【正文】 ?????/9550 （18）=???????? 可見，采用了變頻調速以后，電動機的容量需增大 倍以上。對于普通車床來說，由于對動態(tài)響應要求不高，用“無反饋矢量控制”方式已經(jīng)足夠。(3) 綜上所述，普通車床的機械特性如圖 22 所示。而車床已經(jīng)成為機械制造的主要工具。存在問題是對存在問題的探討還可進一步深入，對存在問題原因的分析還可進一步展開。一個觸目驚心的事實刺激著我們：我國傳統(tǒng)機床的制造業(yè)基礎很強，大量出口，可是由于技術含量低，往往出口到國外的價錢只是金屬材料的價格。作為典型應用設計可以推廣到社會大多數(shù)車床。 5. 完成完整的改造設計方案和施工圖設計，編程，并仿真、模擬調試。本課題所涉及的技術原理分述如下：（1）機械傳動機構與電機轉矩特性 分析確定機床的主傳動功率轉矩，由于車床低速段為恒功率負載特性，在高速段 為恒功率負載特性，為了減小電動機容量后啟動轉矩不夠的問題，改造設計一級傳動機構的 傳動比為 1：3，這樣使得減小的電動機的轉矩線被有效覆蓋，以滿足負載特性，達到經(jīng)濟、節(jié)能。本人簽名： 日期：i摘 要車床已經(jīng)成為工業(yè)器件加工應用最廣泛的不可或缺的機器，但是我過車床的應用水平對于世界比較低的，多年以來都是通過手柄控制主軸轉速，操作起來非常繁瑣，本論文以普通車床為研究對象，對普通車床的主軸進行了變頻調速的設計改造。作為機械與電氣控制專業(yè)的大學生如果把這個項目設計成功，不僅可以檢驗本人的機電一體化知識學以致用的能力，還可具有普及推廣，以推動我國機床節(jié)能改造的事業(yè)發(fā)展的重大意義。所以，在實際處理時，通常取： （11）??????≥??/4 主拖動系統(tǒng)的負載功率 如圖 22，主拖動系統(tǒng)的負載功率取決于高速段任一點轉矩與轉速的乘積： ???? ??=????????????/9550 （12）=??????????/9550 主拖動系統(tǒng)的工作特點 調速范圍 由最高速 與最低速 的比值決定：???? ?????????? ?????????? （13）????=??????????/??????????通常： = 25~150????例如，國產(chǎn) CA5140 型車床的 =140，而意大利 SAG 型精密車床的 =。 低速轉保留一級傳動比，且 方案????≤???? (1) 電動機和主軸之間的傳動比只有一檔，傳動比 （14）??=????/????北京交通大學畢業(yè)設計（論文）6 (2) 變頻器的最大輸出頻率 等于電動機的額定頻率 。????≤????????≤???? 設最大調頻比 （1??????????=????????/????10） 則：電動機的最高轉速 也約為額定轉速 的 倍：??39。但從節(jié)能的角度看 V/F 控制方式并不理想。圖中電動機的正轉，反轉，和停止分別由按鈕開關 SF,SR,ST 來進行控制。當電源開關按下時，電源指示燈亮。也可以給據(jù)用戶要求確定額定點的電壓和頻率。??????/??39。此外，由于電動機制動的需要，在直流中間電路中有時還包括制動電阻以及其它輔助電路。（功能代碼 10）北京交通大學畢業(yè)設計（論文）24 表 6410 功能說明 備注0 由按鍵 RUN、STOP 控制變頻器的起動與停止1 由端子 RUN=ON=OFF 控制變頻器的起動與停止運轉方向由端子 F/R 控制F/R=OFF，正轉（正轉優(yōu)先）F/R=OFF，反轉在運行過程中，允許正反轉切換，由鍵盤上的指示燈 FWD 或 REV 指示。多段速度優(yōu)先級高于鍵盤給定或模擬給定。在本次畢業(yè)設計的研討與完善過程中，老師給予了我大力支持和指導，并促使這一項目的完整實施。符合廣大用戶的需求，是我國目前發(fā)展的需要。 此功能常用于保證電機工作于允許頻段，以避免誤操作或意想不到的原因導致機械系統(tǒng)或變頻器發(fā)生意外。??????根據(jù)電動機銘牌數(shù)據(jù)計算如下：=1（）=??????≥??????/??cos?=1=??????≥??????所以選擇普通功能矢量控制的變頻器，在此選擇變頻器的類型為 ABBACS510。 而對于采用了矢量控制方式的變頻器來說，由于進行矢量控制時需要進行大量的運算，其運算電路中有時還有一個以 DSP（數(shù)字信號處理器）為主的轉矩計算用 CPU 以及相應的磁通監(jiān)測和調節(jié)電路。根據(jù)用戶要求可帶電磁式制動器，齒輪減速機等附件。由其是匝間絕緣，為了能夠承受由高電壓上升率在線圈匝間反復施加的陡度極大的沖擊電壓所導致的嚴酷考驗，采用了特殊措施予以加強。北京交通大學畢業(yè)設計（論文）15 圖 52 變頻調速系統(tǒng)控制電路以采用外接電位器調速為例，控制電路如下圖所示。 在進行無極調速是必須注意：在低速段的一檔傳動切換到變頻器無極調速時，存在著一個電動機的有效轉矩線小于負載特性的區(qū)域，如下圖所示。G180。??????39。所以，以選用矢量控制方式為宜。(2) 在高速段，由于受車床身機械強度及振動等的影響，速度越高，允許的切削深度和進刀量越小，阻轉矩也越小，因而具有恒功率的性質。它正被看作是現(xiàn)代國家經(jīng)濟上獲得成功的關鍵因素。論文的寫作基本規(guī)范。目前，我國機床工業(yè)進入了一個關鍵的發(fā)展時期，當前機床機械制造業(yè)面臨產(chǎn)品更新，進行技術改造的局面，這是提高生產(chǎn)效率和高速發(fā)展迫切需要的。學生學以致用大有可為。 6. 總計技術論文形成典型設計方案，以便推廣。因此除了要進行計算傳動比 1：3 的齒輪箱的機械設計，還要把這個多軸傳動折算到電動機軸側，以驗算改造后的 GD178。主要研究完成了對普通車床的工作原理進行了分析研究，簡單介紹了普通車床的拖動系統(tǒng)及機械特性，然后重點介紹了普通車床的原拖動系統(tǒng)。北京交通大學畢業(yè)設計（論文）22. 普通車床主軸的變頻調速 普通車床的主要功能與構造 普通車床的主要功能 普通車床以加工圓柱體為主，如：加工圓柱體的外圓、內(nèi)圓及端面；圓柱體的鉆孔和擴孔；在外圓與內(nèi)圓表面車削螺紋，等。???? ???? ，為了提高工作效北京交通大學畢業(yè)設計（論文）5率，切削深度和進刀量都較大。從而，電動機???????? ??????的最高轉速 等于其額定轉速 ，它折算到負載軸上的值?????????? ??????應大于負載要求的最大轉速 ：??????????39。???????? ??39。因為在低速切削時，需要預置較大的 V/F，則會出現(xiàn)在負載較輕的情況下，電動機的磁路常處于過飽和狀態(tài)，勵磁電流過大的問題。北京交通大學畢業(yè)設計（論文）12圖 41邏輯表檔位 1 2 3 4 5 6 7 8二進制 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 10005. 設 計 系統(tǒng)構成一．系統(tǒng)構成：本課題是以《交流變頻調速技術》的典型應用實例為基礎，對制造業(yè)量大面廣的普通車床主軸拖動系統(tǒng)進行節(jié)能改造：包括電動機容量減?。粰C械傳動機構改造；機械變速改為變頻調速（微電子觸摸屏取代機械手柄笨重操作） ；PLC 對車床的邏輯判斷控制等設計任務。按下對應數(shù)字鍵再按確認鍵，機器工作；按下復位鍵，機器停止。(3) 電動機的絕緣等級為 F 級或 H 級，絕緣結構具有對變頻器輸出高載波頻率電壓的適應能力。??(2) 低速檔恒功率區(qū)核算至負載軸的電動機轉矩 = （122）??39。逆變電路是變頻器最主要的部分之一。反轉禁止功能有效（功能代碼 93定義）時，只能正轉運行，與 F/R 端子無關。故當 S1=S2=S3=S4=OFF 時，頻率給定方式由功能代碼 11 選擇，運行頻率由鍵盤給定或模擬給定，因而，實際最多可選擇 16 段速度運行。該課題是本人在生產(chǎn)實踐中結合車床的結構、功能和變頻器技術進行了研究、北京交通大學畢業(yè)設計（論文）30分析、實踐、總結，形成了一個比較完整的理論體系，其主要精髓是在應用變頻器對普通車床進行變頻調速。經(jīng)改造后的變頻調速擁有節(jié)能、容易實現(xiàn)對現(xiàn)有電動機的調速控制、可以實現(xiàn)大范圍的高效連續(xù)調速控制、容易實現(xiàn)電動機的正反轉切換、可以進行高頻度的起停運轉、可以進行電氣自動。在停車過程中，不受下限頻率的影響。?????? ——變頻器的額定電流，A。北京交通大學畢業(yè)設計（論文）22 變頻器 變頻器的基本構成 變頻器的發(fā)展已有數(shù)十年的歷史，在變頻器的發(fā)展過程中葉曾出現(xiàn)過多種類型的變頻器，但是目前成為市場主流的變頻器基本上有相似的基本結構。3) 結構形式 電動機的外殼防護等級為 IP44，也可以按用戶需要制成 IP54：電動機的冷卻方式分為全封閉外表軸向自扇冷卻（IC411）及全封閉帶單獨軸流風機的外表軸向風機冷卻（IC416）兩種，也可以按需要制成其他冷卻方式；電動機的結構及安裝形式為 LMBLMBLMB35，并可在這三種基本安裝形式的基礎上派生其它安裝型式。Y2132S4 系列變頻調速三相異步電動機絕緣結構的設計，考慮了采用 IGBT的 PWM 變頻器的高載波頻率的影響。而改造后的機床通過 PLC 控制，直接作用于電機，外接電子觸摸屏按鈕實現(xiàn)變速，少了齒輪箱內(nèi)的大量齒輪組，只需要保留電機與機床主軸一對齒輪對！考慮到電機啟動和低速作業(yè)時是恒轉矩負載，為了解決低速切削力量不夠的問題，設計電機與主軸 1:3 的傳動比，如下圖。 可以直接通過變頻器的面板進行調速，也可以通過外接電位器調速。H180。HG 成正比，其大北京交通大學畢業(yè)設計（論文）7小為： ????1=??39。 車床主拖動的變頻調速系統(tǒng) 對變頻調速系統(tǒng)的基本考慮(1) 由于調速范圍很廣，且要求有比較硬的機械特性。2. 主拖動系統(tǒng)的負載特點(1) 在相當大的轉速范圍內(nèi)，普通車床的允許切削深度和進刀量等都是相同的，因而具有恒轉矩的特點。 electronic touch screeniii目 錄摘 要 ........................................................................................................................iABSTRACT..............................................................................................................ii目 錄 ......................................................................................................................iii1. 緒論 ......................................................................................................................12. 普通車床主軸的變頻調速 ..................................................................................2 普通車床的主要功能與構造 ......................................................................2 普通車床的主要功能 ........................................................................2 普通車床的構造 ................................................................................2 普通車床的拖動系統(tǒng) ..................................................................................3 普通車床的運動系統(tǒng) ........................................................................3 普通車床主拖動系統(tǒng)的機械特性 ...