ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 7
1.1 Классификация кузнечно-прессовых машин 7
1.2 Описание технологии работы кузнечно-прессовой машины 8
1.3 Обзор электротехнического оборудования кузнечно-прессовой машины 13
2 РАССЧЕТ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 15
2.1 Характеристики рабочего органа 15
2.2 Предварительный расчет мощности электродвигателя 17
2.3 Выбор электродвигателя 19
2.4 Выбор редуктора 22
2.5 Приведение моментов к валу двигателя 25
2.6 Предварительная проверка двигателя по нагреву 27
2.7 Расчет статических характеристик электропривода 28
3 ВЫБОР СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 33
3.1 Способы поддержания скорости в асинхронном электроприводе. . 33
3.1.1. Векторное управления асинхронным двигателем 33
3.1.2. Скалярное управление асинхронным двигателем 35
3.2 Выбор преобразователей частоты 36
3.3 Выбор автоматического выключателя 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 43
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А 45
Современное металлообрабатывающее производство трудно представить без электромеханического устройства, которое бы ускоряло производство и минимизировала его издержки. Одним из таких устройств, работающих от электрического двигателя - является кузнечно-прессовая машина (КПМ), которая предназначена для изготовления деталей методом штамповки.
В рамках выпускной квалификационной работы рассматривается система электропривода КПМ.
В ходе работы поставлены следующие задачи:
- Провести анализ технологического процесса КПМ;
- Сформулировать требования к электроприводу;
- Выбор оборудования для кузнечно-прессовой машины: электродвигателя, редуктора, преобразователя частоты, защитные устройства;
- Проверка оборудования по нагреву;
- Расчет статических характеристик.
Электродвигатель пресса выбран по мощности. Для управления электродвигателем пресса выбран преобразователь частоты. Также был выбран цилиндрический редуктор, который в связке с электродвигателем обеспечивает заданное усилие пресса. Система привода оснащена аварийным выключателем, для отключения электропривода в случаях короткого замыкания (КЗ).
Статические характеристики выбранного электродвигателя построены при помощи программы Matlab.
В результате выпускного квалификационной работы была разработана система электропривода кузнечно-прессовой машины, включающая в себя электропривод кривошипного пресса.
Произведен анализ работы пресса и рассчитан его среднеквадратичный момент Мсркв= 440 Н • м. Выбор электродвигателя произвел по каталогу РУСЭЛПРОМ. Т.к. в данном ВКР рассматривается систем ПЧ-АД, следовательно, в данном каталоге подходит серия двигателей 7'FMTK(H).Из данного каталога выбрал электродвигатель 7FMTK132M8с мощностью Рн = 14кВт и скоростью пн = 683 об/мин. Далее был выбран цилиндрический редуктор 1ЦУ-160-5-12 У2 Выбор редуктора произвел по каталогу фирмы «РЕДУКТОР - ПРОЕКТ» и соблюдая условия: передаточное число jp= 5 и момент на тихоходном валу редуктора должен быть больше, чем среднеквадратичный момент РО Мтих>Мсркв (Мтих>440,49 Н-м). Далее, для выбранного двигателя произвел расчёт его среднеквадратичного момента МсрквдВ=134 Н • м и проверил двигатель по нагреву МсрквдВ<Мдоп(134 Н • м <156,6Н • м). Электродвигатель 7FMTK132M8 прошел по условиям нагрева.
Для управления электродвигателем пресса был выбран преобразователь частоты SIEMENS MICROMASTER440 со скалярным управлением U/f = const. Мощность данного преобразователя составила 18кВт. Для защиты электропривода от КЗ были установлены автоматический выключатель фирмы ABBи предохранители.
Статические характеристики выбранного электродвигателя были построены при помощи программы Matlab.
Также была разработана принципиальная электрическая схема кузнечно-прессовой машины, на которой отображены электрические цепи выбранных элементов системы.
