Р. К. ИСРАФИЛОВ
научный руководитель – А. А. КОМАРОВ, доцент, к. т.н.
Озёрский технологический институт (филиал) Московского государственного инженерно – физического института
(технического университета)
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ БЕССТУПЕНЧАТЫЙ
ЭЛЕКТРОПРИВОД ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА
Предлагается структура привода главного движения металлорежущего станка с бесступенчатым регулированием на основе автоматизированного привода “ИРБИ – 8”.
В современных металлорежущих станочных системах всё более широкое применение находит бесступенчатый привод. Основным преимуществом такого привода является возможность использования оптимальных режимов обработки и возможность изменения этих режимов без остановки станка. В металлорежущих станках применяют различные способы бесступенчатого регулирования скоростей движения исполнительных органов. Каждое из возможных решений: электрическое, гидравлическое, механическое, комбинированное – имеет свои специфические эксплуатационные достоинства и недостатки и, соответственно, свою область предпочтительного применения.
В автоматизированных станках наиболее широкое применение находит электрическое или электромеханическое регулирование с использованием электродвигателей постоянного тока, изменение частоты вращения роторов которых достигается путём шунтового регулирования, с помощью электромагнитных усилителей, магнитных и тиристорных преобразователей и других систем.
Однако появление асинхронных электродвигателей с регулируемой частотой вращения ставит задачу их использования в станочном приводе. Управление таких двигателей осуществляется регулированием частоты переменного тока статора двигателя, которая связана прямопропорциональной зависимостью с частотой вращения ротора.
Включение асинхронных электродвигателей производится по каскадным схемам, которые, обеспечивая регулирование частоты вращения, позволяют использовать энергию скольжения. Хорошими характеристиками, дающими возможность использования его в станочных приводах, обладает автоматизированный электропривод “ИРБИ – 8” c электромеханическим вентильно-машинным каскадом. Он обеспечивает частотное регулирование асинхронными двигателями серии 4А с диапазоном мощностей от 1,5 до 75 кВт и диапазоном регулирования частот вращения ротора от 0,01 nc до 2,0 nc, где nc – синхронная частота вращения. Система управления электроприводом микропроцессорная. Программа, реализующая заданный алгоритм управления электроприводом, и константы, соответствующие подключенному двигателю, расположены в ПЗУ. Перенастройка электропривода с одного типа двигателя на другой производится путем замены ПЗУ и резисторов фирмой - изготовителем.
Предлагаемая структура привода главного движения металлорежущего станка (см. рис. 1) включает в себя автоматизированный электропривод “ИРБИ – 8”, управляемый асинхронный двигатель и двигатель постоянного тока, соединённые с входными валами планетарного дифференциала, выходной вал которого передаёт суммарное движение на шпиндель станка.
Рис. 1
Такая структура привода позволяет за счёт независимого регулирования частоты вращения каждого из электродвигателей получать на шпинделе станка оптимальные параметры мощности резания, момента резания и частоты вращения шпинделя, что делает её весьма перспективной для использования в станочных системах.
