SA7512螺丝磨床头架电动机调速系统设计.docx
- 文档编号:591519
- 上传时间:2022-10-11
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:771.44KB
SA7512螺丝磨床头架电动机调速系统设计.docx
《SA7512螺丝磨床头架电动机调速系统设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SA7512螺丝磨床头架电动机调速系统设计.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
SA7512螺丝磨床头架电动机调速系统设计
学号
毕业论文
题目:
SA7512螺丝磨床头架电动机调速系统设计
作者:
颜军届别:
11级
院别:
机械工程学院专业:
机械电子工程
指导教师:
张振职称:
完成时间:
诚信声明
我声明,所呈交的毕业设计(论文)是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,设计(论文)中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为所获得其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
我承诺,设计(论文)中的所有内容均真实、可信。
毕业设计(论文)作者签名:
年月日
毕业设计(论文)指导教师签名:
年月日
SA7512螺丝磨床头架电动机调速系统设计
摘要
本文主要完成关于SA7512螺丝磨床头架电动机调速系统设计,着重对其电机调速系统进行了研究,在总体布局基本完成的情况下,对各部分进行分块设计,并进行校核修缮,选择系统所需的标准件进行组建搭构。
另外通过仔细的设计修缮,以满足系统的基本需求。
传动系统和主轴构成了磨床头架,该设计主要研究传动系统的调速问题。
整个设计过程之中,需要把握全局的思维观,即不仅要对磨床头架的整体构造了然于心,同时还要综合考虑其他各方面的因素。
另外,设计的最终目的是用于生产实践,因而需要从多方面进行资料的采集,深刻了解磨床行业当前的使用现状,以及它的缺陷和前景,这样才能对设计拥有一个全面的整体把握,这也是对于设计的一个前提条件。
此次设计中,调速系统的设计主要采用protel99se软件进行绘图,同时也用到绘制图表的软件excel,以完成设计所需的图表。
主题词、关键词:
半自动磨床;直流电动机;SCR-M调速系统;控制电路设计
窗体顶端
SA7512screwgrinderhead-stockmotorspeedcontrolsystemdesign
窗体底端
ABSTRACT
窗体顶端
Themainresultsgrinderhead-stockmotorspeedcontrolsystemdesignonSA7512screwemphasiswasstudiedmotorspeedcontrolsystem,inthecaseoftheoveralllayoutbasicallycompleted,eachpartisdividedintoblocksofdesign,andcheckingrepairs,selectstandardsystembesetuptotaketherequiredconfiguration.Alsothroughcarefuldesignrenovation,inordertomeetthebasicneedsofthesystem.
Transmissionandconstitutethegrinderspindlehead-stock,thedesignofthemainresearchquestiondrivesystemspeed.Theentiredesignprocess,needtograsptheconceptofthinkingglobally,it’snotonlytotheoverallstructuregrinderhead-stockclearinmind,butalsobasedontheconsiderationofotheraspects.Inaddition,theultimatepurposeofthedesignfortheproductionofpractice,andthusrequiresamultifacetedcollectionofinformation,aprofoundunderstandingofthecurrentstatusoftheuseofgrindingmachineindustry,aswellasitsflawsandprospects,inordertohaveacomprehensiveoveralldesignassurance,itisalsoaprerequisiteforthedesign.
Thedesign,thedesignspeedcontrolsystemmainlyusesprotel99sesoftwarefordrawing,butalsousedinchartingsoftwareexcel,inordertocompletethedesignofchartyouwant.
窗体顶端
Keywords:
semi-automaticgrinder;DCmotor;SCR-Mspeedcontrolsystem;controlcircuitdesign
窗体底端
绪论
磨床是用磨料磨具(砂轮、砂带、油石和研磨料)作为工具来进行切削加工的机床。
磨床被广泛应用于各种零件的精加工,特别是淬硬钢件、高硬度特殊材料及非金属材料(如陶瓷)的精加工。
近年来,随着社会科学技术的不断发展,对机器和仪器零件的精度和表面粗糙度的要求也越来越严;各种高硬度材料的应用逐日增多;精密铸造和精密锻造工艺的大幅度进步,便有了将毛坯直接磨成成品的可能。
此外,高速磨削与强力磨削工艺的大力发展,也将更进一步提高磨削效率,因而,对于磨床的使用范围便逐渐扩大,据调查,当前它在金属切削机床中所占有的比重已经达到了13%~27%。
为了满足各种形状、表面和生产批量的工件对磨削加工过程的要求,磨床种类繁多,其主要类型包括:
平面磨床、工具磨床、外圆磨床、内圆磨床、刀具和刃具磨床以及各种专门化的磨床,例如:
凸轮磨床、齿轮磨床、曲轴磨床、螺纹磨床等。
另外,还有研磨机、珩磨机及超精加工机床等。
SA7512螺纹磨床的主传动是:
晶闸管—电动机无极有差调速系统。
磨床头架电机转速为60~1200r/min,也就是它的调速范围为1:
20;最大可达1:
30;当为满载情况时,系统的机械硬度小于10%,根据实际加工工艺的需求,电动机需要实现正反转,故通过对机床采用方向接触器以改变电动机正反转,其接线简单,而且操作方便。
第一章半自动磨床
1.1电路原理
采用无极有差调速系统作为磨床头架的直流拖动系统,拖动电机功率0.8KM,而晶闸管直流电机的转速在60~120r/min,用于调试的区间20~30,即最大可调至30。
在满载情况下,系统静差率会低于10%,根据实际需要,电机要能够正反转,于是通过接触器来调整电机的转向。
图1.1直流拖动系统
鉴于电动机的功率小,主回路用单相桥式半控整流电路,单结晶体管张弛电路和前置放大电路共同组成触发电路。
通过转速负反馈系统以满足调速静差率,同时选择电流截止负反馈来控制电流的过大,选择电压微分负反馈来提高动、静态性能。
通过调节电路输出电压大小,便能得到相对应的任意转速范围里的转速。
图1-2调速系统电路
1.2调速系统电路见图1-2
(1)单相桥式半控整流电路(含二极管和晶闸管个两个)构成主回路。
见图1-3,具有平波的电抗器L接入电路中,它能通过削弱脉动电压来使得电流变得稳定,以提高工件表面粗糙度的精度。
主电路负载因电抗器及电枢绕组的存在而呈电感性,从而通过接入续流二极管V2以确保晶闸管的可靠换相。
在断开或接通电源的瞬间,整流器会产生很高电压,对于这种情况如不采取措施来限制,便会损坏晶闸管,将其击穿,所以需要接入阻容(R1、C1)吸收设备,用作过压保护。
另外,在直流一侧因负载显电感性,所以在切断负载的瞬间也会产生过高电压击穿晶闸管,故需接入过压保护的阻容吸收装置(R4、C4)。
晶闸管在换相是也会产生过电压破坏晶闸管,为保证器件正常运行和其本身不被损坏,并联两个阻容支路(C2/R2、C3/R3)在晶闸管两侧,利用其不可突变特性来控制这种电压。
通过接触器(KM1、KM2)控制电机的正反转。
为缩短电机停止运转的时间,接入能量耗损制动电路(由电阻R6和接触器常闭触点构成)。
电机正常工作时,接触器的常闭触点断开,R6不接入主回路。
当且仅当停车状态时,两个接触器都断电,常闭触点闭合,R6接入主电路,此时电机进行能量损耗制动状态。
二极管V4~V7构成的单相桥式整流电路为电机绕组提供电源,而系统的弱磁保护通过接入欠电流继电器(KA)来完成。
(2)触发电路
单结晶体管触发电路如图1-4所示。
TC1变压器所输出的交流电压(70V)流经V8~V11进行整流,然后通过稳压管(V32/33)进行削波,获得一个梯形电压,将其作为单晶体结晶管的电源,同主回路的电压同步,即主回路电压为零是梯形电压为零,保证C7由零开始进行充放电,其产生的第一个尖顶脉冲于主回路电压同步。
图1-4单结晶体管触发电路
为提高控制的灵敏度,采用V34放大器对偏差信号放大。
V34受输入电压的影响,当电压过高会损坏器件,因此采用V12/V13串作正限幅,V14作反限幅来保护V34。
当V34为零,V345/35都截至,C7充电时间常数极大,致使C7半周电压达不到峰值up,因此单结晶体管没有输出,晶闸管不导通。
增大V34,其基级电位上升,集电极下降,电流增大,C7充电时间常数变小,主回路的触发电压增大,可以调节电机转速。
相应的R16及C7的电压见图1-5。
线路中接入脉冲放大环节(V37/38),用以确保晶闸管的触发功能。
将V41的正脉冲通过C10耦合到V37基极,再经过两级放大由TC2输出。
这样正脉冲通过V17/18便能同时加在晶闸管上了。
因为一个周期内只能有一个晶闸管承受正向电压导通,所以让该晶闸管导通。
当V38截至时,TC2一侧提供放电回路,V17/18保证正脉冲的加载,并联C11/12在TC2输出部位以消除干扰信号,C8降低高频信号干扰。
(3)比较环节见图1-6所示。
TC1输出电压通过V19~V22桥式整流,及R7、C13/14滤波得到所需电源。
RP3、RP4分别作告诉上限和低俗下限的电位调节器,调节RP5以获得不同电压Ug。
图1-5单结晶体管触发电路的波形图
图1-6比较环节
通过采用负反馈调节环节来提高整个系统的调速精度,TG和电机连接在同一轴上,使得输出电压同转速成正比。
电机转向影响电压极性,通过对极性进行整流输出以保持极性的不变,负反馈的强弱由RP6来调节。
将Ug和Ufn反极性串联,然后加载在V34作输入,忽略内阻,则有△U=UgUfn。
该偏差电压便是V34基极上的电压。
改变△U的大小,便能改变输出电压值,从而改变电机转速。
(4)采用转速负反馈,增大调速宽度,同时也因为放大倍数较大和电机惯性,使得系统不稳定,容易震荡。
为了解决这种情况,加入了如图1-7所示的系统环节(C5/RP2)。
图1-7
C5能阻隔直流,在稳态情况下,电机端压不变,负反馈零输出,此时加入的环节无作用。
在处于动态时,电机端压改变,会有相应的与转速相关电压输出,由C5加载在V34基极,以改变输出电压,控制电机转速,提高整个系统的相对稳定。
通过调节RP2来控制微分负反馈,将KM1/2常闭触点并联在C5两头,方便其及时放电,即能有效地解决电机的反复启停。
(5)电流截止负反馈环节控制系统电路中电流的峰值过大,但此系统中无该环节,见图1-8所示。
采用R15/24、RP1、V31/36等元器件构成电流截止负反馈,R24串入主电路。
正常工作情况下,系统主回路电流
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SA7512 螺丝 磨床 电动机 调速 系统 设计