Электронная электротехническая библиотека

 

Навигация по сайту

Примеры типовых применений частотно-регулируемого привода в металлообрабатывающих станках и технологических линиях

Использование частотных преобразователей для управления скоростью шпинделя токарного станка, регулирования скорости вращения главного привода шлифовального станка, регулирования скорости тяговым органом линии волочения, управления линией продольной и поперченной резки листового металла.

Управление приводом обрабатывающих станков

Управление приводом обрабатывающих станков

1. Управление скоростью шпинделя токарного станка

Работа: Преобразователь частоты 1 регулирует скорость вращения асинхронного двигателя 2 главного привода шпинделя 3. Система работает по замкнутой схеме с обратной связью но скорости вращения. Скорость вращения измеряется импульсным датчиком 6. Режим работы частотно-регулируемого привода задастся с пульта управления 5. Резец 4 плавно перемещается справа налево вдоль вращающейся детали.

До внедрения частотно-регулируемого привода скорость вращения двигателя была неизменной, а скорость шпинделя можно было изменять только дискретно с помощью коробки передач.

Оснащение обрабатывающих станков частотно регулируемым электроприводом позволяет удовлетворить самые жесткие и противоречивые требования, предъявляемые технологией обработки разных материалов. Использование частотно-регулируемого привода позволяет облегчить управление станком за счет возможности плавного изменения числа оборотов шпинделя без его останова, расширить диапазон числа оборотов. Использование коробки передач и частотно-регулируемого привода позволяет оптимально устанавливать число оборотов шпинделя и получить максимальный крутящим момент при малых оборотах.

Управление скоростью шпинделя токарного станка

Главная цель применения преобразователя частоты: увеличение диапазона регулирования скорости вращения шпинделя до значении 1:100 и более и расширение за счет этого возможностей станка по обработке деталей из различных материалов.

Применение частотно-регулируемого привода кроме того обеспечивает:

  • повышение качества обработки детален и снижение количества поломок режущего инструмента за счет точного поддержания скорости вращения шпинделя,

  • уменьшение количества поломок оборудования за счет снижения ударных нагрузок на электропривод и механическую передачу при пуске и останове.

2. Регулирование скорости вращения шлифовального круга

Решаемая задача: прямое регулирование скорости вращения шлифовального круга для обеспечения требуемого качества шлифования различных материалов.

Параметры: скорость вращения круга об мин., несоответствие скорости вращения круга приводит к нарушению качества шлифования. Например, шлифование мягких материалов на большой скорости приводит к «подгоранию» поверхности, а пластик плавится.

Регулирование скорости вращения круга с помощью преобразователя частоты позволяет:

  • расширить возможности станка по обработке различных исходных материалов,

  • подобрать оптимальную скорость вращения круга для повышения качества обработки каждого материала.

Схема станка. Обрабатываемая деталь 1 закрепляется горизонтально на рабочем столе 2. Рабочий стол перемещается относительно вращающегося круга с помощью ручек 3 и 4. Шлифовальный круг 8 вращается высокоскоростным электродвигателем 5 с требуемой для данного материала скоростью. Регулирование скорости вращения достигается использованием преобразователя частоты 6. Заданная требуемая скорость устанавливается с пульта управления 7.

Регулирование скорости вращения шлифовального круга

Параметры процесса

Управление тяговыми органами и механизмами волочильных и наматывающих машин

Для производства пруткового металла, проволоки, труб и других металлоизделии постоянного сечения широкое применение получило волочение. Это непрерывный процесс деформирования металла протягиванием заготовок через одно или несколько калиброванных отверстий (волок) на волочильных станах.

Управление тяговыми органами и механизмами волочильных и наматывающих машин

Работа: Исходный моток проволоки располагается на разматывающем устройстве 1. Через вращающиеся ролики 2, называемые окалиноломатель, проволока подается в установку для нанесения смазки 3. Далее проволока протягивается через волок 4 сужающегося сечения (показано ниже по стрелке).

На приводном барабане волочильной машины 7 укладывается три-четыре витка проволоки. Привод барабана осуществляется от асинхронного двигателя 6, которым управляет преобразователь частоты 8. Сила натяжения проволоки (момент на валу барабана) измеряется датчиком натяжения 5. Сигнал обратной связи с датчика натяжения подается на вход преобразователя частоты. Таким образом, строится замкнутая схема регулирования момента на валу тянущего барабана.

Заданный момент на валу устанавливается на передней панели шкафа управления 9. В этом случае на установившемся режиме работы волочильного стана линейная скорость проволоки на выходе из волока поддерживается постоянной. С выхода волочильной машины через укладчик 14 проволока подастся на приемную катушку 12 наматывающей машины. Укладчик совершает возвратно-поступательные движения, и обеспечивает равномерную укладку проволоки.

Скорость вращения приводного двигателя 13 наматывающей катушки регулируется преобразователем частоты 10, таким образом, что с увеличением диаметра намотки скорость снижается. Диаметр намотки определяется датчиком обратной связи 11. Датчик обратной связи представляет собой переменный резистор, сопротивление которого изменяется пропорционально углу поворота прижимного ролика.

Главная цель применения преобразователя частоты: расширение возможностей волочильного стана по переработке металла различной прочности (твердого и малопластичного, трудно деформируемого, малопрочного) и большого диапазона сечений. Это достигается за счет плавного регулирования скорости волочения в диапазоне 1:1000 и более.

Применение частотно-регулируемого привода, кроме того обеспечивает:

  • автоматизацию работы волочильного стана при переменной нагрузке за счет согласованного регулирования приводных электродвигателей,

  • исключение порывов проволоки за счет плавного пуска и торможения барабана волочильной машины,

  • повышение качества готовой продукции за счет точного поддержания скорости волочения.

Управление линией продольной и поперечной резки листового металла

Применение автоматизированных линии резки становится необходимым практически всегда, когда ведется работа с листовым металлом: изготовление металлоконструкций, металлического профиля, кузовных деталей и т. п. Частотные преобразователи входят в состав систем управления таких линий.

Управление линией продольной и поперечной резки листового металла

В типовой линии резки может быть установлено несколько преобразователей: один из них 1 управляет электроприводом 11 разматывающего устройства 10, другой 2 - электроприводом 6 протяжки листа, третий 3 - электроприводом 4 наматывающего устройства 5. Общее управление осуществляется с панели шкафа управления 9. Для резки металла используются дисковые ножницы 8 и ножницы поперечного реза 7.

В линиях продольной резки электропривод с преобразователем частоты обеспечивает протяжку полосы, плавный пуск/торможение. Скорость движения полосы поддерживается автоматически за счет изменения петли в петлевой яме 12 с помощью датчиков скорости.

В линиях поперечной резки (отсутствует наматывающее устройство и преобразователь 3, на месте петлевой ямы установлен приемный стол 13) электропривод с преобразователем частоты и импульсным датчиком обеспечивает протяжку полосы, плавный пуск торможение и точный останов полосы в момент резки.

Главная цель применения преобразователя частоты: точный останов полосы в момент реза в линиях поперечной резки н поддержание заданной скорости полосы в линиях продольной резки.

Применение частотно-регулируемого привода кроме того обеспечивает:

  • обеспечивает высокую производительность линий резки металла.

  • снижение трудозатрат и уменьшение отходов металла.

Управление процессом резки осуществляется централизованно со шкафа управления. Оператор на панели управления устанавливает количество и длину изготавливаемых полос и листов. 

Источник: Особенности конструкции и функционирования преобразователей частоты "Веспер". Рекомендации по применению. Учебно-методические материалы к семинару.


Категории: Частотные преобразователи, Металлообрабатывающее оборудование, Модернизация электрооборудования

  • Автоматические системы управления насосными станциями
  • Особенности конструкции и функционирования преобразователей частоты "Веспе ...
  • Примеры типовых применений преобразователей частоты с описанием технологиче ...
  • Избранные статьи и материалы

  • Явно полезное
     



     

    © www.electrolibrary.info, 2017 e-mail: electroby@mail.ru При использовании материалов сайта обязательно должна присутствовать ссылка в виде: http://www.electrolibrary.info - "Электронная электротехническая библиотека. Современное инженерное оборудование и системы"