку электронного усилителя проводят следующим образом.

1.Проверяют исправность электрических цепей уси­ лителя и электронных ламп.

2.С помощью резистора R37 добиваются балансировки схемы (равенства показаний микроамперметров при зако-

Таблица 31

Потребляемая сила тока, А

Движение рабочего органа

Быстрые пе­ Подача ремещения

283