Лекция №6_Типовые устройства для обеспечения траектории простых исполнительных движений

1. Плавное регулирование скорости.

Достоинства:
1. Возможность обеспечения оптимальной скорости.
2. Сохранение постоянной контурной скорости в
сложном исполнительном движении.
Существует три способа бесступенчатого
регулирования скорости (БРС):
1. Электрический.
2. Гидравлический.
3. Механический.

2. Плавное регулирование скорости (электрическое).

Двигатель постоянного тока (ДПТ)
n
Я
ОВД
U I я Rя
; об/мин
сФ
где U – напряжение; Iя, Rя – сила тока
и сопротивление в цепи якоря; Ф –
магнитный поток двигателя; с –
постоянная данной машины.
D 1,5...4

3. Плавное регулирование скорости (электрическое).

Двигатель ассинхронный с частотным регулированием
60 f
1 S
p
где S – коэффициент скольжения, 0,02…0,05
n
При частоте тока в интервале 0,5…1,0 Гц (nДmin 15…30 мин-1)
до 50 Гц (nДн = 1500 мин-1) обеспечивается режим М = const.
При последующим росте частоты до 400 Гц и более (nДmax ≥
12000 мин-1) - зона регулирования с N = const.
D 4...8

4. Плавное регулирование скорости (электрическое).

Система генератор - ДПТ
АД
Г
ДПТ
D 20

5. Плавное регулирование скорости (электрическое).

Система генератор - ДПТ
Г
АД
ДПТ
D 20
С использованием электромашинного усилителя (ЭМУ)
ЭМУ
АД
Г
На обмотку возбуждения
D 400...1000
ДПТ
ТГ

6. Плавное регулирование скорости (электрическое).

Система генератор - ДПТ
Г
АД
ДПТ
D 20
С использованием электромашинного усилителя (ЭМУ)
ЭМУ
АД
Г
ДПТ
На обмотку возбуждения
D 400...1000
Тиристорный привод
ТП
ДПТ
D 20...2000
ТГ
ТГ

7. Плавное регулирование скорости (электрическое).

N - const
N
D < 10
nmin
n
nн
nmax
Общий недостаток – непостоянство мощности на
валу двигателя во всем диапазоне регулирования
скорости

8. Плавное регулирование скорости (механическое).

Вариатор с широким клиновым ремнем
n2 n1
Rmax
Rmin
D 8...15

9. Плавное регулирование скорости (механическое).

Тороидальный вариатор (Светозарова)
n2 n1
Rmax
Rmin
D 4...8

10. Плавное регулирование скорости (механическое).

Сфероконический вариатор
n2 n1
R1 min
R1 max
D 3

11. Плавное регулирование скорости (механическое).

Чашечноконический вариатор
n2 n1
R1 min
R1 max
D 5

12. Плавное регулирование скорости (механическое).

Торцевоконический вариатор
n2 n1
R1 min
R1 max
D 15
Общий недостаток – значительное падение скорости под нагрузкой

13. Коробки скоростей

Ступенчатое регулирование скорости

14. Коробки скоростей

Картина частот вращения (график чисел оборотов)
lgφ
об/мин
I
II
III
IV
V
VI

15. Коробки скоростей

lgφ
Коробки скоростей
I
Картина частот вращения (график чисел оборотов)
26
i 1
1 0
об/мин
26
23
1
i 2
1
29 1 ,26
20
1
2
i 3
32 1,262
39
i 4
1 ,26 1
32
26
1
3
i 5
52 1,263
39
i 6
1 0
39
22
1
4
i 7
56 1,264
47
IV
V
VI
i 8
1 ,262 2
III
II
31
20
1
4
i 9
51 1,264

16. Коробки скоростей

lgφ
1450
I
Картина частот вращения (график чисел оборотов)
26
i 1
1 0
об/мин
26
23
1
1600
i 2
1
29 1 ,26
1250
1000
20
1
2
i
3
800
32 1,262
630
39
500
i 4
1 ,26 1
32
400
26
1
315
3
i 5
250
52 1,263
200
39
i 6
1 0
160
39
125
22
1
4
100
i 7
56 1,264
80
63
47
IV
V
VI
i 8
1 ,262 2
III
II
31
20
1
4
i 9
51 1,264

17. Коробки скоростей

1450
lgφ
iрп
I
Картина частот вращения (график чисел оборотов)
26
i 1
1 0
об/мин
26
23
1
1600
i 2
1
29 1 ,26
1250
1000
20
1
2
i
3
800
32 1,262
630
39
500
i 4
1 ,26 1
32
400
26
1
315
3
i 5
250
52 1,263
200
39
i 6
1 0
160
39
125
22
1
4
100
i 7
56 1,264
80
63
47
IV
V
VI
i 8
1 ,262 2
III
II
31
20
1
4
i 9
51 1,264

18. Коробки скоростей

1450
lgφ
iрп
I
Картина частот вращения (график чисел оборотов)
26
i 1
1 0
об/мин
26
23
1
1600
i 2
1
i1
29 1 ,26
1250
1000
20
1
2
i
i2
3
800
32 1,262
i3
630
39
500
i 4
1 ,26 1
32
400
26
1
315
3
i 5
250
52 1,263
200
39
i 6
1 0
160
39
125
22
1
4
100
i 7
56 1,264
80
63
47
IV
V
VI
i 8
1 ,262 2
III
II
31
20
1
4
i 9
51 1,264

19. Коробки скоростей

1450
lgφ
iрп
I
Картина частот вращения (график чисел оборотов)
26
i 1
1 0
об/мин
26
i4
23
1
1600
i 2
1
i1
29 1 ,26
1250
1000
20
1
2
i
i2
3
800
32 1,262
i3
630
39
500
i 4
1 ,26 1
32
400
26
1
315
3
i 5
250
52 1,263
200
39
i 6
1 0
160
39
125
22
1
4
100
i 7
56 1,264
80
63
47
IV
V
VI
i 8
1 ,262 2
III
II
31
20
1
4
i 9
51 1,264

20. Коробки скоростей

1450
lgφ
iрп
I
Картина частот вращения (график чисел оборотов)
26
i 1
1 0
об/мин
26
i4
23
1
i
1600
i 2
1
6
i1
29 1 ,26
1250
1000
20
1
2
i
i2
3
800
32 1,262
i3
630
39
1
500
i
1
,
26
4
i5
32
400
26
1
315
3
i 5
250
52 1,263
200
39
i 6
1 0
160
39
125
22
1
4
100
i 7
56 1,264
80
63
47
IV
V
VI
i 8
1 ,262 2
III
II
31
20
1
4
i 9
51 1,264

21. Коробки скоростей

1450
lgφ
iрп
I
Картина частот вращения (график чисел оборотов)
26
i 1
1 0
об/мин
26
i4
23
1
i8
i
1600
i 2
1
6
i1
29 1 ,26
1250
1000
20
1
2
i
i2
3
800
32 1,262
i3
630
39
1
500
i
1
,
26
4
i5
32
400
26
1
315
3
i 5
250
52 1,263
200
39
i7
i 6
1 0
160
39
125
22
1
4
100
i 7
56 1,264
80
63
47
IV
V
VI
i 8
1 ,262 2
III
II
31
20
1
4
i 9
51 1,264

22. Коробки скоростей

1450
lgφ
iрп
I
Картина частот вращения (график чисел оборотов)
26
i 1
1 0
об/мин
26
i4
23
1
i8
i
1600
i 2
1
6
i1
29 1 ,26
1250
1000
20
1
2
i
i2
3
800
32 1,262
i3
630
39
1
500
i
1
,
26
4
i5
32
400
26
1
315
3
i 5
250
52 1,263
200
39
i7
i 6
1 0
160
39
125
22
1
4
100
i 7
56 1,264
i9
80
63
47
IV
V
VI
i 8
1 ,262 2
III
II
31
20
1
4
i 9
51 1,264

23. Коробки скоростей

Картина частот вращения (график чисел оборотов)
1600 (1570)
1250 (1246)
1000 (982)
800 (766)
630 (608)
500 (479)
400 (383)
315 (304)
250 (240)
200 (199)
160 (158)
125 (124)
100 (99)
80 (79)
63 (62)
Δn = 10(φ – 1) %

24. Коробки скоростей

Картина частот вращения (график чисел оборотов)

25. Коробки скоростей

Картина частот вращения (график чисел оборотов)