Электропривод кузнечного пресса

 

Изобретение относится к электротехнике , предназначено для приводов кузнечно-штамповочных механизмов Целью изобретения является повьппение быстродействия путем перестройки ре™ жима разгона эл-привода в конце рабочего хода пресса. Эл-привод содержит асинхронньш двигатель 1 с фазным ро-- тором, подключенным к выпрямителю 2, выход к-рого через дроссель 3 и датчик 4 тока подключен к тиристорному регулятору 6; зашунтированному резистором 5 Управляющие входы тиристорного регулятора 6 подключены к блоку 7 импульсного управления, вхо-- ды которого подключены к выходам датчика 4 тока и задатчика 8 тока. Задатчик тока своими входами подключен к датчику 9 скорости, датчику положения педали управления, датчику нижней крайней точки пресса и источникам напряжения, выходные напряжения к-рых пропорциональны скорости холостого хода двигателя 1 и максимальному значению тока в роторной цепи двигателя . В зависимости от заданного значения тока и скорости двигателя в конце хода пресса формируется диаграмма разгона двигателя 1, предотврашающая его перегрев и снижающая время разгона. 6 нл. S (Л ю со О1 О1

СООЗ СОВЕТСНИХ

СоааЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

955ОО (19) (11) (ц g Н 02 Р 7/62

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3932867/24-07 (22) 22.07.85 (46) 07,03.87. Бюл. Р 9 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Про-изводственное объединение "Новокрама— торский машиностроительный завод" (72) И. А. Абраменко, В. А. Григорьев, Р, 7. Калашников и A. Д. Найденко (53) 621.313.33.525(088.8) (56) Голован А. Т. Основы электропривода. - N.-Л,, ГЭИ, 1959, с. 301.

Авторское свидетельство СССР

У 333668, кл. Н 02 P 7/62, 1970. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД КУЗНЕЧНОГО ПРЕССА (57) Изобретение относится к электротехнике, предназначено для приводов кузнечно-штамповочных механизмов.

Целью изобретения является повышение быстродействия путем перестройки режима разгона эл-привода в конце рабочего хода пресса. Эл-привод содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, подключенным к выпрямителю 2, выход к-рого через дроссель 3 и датчик 4 тока подключен к тиристорному регулятору Ь, зашунтированному резистором 5, Управляющие входы тиристорного регулятора 6 подключены к блоку 7 импульсного управления, входы которого подключены к выходам датчика 4 тока и задатчика 8 тока. 3адатчик тока своими входами подключен к датчику 9 скорости, датчику положения педали управления, датчику нижней крайней точки пресса и источникам напряжения, выходные напряжения к-рых пропорциональны скоросги холостого хода двигателя 1 и максимальному значению тока в роторной цепи двигателя. В зависимости от заданного значения тока и скорости двигателя в конце хода пресса формируется диarpàììà разгона двигателя 1, предотврашаюшая его перегрев и снижающая время разгона. 6 ил.

1295500

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для использования в приводах кузнечно-штамповочных механизмов.

Целью изобретения является повы шение быстродействия путем перестройки режима разгона электропривода в конце рабочего хода пресса.

На фиг. 1 представлена функциональная схема электропривода; на фиг. 2 и 3 - функциональные схемы соответственно задатчика тока и блока импульсного управления; на фиг. 4 - 15 графики механических характеристик электропривода; на фиг. 5 — график кусочно-линейной характеристики аппроксиматора; на фиг. 6 — нагрузочная диаграмма электродвигателя.

Электропривод кузнечного пресса содержит асинхронный электродвигатель

1 с фазным ротором (фиг. 1), трехфазный мостовой выпрямитель 2, дроссель 3, датчик 4 тока, резистор 5, тиристорный регулятор 6 с двумя управляющими входами, блок 7 импульсного управления с двумя входами и двумя выходами. Выводы статорной обмотки асихронного электродвигателя 1 предназначены для подключения к фазам питающей сети, выводы роторной обмотки асинхронного электродвигателя подключены к входу трехфазного мостового выпрямителя 2, выход которого через дроссепь 3 и датчик 4 тока подключен к тиристорному регулятору 6, два управляющих входа которого подключены к соответствующим 41 выходам блока 7 импульсного управления, первый вход которого подключен к выходу датчика 4 тока, тиристорный регулятор 6 зашунтирован резистором

5. Электропривод содержит также задатчик 8 тока с пятью входами и одним выходом и датчик 9 частоты вращения, выход задатчика 8 тока подклю" чен к второму входу блока 7 импульсного управления, первый, второй и третий входы захватчика 8 тока подключены к выходам соответственно датчика 9 частоты вращения датчика нижней крайней точки (НКТ) пресса и датчика положения педали управления, четвертый и пятый входы задатчика тока предназначены для подключения к источникам напряжения, выходные напряжения которых пропорциональны соответственно заданному максимальному значению тока и значению тока холостого хода асинхронного электродвигателя.

Задатчик 8 тока состоит (фйг. 2) из компаратора 10, первого электронного ключа 11 с одним выходом и двумя входами, оперативного аналогового запоминающего блока 12 с двумя входами и одним выходом, аппроксиматора 13 с одним входом и одним выходом, второго электронного ключа 14 с двумя входами и одним выходом. Первый вход компаратора 10 задатчика 8 тока является пятым входом задатчика

8 тока, второй вход компаратора 10— первым входом задатчика 8 тока и подключен к первому входу первого электронного ключа 11, второй вход которого является вторым входом задатчика 8 тока, выходы компаратора

10 и первого электронного ключа 11 задатчика 8 тока подключены к соответствующим входам оперативного аналогового запоминающего блока 12, выход которого подключен к входу аппроксиматора 13, выход которого является выходом задатчика 8 тока и подключен к выходу второго электронного ключа 14, входы которого являются третьим и четвертым входами задатчика 8 тока.

Блок 7 импульсного управления (фиг. 3) состоит из компаратора 15, инвертора 16 и двухканального усилителя 17, выходы которого являются выходами блока 7 импульсного управления, входы компаратора 15 являются входами блока 7 импульсного управления, выход компаратора 15 блока 7 импульсного управления подключен к одному из входов двухканального усилителя 17 и входу инвертора 16, выход которого подключен к другому входу двухканального усилителя 17., I

На фиг. 4 обозначены: 18 - естественная механическая характеристика;

19-23 » искусственные механические характеристики.

Электропривод работает следующим образом.

До нажатия педали управления прессом тиристорный регулятор 6 открыт и двигатель 1 работает в режиме холостого хода на естественной механической характеристике 18 (фиг. 4). При нажатии педали управления прессом на управляющий вход ключа 14 (фиг. 2) В конце Рабочего хода пресса при 35 достижении ползуном нижней крайней точки на управляющий вход ключа 11 (фиг. 2) поступает импульсный сигнал

U>„ . В результате этого ключ 11 от крывается, и с датчика 9 на запйсы- 4р вающий вход запоминающего блока 12 поступает импульсный сигнал, пропорциональный частоте вращения двигателя 1. С блока 12 записанный сигнал поступает на вход аппроксиматора 13. 4g, В соответствии с рабочей кусочно-линейной характеристикой аппроксиматора (фиг. 5) последний выдает на второй вход компаратора 15 (фиг. 3) сигнал, пропорциональный заданному максимальному току ротора двигателя 1 при разгоне от указанной частоты вращения. Одновременно в конце рабочего хода пресса отпускается педаль управления, в результате чего ключ

14 закрывается и на втором входе компаратора 15 остается только сигнал, пропорциональный току ротора двигателя. Этот сигнал может быть меньше

3 1295 поступает сигнал 11, . Ключ 14 oTKpbI» вается, и на второй вход компаратора

15 (фиг. 3) поступает сигнал U, который пропорционален заданному максимальному току I ротора и заданному максимальному моменту Móъ двигателя по характеристике 18 (фиг. 4).

Прием нагрузки двигателем 1 происходит вначале по характеристике 18 до момента достижения током ротора эна- 10 чения I>>, а затем — по характеристике 19 (фиг, 4). При приеме нагрузки по характеристике 19 блок 7 подает импульсные сигналы на закрытие и открытие тиристорного регулятора 6 по сигналам датчика 4 тока. В результате этого в цепи ротора двигателя 1 периодически закорачивается и разкорачивается резистор 5, а ток и момент двигателя 1 изменяются в пределах зоны нечувствительности компаратора

15 блока 7 импульсного управления.

При этом среднее значение тока и момента двигателя 1 равно Т и М з.

Таким образом, двигатель снижает скорость по характеристике 19 вида M

= I > -- F (G3) = const, которая формируется за счет плавного изменения скважности тиристорных ключей регулятора 6 и, следовательно, плавного из30 менения эквивалентного сопротивления в цепи ротора в зависимости от значения тока.

500 4 илн равен максимальному току, В последнем случае разгон двигателя 1 происходит по характеристикам 19 и

18, а в первом случае разгон двигателя 1 может происходить, например, по характеристикам 20 и 18 (фиг. 4).

В обоих случаях на первый вход компаратора 15 все время подается сигнал, пропорциональный текущему значению тока ротора двигателя 1. Этот сигнал подает датчик 4 тока, например низкоомный шунт. В зависимости от того меньше или больше сигнал датчика 4 порога срабатывания компаратора 15, с последнего на входы инвертора 16 и усилителя 17 периодически поступают сигналы логической

"1" или "О". Вследствие этого на обоих выходах усилителя 17 чередуются импульсные сигналы с паузами. При появлении импульсного сигнала на выходе первого канала усилителя 17 тиристорный регулятор 6 открывается, в результате чего закорачивается резистор 5 (фиг. 1) и ток ротора двигателя 1 увеличивается. При появлении импульсного сигнала на выходе второго канала усилителя 17 регулятор 6 закрывается, в результате чего разкорачивается резистор 5 и ток ротора двигателя 1 уменьшается. Следовательно, при открытии и закрытии регулятора 6 ток и момент двигателя

1 изменяются в пределах зоны нечувствительности компаратора 15, а среднее значение их равно, например, I < и 2

Двигатель разгоняется по искусственной механической характеристике

20 вида M = I = Р (сд) = const (фиг. 4) за счет плавного изменения скважности тиристорного регулятора

6 и, следовательно, плавного изменения эквивалентного сопротивления роторной цепи в зависимости от значения тока. При скважности регулятора

6, равной единице, двигатель 1 вы» ходит на естественную механическую характеристику 18 и продолжает по ней дальнейший разгон, Так как на второй вход компаратора 10 (фиг. 2) подано опорное напряжение U„„ ïðîпорциональное скорости холостого хода двигателя, то при достижении им этой скорости с компаратора 10 на сбрасывающий вход запоминающего блока 12 поступает сигнал и происходит стирание занесенной в него информаФормула

5 12955 ции о частоте вращения двигателя 1 в конце рабочего хода пресса. Нагрузочная диаграмма двигателя для описанного режима работы привода показана на фиг. 6. На этой диаграмме эквивалентный ток по условию нагреГя,. ва двигателя равен Е. „

-н 1 Я, а заданные ток Е32 и момент РФ2 двигателя.по условию разгона привода имеют максимальное значение, Благодаря одновременному выполнению этих условий исключается перегрев двигателя и обеспечивается минимальное время разгона привода.

Таким образом, благодаря реализации автоматической перестройки режима разгона привода в процессе штам. повки с помощью предложенных эадатчика тока и блока импульсного управления повышается быстродействие электропривода. изобретения

Электропривод кузнечного пресса, содержащий асинхронный электродвигатель с фазным ротором, трехфазный мостовой выпрямитель дроссель реЭ Э

" 30 зистор, тиристорный регулятор с двумя управляющими входами, датчик тока, блок импульсного управления с двумя входами и двумя выходами, выводы статорной обмотки асинхронного электродвигателя предназначены для 35 подключения к фазам питающей сети, выводы роторной обмотки асинхронного электродвигателя подключены к входу трехфазного мостового выпрямителя, выход которого через дроссель и датчик тока подключен к тиристорному регулятору, два управляющих входа которого подключены к соответствующим выходам блока импульсного управления, первый вход которого подключен к выходу датчика тока, тиристорный регулятор зашунтирован резистором, о тл и ч а ю шийся тем, Что, с целью повьппения быстродействия путем перестройки режима разгона электропривода в конце рабочего хода пресса, 00 б в него введены датчик частоты вращения и эадатчик тока с пятью входами н одним выходом, подключенным к вто- . рому входу блока импульсного управления, первый, второй и третий входы задатчика тока предназначены для подключения к выходам соответственно датчика частоты вращения, датчика нижней крайней точки пресса и датчика положения-педали управления, четвертый и пятый входы задатчика тока предназначены для подключения к эталонным источникам напряжения, задатчик тока составлен из компаратора, оперативного аналогового запоминаю-, щего блока с двумя входами и одним выходом, первого и второго электронных ключей с двумя входами и одним выходом каждый и аппроксиматора с одним входом и одним выходом, первый вход компаратора эадатчика тока образует пятый вход задатчика тока, второй вход компаратора задатчика тока образует первый вход задатчика тока и подключен к первому входу первого электронного ключа, второй управляющий вход которого образует второй вход задатчика тока, выходы компаратора и первого электронного ключа эадатчика тока подключены к соответствующим входам оперативного аналогового запоминающего блока, выход которого подключен к входу аппроксиматора, выход которого образует выход задатчика тока и подключен к выходу второго электронного ключа, первый и второй управляющий входы которого образуют соответственно четвертый и третий входы задатчика тока, блок импульсного управления составлен из компаратора, инвертора и двухканального усилителя, выходы которого образуют выходы блока импульсного управления, входы компаратора которого образуют входы блока импульсного управления, выход компаратора подключен к одному из входов двухканального усилителя и к входу инвертора, выход которого подключен к другому входу двухканального усилителя„

1295500

1295500

1295500

Составитель В; Алешечкин

Редактор О. Мрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор И, Муска

Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 625/60

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4