【正文】 當(dāng)電源電壓等于額定控制電源電壓的70%110%之間的任一電壓時，就能可靠分?jǐn)鄶嗦菲?。在交流電路中往往采用變壓器來降壓，集成電路做為核心器件，其輸出采用小型電磁繼電器，使得產(chǎn)品的性能及可靠性比早期的空氣阻尼型時間繼電器要好的多，產(chǎn)品的定時精度及可控性也提高很多。急停按鈕是由時間繼電器、中間繼電器、分勵脫扣器組成。 設(shè)計中，在6RA70的端口5也外加了一個電位器，作為手動工作時的調(diào)速按鈕，將電壓信號傳入到6RA70內(nèi)部后，經(jīng)過處理信號送到速度環(huán)電壓給定值，來改變速度。其調(diào)節(jié)精度，是可以調(diào)節(jié)的，內(nèi)部參數(shù)P46P463分別是設(shè)定電動電位計斜坡上升時間和電動電位計斜坡下降時間，通過設(shè)定可以改變控制精度，時間越長，一秒內(nèi)電位計變化越小，給定電壓變化越小，速度變化越小，調(diào)節(jié)精度越高。測速發(fā)電機(jī)輸出的電壓信號，作為速度環(huán)中的反饋信號與給定電壓信號相比較，比較后得到轉(zhuǎn)速偏差電壓，經(jīng)過比例放大器A，產(chǎn)生電力電子變換器UPE所需的控制電壓，通過UPE來改變輸出的直流電壓，從而實現(xiàn)直流電動機(jī)的調(diào)速。測速發(fā)電機(jī)和主軸電機(jī)同軸聯(lián)接，當(dāng)主軸電機(jī)工作時，帶動測速發(fā)電機(jī)也工作，測速發(fā)電機(jī)將動能轉(zhuǎn)化為電能輸出。、降速，KA5為升速使能，（二者不可同時為高），信號送至直流調(diào)速裝置，經(jīng)直流調(diào)速裝置內(nèi)部處理的信號送給電動電位計，電動電位計給出處理好的電壓信號到速度環(huán)的電壓給定，通過速度環(huán)來增大電機(jī)的電樞電壓，從而實現(xiàn)主軸的轉(zhuǎn)速上升；，（二者不可同時為高），信號送至直流調(diào)速裝置，經(jīng)直流調(diào)速裝置內(nèi)部處理的信號送給電動電位計，電動電位計給出處理好的電壓信號到速度環(huán)的電壓給定，通過速度環(huán)來減少電機(jī)的電樞電壓，從而實現(xiàn)主軸速度的下降，速度升降的多少和按下時間有關(guān)。端子37為電源的合閘/分閘，高電平信號時為合閘，進(jìn)線接觸器閉合，按照斜坡發(fā)生器的斜率加速至運行速度，低電平信號時為分閘，按照斜坡發(fā)生器的斜率減速0，進(jìn)線接觸器斷開；，高電平信號為調(diào)節(jié)器使能，低電平信號為調(diào)節(jié)器禁止。圖27直流電機(jī)與測速電機(jī)接線圖端子X175中的115為模擬量電壓輸出端，兩接口接一個帶正負(fù)的電壓顯示器，此接口出來的電壓是測速機(jī)電壓，轉(zhuǎn)化成速度后，可知電機(jī)的實時速度。1D1C1用于連接直流電機(jī)，直流電機(jī)與端子之間加熔斷器，端子10104是測速電機(jī)連接端，103是電壓輸入（8V~270V），104是模擬量地。圖26 電位器接線圖、可以利用K11進(jìn)行給定的變換和處理，把最終的處理好的給定給到速度環(huán)的電壓給定，電壓給定與測速電機(jī)的反饋回來的電壓信號相比較，比較后進(jìn)入比例放大。由于負(fù)荷開關(guān)不能開斷短路電流，故常與限流式高壓熔斷器組合在一起使用，利用限流熔斷器的限流功能，不僅完成開斷電路的任務(wù)并且可顯著減輕短路電流所引起的熱和電動力的作用。高壓負(fù)荷開關(guān)（QF91）的工作原理與斷路器相似。合閘瞬間，電抗器呈高阻態(tài)（相當(dāng)于開路）。開機(jī)浪涌電流往往超過正常工作電流的100倍以上。5U5W1為電壓400V進(jìn)線端子，進(jìn)線電壓范圍380V~460V，用于電子板供電。端子1U、1V、1W是電樞電源輸入；端子3U、3W是勵磁電源輸入。這種方式只能通過改變磁場極性來改變旋轉(zhuǎn)方向）。根據(jù)直流電機(jī)的銘牌來選擇6RA70的型號，本設(shè)計選用Z4250直流電機(jī)，功率75KW，電樞電流197A，額定電壓400V，勵磁電壓310V。電樞和勵磁的供電頻率可以不相同(在45～65Hz 范圍之內(nèi))。PMU 還具有根據(jù)RS232或RS485 標(biāo)準(zhǔn)同USS 接口的連接器X300。6RA70 SIMOREG DC MASTER 系列整流器以其節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)和緊湊排列順序為特色，由于各個的部件容易接近，它緊湊式的設(shè)計使他們更加容易維護(hù)和保養(yǎng)，電子板箱里包含了電子板和其他任何附加板。6RA70 SIMOREG DC MASTER 系列整流器為全數(shù)字緊湊型整流器，輸入為三相交流電源，可向變速直流驅(qū)動用的電樞和勵磁供電，額定的電樞電流從15至2200。測速發(fā)電機(jī)的輸出電動勢具有斜率高、特性成線性、無信號區(qū)小或剩余電壓小、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時輸出電壓不對稱度小、對溫度敏感低等特點。當(dāng)改變電機(jī)的方向時，測速電機(jī)輸出電動勢的正負(fù)也會有相應(yīng)的改變。測速電機(jī)簡單地說就是將直流電機(jī)的動能化為電能。功率3kw，風(fēng)量3000/h。根據(jù)需要，本設(shè)計選用Z4250直流電機(jī)，功率75KW，電樞電流197A，額定電壓400V，勵磁電壓310V。根據(jù)用戶需要也能制成帶串勵繞組。當(dāng)采用靜止整流器供電時，能承受住脈動電流和快速的負(fù)載電流變化。并且轉(zhuǎn)動慣量小，具有較好的動態(tài)性能，并能承受較高的負(fù)載變化率，特別適用于需要平滑調(diào)速、效率高、自動穩(wěn)速、反應(yīng)靈敏的控制系統(tǒng)，具有當(dāng)今國際先進(jìn)水平。圖24 PLC S7200 接口圖 數(shù)控立車主軸速度控制裝置設(shè)計1 主軸電機(jī)的選擇本次設(shè)計的重型數(shù)控立車，工作臺所帶動的最大重量為50t，設(shè)計采用了直流調(diào)速裝置，并選用Z4系列直流電機(jī)。PLC輸出端口供電電源為AC220V，也也才用了隔離。SITOP的供電電源為三相380V交流電，輸出端24為輸出，另一端接到直流地01上，PE則接到地線上。PLC輸入電源用的是DC24V，而一般工業(yè)用電為三相交流電AC380V，所以用SIEMENS的SITOP電源整流變壓后供應(yīng)。輸入用按鈕開關(guān)作為控制信號的給定；輸出用繼電器作為控制使能，繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。2 可編程控制器接口電路的設(shè)計及其功能PLC S7200 CPU224是14入、10出。其余四種型號均可加擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。而本設(shè)計所需輸入輸出點數(shù)并不是很多，不需要擴(kuò)展。S7200 PLC屬于S7200/300/400家族中功能最精簡、I/O點數(shù)最少、擴(kuò)展性能最低的PLC產(chǎn)品，可以稱為微型PLC系列產(chǎn)品。數(shù)控系統(tǒng)SIEMENS 802D是其早期研制出的數(shù)控系統(tǒng)，應(yīng)用于各種型號機(jī)床，操作簡單，功能容易實現(xiàn)。數(shù)控系統(tǒng)中使用較普遍的有德國的SIEMENS，日本的FANUC，還有中國的華中科技。直流調(diào)速精度高，效率也高，節(jié)能效果也好，但是需要定期維護(hù)。
直流電機(jī)調(diào)速中電樞電壓調(diào)速比較普遍，最大的優(yōu)點不會像交流調(diào)速那樣產(chǎn)生逆變磁場對外圍發(fā)出干擾。在額定功率以下，通過改變直流電機(jī)的電樞電壓來改變電機(jī)的速度；額定功率以上用弱磁調(diào)速；交流電源進(jìn)入6RA70后整流出直流，電機(jī)電壓和勵磁電壓是分開進(jìn)入6RA70，經(jīng)過整流變壓后進(jìn)入直流電機(jī)和勵磁。根據(jù)兩種方案的優(yōu)缺點比較，選擇第二種直流調(diào)速方案。當(dāng)=0或=0時，Ua=U由式（23）和電動勢公式，可得轉(zhuǎn)速公式 （24）根據(jù)轉(zhuǎn)速公式（24），改變電樞端電壓調(diào)速是保持磁通不變，改變電動機(jī)的電樞電壓U，則理想空載轉(zhuǎn)速n隨電樞電壓而變化，而機(jī)械特性斜率保持不變；改變磁通調(diào)速就是保持電樞電壓U不變，減弱磁通則理想空載轉(zhuǎn)速n隨著磁通的減弱而增加，同時機(jī)械特性的斜率也增加。他勵直流電動機(jī)電路原理圖如圖22所示，圖中電樞回路串接附加電阻，電樞內(nèi)阻Ra，此時電樞回路總電阻.圖22 他勵直流電動機(jī)電路原理圖由圖22可知，直流電動機(jī)的電壓平衡方程式為