- •1 Техническое задание
- •2 Задание режима и карты обработки
- •3 Построение диаграммы сил и механической характеристики
- •4 Выбор параметров винта и определение передаточного числа
- •5 Выбор электродвинателя комплектного электропривода
- •6 Перевод в относительные единицы
- •7 Моделирование электропривода в пакете «vissim»
6 Перевод в относительные единицы
Момент трения винта на холостом ходу Мхх = 0,2 Н·м.
Момент трения двигателя Мtr = 1,523 Н·м
Масса консоли Мct=2932 кг.
Скорость двигателя подачи при скорости быстрого хода nd=500 об/мин.
Сила трения в шарико-винтовой паре, приведённая к столу
Постоянная механическая
Число пар полюсов принимаем равным р = 4.
Частота пульсации поля, Гц
Период оборота ротора один электрический оборот, с
Самый неблагоприятный случай 15 градусов
Постоянная якоря, с
Частота ШИМа принимается равной fhim = 7500 Гц.
Для блока преобразователя, время запаздывания преобразователя
Для блока преобразователя, постоянная фильтрующей цепи
Тф = 2τр = 2·1,333·10-4 = 2,667·10-4 с.
Определим постоянные времени регулятора тока
Частота среза контура регулирования тока (КРТ)
Т3 = Тф = 2,667·10-4 с.
Частота среза контура регулирования скорости (КРС)
Частота регулятора скорости сопряжённая
Определим постоянные времени регулятора скорости
,
Коэффициент регулятора скорости Kрс
За базу напряжения принимаем номинальное напряжение двигателя
За базу тока принимаем ток короткого замыкания двигателя
Ib = Ikz = 49,867 А.
Ток номинальный, в относительных единицах
За базу момента берём момент короткого замыкания двигателя
Mb = Mkz = kФ· Ikz = 1,471·49,867 = 73,33 Н·м.
Базовое значение силы принимаем
Fb = Mkz · i1 = 73,33 ·628,319 = 4,607·104 Н.
За базу скорости принимаем скорость холостого хода двигателя
Базовая частота вращения винта nб, об/мин
.
За базу пути принимаем путь, пройденный столом на холостом ходу двигателя
Базовая скорость подачи Vб, мм/мин
Напряжение питания системы управления Uпит=15 В.
Базовое напряжение датчика тока
Uдтб = Кдт·Ikz,
Uдтб = 1,008·49,867 = 50,265 В.
Базовое напряжение датчика скорости
Uдсб = Кдс·ωb,
Uдсб = 0,057·74,8 = 4,285 В.
Таблица 4 – Выбор базовых величин
Величина |
, |
, , , |
, , , , |
||
База |
Uном |
Мк.з. |
0 |
Iк.з. |
Uб = 0,8Uу |
Значение |
110 В |
73,33 Нм |
74,8 рад/с |
49,867 А |
12 В |
Все величины, необходимые для моделирования, переведены в относительные единицы. Для удобства расчеты сведены в таблицу 5.
Таблица 5 - Перевод значений в относительные единицы
Название, размерность |
Пояснение |
Значение |
Расчетная формула |
Базовое значение |
Результат |
Сила Fi, Н |
сила трения, Fтр0 |
500 |
46077 |
0,011 |
|
наибольшая сила, Fmax |
11000 |
0,239 |
|||
сила резания, P0 |
9873,98 |
0,214 |
|||
Путь Si, мм |
путь врезания и выхода сверла, Sвр. |
23,8 |
119,048 |
0,2 |
|
Частота вращения , рад/с |
быстрого хода, ωбх |
52,36 |
74,78 |
0,7 |
|
рабочая, ωраб. |
0,556 |
0,00744 |
|||
максимальная двигателя, ωmax. |
209,44 |
2,8 |
|||
Момент Мi, Нм |
трения двигателя, Mтр.дв. |
1,523 |
73,33 |
0,021 |
|
номинальный, Мн |
17 |
0,232 |
|||
максимальный, Mmax.ст. + Mтр.дв |
35,523 |
0,484 |
|||
Скорость подачи, мм/мин |
быстрого хода, Vбх |
5000 |
7143 |
0,7 |
|
рабочая, Vраб. |
53,098 |
0,00744 |