Эл подач. Назначение, основные показатели. Структура.

Кроме основного рабочего движения приводы подачи выполняют установочные ( быстрые и медленные перемещения ), необходимые для приведения рабочих органов в заданное положение с минимальным временем и максимальной точностью. Быстрые установочные движения со скоростью 6-10 мм/мин. Медленные - со скоростью 5-1 мм/мин.

Отсюда Д достигает 1000 и более при высоких требованиях к статическим характеристикам, быстродействию и качеству переходных процессов. Для большинства универсальных станков достаточен полный диапазон регулирования Д»1000¸2000 и меньше.

Усилие подачи при изменении режимов обработки незначительно, а мощность двигателя расходуется, в основном, на преодоление сил трения. Поэтому электроприводы подач регулируют при постоянном моменте.

В качестве электроприводов подач используют регулируемые электроприводы постоянного тока с двигателем постоянного тока нормального скольжения ( серия П,2П,ПБСТ,ПСТ ), специальные малоинерционные двигатели с гладким якорем ( серия ПГТ ) или дисковым печатным якорем и высокомоментные двигатели с постоянными магнитами для обеспечения требуемого ускорения.

Электроприводы подач работают в режимах поддержания угловой скорости, слежения и позиционирования, поэтому СУ электроприводов имеют регуляторы угловой скорости и положения. В состав системы входят датчики положения с погрешностью 1-10, скорости, например ТГ. ТГ должны обеспечивать U_вых не менее 20В при n=1000 об/мин. Система токоограничения большинства электроприводов обеспечивает автоматическое уменьшение уставки тока по мере увеличения угловой скорости двигателя.

Комплектные электроприводы все шире используют при проектировании металлорежущих станков. Среди основных организаций разработчиков можно выделить: Экспериментальное НИИ металлорежущих станков - ЭНИМС, Украинское НИИ станкоинструментальной промышленности - УКРНИИСИП, НИИ комплектных электроприводов - НИИКЭ, Всесоюзный НИИ электропривода - ВНИИЭ и др.

Перспективным является применение короткозамкнутых асинхронных и синхронных ЭД с возбуждением от постоянных магнитов.

Перегрузочная способность для привода подач, обычно, составляет 3 и более. Время пуска на максимальную скорость 0.1-0.15 сек.

Максимальная частота вращения привода подачи выбирается по ускоренному перемещению механизма и находится в пределах n_max=1000¸2000 об/мин и ограничивается жесткостью и износоустойчивостью узлов станка.

Для приводов подач основной характеристикой является номинальный момент. Диапазон номинальных моментов для станков с ЧПУ средних размеров находится в пределах 10¸50Нм.

Для преобразователей в таких электроприводах широко используются 3-фазная нулевая тиристорная схема с согласованным или раздельным управлением. Получили распространение тиристорные и транзисторные преобразователи с широтно-импульсным управлением.

Электроприводы постоянного тока для станков с ЧПУ при работе не должны превышать допустимой погрешности скорости. Суммарная погрешность DS=D_Н+D_Т+D_U , где

D_Н - при изменении нагрузки от 0.15 М_ном до М_кон ;

D_Т - при изменении температуры окружающей среды от 20 до 40^оС при М=М_ном ;

D_U - при изменении напряжения питания от 0.9 до 1.1U_ном .

Нормируется также коэффициент неравномерности угловой скорости:

,

где w_max и w_min - максимальное и минимальное значение мгновенной скорости за 1 оборот.

Полоса пропускания замкнутого скоростного контура приводов при дополнительном моменте инерции равен суммарному моменту инерции двигателя с датчиков пути и скорости должен быть не менее 20Гц.

Для справки. Допустимые погрешности скорости и коэффициенты неравномерности угловой скорости для электроприводов подач станков с ЧПУ