Электроприводы регулируемые для станкостроения и робототехники. Общие технические требования

4. КЛАССИФИКАЦИЯ

   1. Электроприводы классифицируются по следующим признакам:

1. по виду двигателя:

• постоянного тока (коллекторные);

• переменного тока (бесколлекторные);

2. по силовой схеме преобразователя

1. для работы с двигателями постоянного тока:

• с тиристорными управляемыми выпрямителями;

• с преобразователями на полностью управляемых полупроводниковых приборах (тран­зисторах, запираемых тиристорах и модулях на их основе);

2. для работы с двигателями переменного тока:

• с тиристорными инверторами;

• с инверторами на полностью управляемых полупроводниковых приборах (транзисто­рах и др.);

3. по виду обратной связи наружного контура регулирования:

• с обратной связью по ЭДС двигателя;

• с обратной связью по скорости двигателя;

• с обратной связью по положению и скорости;

• с обратной связью по положению без обратной связи по скорости;

4. по числу координат:

• однокоординатные;

• многокоординатные;

5. по виду конструктивного исполнения преобразователя:

• блочные (модульные);

• кассетные;

• в общей защитной оболочке (шкафу);

6. по возможности изменения направления вращения двигателя в зависимости от поляр­ности сигнала управления:

• нереверсивные;реверсивные;

7. по виду сигналов управления:

• аналоговые;

• цифро-аналоговые;

• цифровые;

7. по способу регулирования скорости электроприводов главного движения:

• однозонные (с постоянным моментом);

• двухзонные (первая зона с постоянным моментом и вторая зона с постоянной мощ­ностью).

5* ХАРАКТЕРИСТИКИ (СВОЙСТВА)

• двигатель с набором необходимых датчиков и устройств (один или несколько — соот­ветственно числу независимо регулируемых координат);

• преобразователь силовой полупроводниковый (количество — по числу двигателей); в многокоординатных электроприводах могут выделяться общий блок питания и отдельные блоки регулирования двигателей;

• трансформатор силовой согласующий или автотрансформатор, или сетевой реактор (при необходимости);

• блок рекуперации (при необходимости);

• автоматический выключатель или предохранители для защиты от коротких замыканий.

В технически обоснованных случаях могут быть выделены другие функциональные блоки.

Уточненный состав и комплект поставки должен устанавливаться в технических условиях на электроприводы конкретных типов.

• от трехфазной промышленной сети переменного тока с линейными напряжениями 220, 380, 440, 500 В, частотой 50 и 60 Гц (допускаются и другие напряжения по согласованию с изготовителем);

• от однофазной сети переменного тока с напряжением 220 В (для электроприводов с мощностью двигателей до 3,0 кВт).

• отклонениях напряжения питающей сети от плюс 10 до минус 15 % номинального зна­чения;

• отклонениях частоты питающей сети от плюс 2 до минус 2 % номинального значения;

• кратковременного провала мгновенного значения напряжения питающей сети с часто­той 50 (60) Гц со следующими ограничениями параметров провала:

д _г — глубина провала в процентах от мгновенного значения напряжения (но не более 100%);

у —длительность провала в миллисекундах (но не более 2,2 (1,8) мс)

Причем, Д_г ■ у < 22 (18).

‘ Конкретные технические требования должны устанавливаться в технических условиях на электроприводы конкретных типов

Напряжению 10 В соответствует максимальное значение скорости. Допускаются испол­нения с напряжением, меньшим 10 В.

Таблица 5.1

Таблица 5.2

• длительный (режим S1);

• кратковременный (режим 52);

• повторно-кратковременный (режим S3);

• повторно-кратковременный с частыми реверсами (режим 57).

Значения моментов на валу двигателя, а также максимальные и средние квадратические значения силы тока не должны превышать значений, приведенных в технических условиях на преобразователи и двигатели.

В режиме S1:

• в диапазоне скоростей от л_мин до 0,25 должен обеспечиваться длительный момент Мд = Мдо;

• в диапазоне свыше 0,25 л_макс и до 0,5 л_макс должен обеспечиваться длительный момент Мд > 0,8 Мдо;

• на скоростях свыше 0,5 л_макс должен обеспечиваться длительный момент Мд 0,5 Мдо.

• до 100 включ, — для вспомогательных перемещений и механизмов подач (при необхо­димости);

• до 1000 включ, — для механизмов подач станков и КПО, механизмов ГПС и роботов;

• до 10000 и свыше — для механизмов подач высокоточных станков и роботов с ЧПУ.

Абсолютные значения допустимых погрешностей скорости и значения коэффициентов неравномерности вращения электроприводов с датчиком скорости должны соответствовать приведенным в таблице 5.3.

Таблица 5.3

• 10 Гц—для тиристорных электроприводов по схеме «однофазный управляемый выпря­митель — двигатель постоянного тока»;

• 30 Гц — для тиристорных электроприводов по схеме «трехфазный мостовой управляе­мый выпрямитель — двигатель постоянного тока»;

• 60 Гц — для электроприводов с преобразователями на полностью управляемых полу­проводниковых приборах и короткозамкнутыми асинхронными двигателями с частотно-токо­вым либо векторным управлением;

• 100 Гц — для электроприводов с преобразователями на полностью управляемых по­лупроводниковых приборах и двигателями постоянного тока, а также вентильными (бескол- лекторными) двигателями.

Полосу пропускания измеряют на холостом ходу электропривода без дополнительного момента инерции, при амплитуде задающего сигнала не более 0,1 В, при работе регулятора скорости в линейной зоне.

Для электроприводов с длительным моментом более 70 Н • м, полосу пропускания частот не нормируют.

Таблица 5.4

Расчетное ускорение е₀ рассчитывается по формуле

е_о = Мдо/Л, (13)

где J— момент инерции двигателя.

В технически обоснованных случаях, а также для электроприводов вспомогательных пе­ремещений, ряда роботов, механизмов ГПС и КПО значения ускорений могут быть менее указанных в таблице 5.4.

Длительный передаваемый момент тормоза должен быть Мт > 0,5 Мдо для электропри­водов подач и Мт > Мдо — для электроприводов роботов.

Если электропривод не имеет явно выраженного контура регулирования скорости, то требования 5.4 на него не распространяются.

Дискретность измерения и задания круговых перемещений должна составлять 2'*оборо­та вала двигателя, где N от 7 до 20.

Значения дискретности выбирают из вышеуказанных рядов в зависимости от необходи­мых точностных характеристик механизма. В технически обоснованных случаях ряд значений дискретности может быть расширен.