ВВЕДЕНИЕ 6
1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОДОЛЬНО РЕЗАТЕЛЬНОГО СТАНКА С5-201 7
1.1 Анализ продольно резательного станка С5-201 7
1.2 Основные технические характеристики станка С5-201 9
1.3 Кинематическая схема станка 10
1.4 Обоснование необходимости модернизации станка. Постановка задач 13
2. РАСЧЕТ НАГРУЗИК СТАНКА И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 15
2.1 Расчет нагрузочных диаграмм механизма наката 15
2.2 Выбор асинхронного электродвигателя 21
2.3 Построение и расчет структурной схемы привода 22
2.4 Выбор частотного преобразователя 26
2.5 Выбор оборудования и устройств защиты 29
3. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 36
3.1 Выбор закона регулирования электроприводов. Структурная схема электропривода 36
3.2 Синтез регуляторов структурной схемы асинхронного привода с векторным управлением со стабилизацией потокосцепления ротора 38
3.2.1 Синтез регулятора контура тока 38
3.2.2 Синтез регулятора контура стабилизации потокосцепления ротора 40
3.2.3 Синтез регулятора контура момента 42
3.2.4 Синтез регулятора контура скорости 45
3.3 Разработка математической модели электропривода станка 2С-201 47
3.4 Разработка математической модели электропривода 50
3.5 Разработка математической модели электропривода станка 2С-201 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 56
Темой выпускной квалификационной работы является «Модернизация привода наката продольно резательного станка С5-201».
Цель работы – модернизировать электропривод наката продольно резательного станка С5-201 с целью улучшить технико-эксплуатационные показатели.
Тема актуальная, поскольку модернизация привода на более современный и надежный обеспечивает более качественную продукцию.
Бумагу на продольно – резательном станке изготавливают в рулонах, размеры по ширине и диаметру рулонов устанавливаются по согласованию с заказчиком. Бумага должна вырабатываться с обрезанными кромками, которые должны быть ровными и чистыми. Число обрывов должно быть минимальным и не превышать установленных стандартов. Также для определенного сорта бумаги или картона нужна определенная плотность намотки. Эти требования должны обеспечиваться проектируемым продольно-резательным станком.
Кроме того, продольно-резательные станки должны удовлетворять следующим требованиям:
- надежность;
- безопасность и удобство обслуживания;
- эргономичность конструкции;
Выполнение всех вышеперечисленных требований к продольно-резательным станкам обеспечивает надежную работу оборудования и высокое качество продукции. Что в свою очередь положительно влияет на конкурентоспособность выпускаемой продукции, как на отечественном, так и на зарубежных рынках сбыта.
В разработке электропривода предлагается использовать современный преобразователь частоты.
В ВКР выполнен проект модернизации продольно резательного станка С5-201. Выполнен подробный анализ конструкции и принципа действия станка, а также механизма наката.
Вместо устаревшей системы управления на базе привода постоянного тока обоснована замена на привод “асинхронный двигатель-преобразователь частоты”, что позволит улучшить показатели качества продукции и технико-экономические показатели.
Выбраны два электродвигателя асинхронных с короткозамкнутым ротором мощностью 75 кВт и частотные преобразователи TOSHIBA VF-AS3. Выбрано современное коммутационное оборудование, устройства управления и защиты.
Рассчитаны основные параметры электропривода и построены статические и динамические характеристики, которые имеют достаточно высокие показатели качества и доказывающие правильность модернизации электропривода механизма наката.
Разработана схема электрическая принципиальная электропривода наката станка.
