數(shù)控車床主軸調(diào)速系統(tǒng)原理分析-在線瀏覽
2025-08-12 07:27本頁面
【正文】 可控硅橋Ⅰ關斷，可控硅橋Ⅱ開放斷Ⅱ關斷關斷“釋放”變?yōu)楦唠娖健唉粒鳌备唠娖?“起始通態(tài)電流”低電平“零電流”由高變?yōu)榈碗娖健唉粒鳌备唠娖? “起始通態(tài)電流”高電平電流調(diào)節(jié)器輸出為零伏電動機保持不轉動，n=0=0圖7 制動控制流程方框圖4 主軸系統(tǒng)故障診斷：（1） CRT或操作面板上顯示的報警內(nèi)容或報警信息；（2） 主軸驅(qū)動裝置上的報警燈；（3） 機床強電控制；（4） PLC及I/O接口狀態(tài)；（5） 機械連接主軸不轉是主軸調(diào)速系統(tǒng)最常見的故障現(xiàn)象，但造成這一故障的原因卻是多種多樣的?！胺怄i”為高電平“釋放”低電平“脈沖釋放”低電平速度調(diào)節(jié)器封鎖“αw”為低電平“起始通態(tài)電流”低電平無選擇信號可控硅Ⅰ、Ⅱ低電平速度調(diào)節(jié)器輸出為零伏電流調(diào)節(jié)器封鎖主回路觸發(fā)脈沖處于β區(qū)可控硅整流橋整流狀態(tài)電壓Ud=0電動機轉速n=0圖5 停車控制流程方框圖結合圖5，由流程圖可見，當速度調(diào)節(jié)器給定為零時，由調(diào)節(jié)器釋放單元輸出的“封鎖”信號、“脈沖釋放”信號，將邏輯控制單元、電流調(diào)節(jié)器、速度調(diào)節(jié)器封鎖，使整個系統(tǒng)處于停車狀態(tài)。其中停車、起動、制動受外界信號制約較多，下面給出這三種工作過程控制流程。3） 起始通態(tài)電流開關當電樞電壓為零時，產(chǎn)生起始通態(tài)電流信號，使有關接點動作，該信號直接作用到電流調(diào)節(jié)器的輸出級，加快被打開整流橋的電流建立，使系統(tǒng)的過渡過程縮短、快速性提高。2） αW拉β開關電機進行降速、制動和反轉運行時，該信號控制有關接點動作，電流調(diào)節(jié)器立即封鎖，使其輸出電壓為零伏，把觸發(fā)脈沖推向β區(qū)，進入本橋逆變。圖4 SIMOREG—V5電流調(diào)節(jié)器框圖由圖4可見，電流調(diào)節(jié)器接受速度調(diào)節(jié)器的輸出信號，加上電機電流反饋，進行PI控制，其功能與速度調(diào)節(jié)器類似，但它引入了與電機運轉狀態(tài)有關的控制開關信號，使其控制能力進一步增強，下面分析這些開關的作用。電流調(diào)節(jié)器接受速度調(diào)節(jié)器的輸出信號，并考慮上述因素，最終輸出調(diào)節(jié)信號，經(jīng)脈沖發(fā)生器直接控制電動機的運轉。這時放大器的開環(huán)放大倍數(shù)又稱作靜態(tài)放大倍數(shù)。1) 動態(tài)變化很快，積分電容c相當于短路，放大倍數(shù)變?yōu)椋瑪?shù)值小，調(diào)節(jié)器增益很低，因而系統(tǒng)穩(wěn)定，所以又稱為動態(tài)放大倍數(shù)。圖3 SIMOREG—V5速度調(diào)節(jié)器框圖從上式看出，由比例和積分兩部分組成，比例部分迅速反應調(diào)節(jié)作用，積分部分最終消除靜態(tài)偏差，使其在動態(tài)穩(wěn)速控制中都具有良好的控制性能。圖2 SIMOREG—V5系統(tǒng)簡化方框圖 速度調(diào)節(jié)器是一個帶有電壓限幅的PI調(diào)節(jié)器，它主要由主調(diào)節(jié)器和最大電壓限幅環(huán)節(jié)組成，主調(diào)節(jié)器又由比例器、積分器和相加器三部分組成。為使在上述兩種調(diào)節(jié)過程中同時具有良好的動態(tài)品質(zhì)，SIMOREG—V5系統(tǒng)中設置了轉速調(diào)節(jié)器（ ST）和電流調(diào)節(jié)器（LT），以ST的輸出調(diào)節(jié)電壓作為LT的電流給定信號，LT的輸出調(diào)節(jié)電壓作為作為可控硅觸發(fā)裝置的移相控制電壓。系統(tǒng)的方框圖如圖1所示。該裝置具有良好的動態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)控制性能，使其既適合于對換向和制動的快速性要求較高的場合，如龍門刨床的主傳動；也適合于對換向和制動的快速性要求不高的場合，如車床、鏜銑床的主傳動。它將整流后的直流電供給他勵直流電動機的電樞和磁場，它借助電樞電流反向可在四個象限內(nèi)運行，其中Ⅰ、Ⅲ象限為電動狀態(tài)，Ⅱ、Ⅳ象限為發(fā)電狀態(tài)。10\5% 50\60Hz2%；速范圍：1：100（其中調(diào)壓比：1：：1：3）；度穩(wěn)定性：+4\6%（調(diào)速控制范圍：1：100)）；轉矩反向零電流間隔時：4 ~ 8 毫秒；相序：右旋磁場；溫度穩(wěn)定性：%（每變化10C）；加速時間范圍： ~ 5秒；1加速時間擴展：1：11；1額定勵磁電壓：310V或220A；1額定勵磁電流：12 ~ 22A。360A.、177。190A、177。65A、177。220V（必須采用進線電源變壓器）；額定支流輸出電流：177。勵磁控制回路直流電源和功率元件(可控硅和二極管)功率單元板: 12只反并聯(lián)可控硅和阻容吸收單元. SIMOREGV5系統(tǒng)技術指標額定支流輸出電壓：177。 SIMOREGV5裝置組成SIMOREGV5裝置由控制板A1,A2,A3,A4,A01,A02和功率單元所組成,各板所包含的線路分述如下:A1控制板(加速調(diào)節(jié)器)。本論文重點介紹3263B數(shù)控車床主軸調(diào)速系統(tǒng)即SMOREG_V5系統(tǒng),它特別適合機床的主傳動和傳動裝置的機械設備，其特點是調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度好、體積小、重量輕、尤以可靠性好著稱。與其他加工方法相比，機床數(shù)控技術具有以下優(yōu)點：1）數(shù)控系統(tǒng)取代了普通機床的手工操縱；2）零件加工精度一致性好；3）生產(chǎn)周期較短；4）可加工復雜形狀的零件；5）易于調(diào)整機床；車床數(shù)控技術的應用，一方面促使機械加工的大量前期準備工作，與機械加工過程連為一體；另一方面，促使機床加工全過程與柔性自動化水平不斷提高，即提高了制造系統(tǒng)適應各種生產(chǎn)條件變化的能力。
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