Устройство адаптивного управления металлорежущим станком

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) (11 51)4005 В Е ИЗОБРЕТЕНИ О льивод ЛЕ(54) УСТНИЯ МЕТАЛЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ульяновское головное специное конструкторское бюро тяжелыхфрезерных станков(56) Попов В.И. Электрический пи автоматика. - М.; Госиздат, 19Авторское свидетельство СССРУ 1205130, кл. О 05 В 19/18, 19 ЙСТВО АДАПТИВНОГО УПРОРЕЖУЩИМ СТАНКОМ(57) Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированиюв частности к адаптивному управлениюметаллорежущими станками. Изобретенпозволяет повысить производительноси надежность станка путем повыщенияточности регулирования температурынагрева электродвигателя. В устройство введены датчик температуры окржающей среды, третий усилитель иблок установки начальных условий.Изобретенре при установке выходногосигнала регулятора температуры в момент достижения допустимого нагреваэлектродвигателя учитывает температуру окружающей среды. 2 ил.40 1 13615Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию,в частности к адаптивному управлениюметаллорежущими станками, и являетсяусовершенствованием известного устройства по авт.св. М 1205130,Цель изобретения - повышение производительности и надежности станкапутем повышения точности регулирования температуры нагрева электродвигателяНа Фиг,1 приведена Функциональнаясхема устрОйства; на Фиг.2 - временные графики работы устройства, 15Устройство содержит (Фиг.1) задатчик, 1 мощности, первый элемент 2сравнения, регулятор 3 мощности, блок4 ограничения подачи, привод 5 подачи, объект 6 управления, главныйпривод 7, датчик 8 мощности; первыйусилитель 9, датчик 10 температуры,второй усилитель 11, второй элемент12. сравнения, регулятор 13 температуры, задатчик.14 температуры, датчик 2515 температуры окружающей среды, третий усилитель 16 и блок 17 установкиначальных условий. Элемент 12 сравнения выполнен на резисторах 18 - 21.Регулятор 13 температуры содержит З 0операционный усилитель 22, интегрирующую емкость 23, цепь ограничения надиоде 24, потенциометре 25 и резисторе 26, нуль-орган 27, дифференцирующее звено с ВС-цепью 28 и 29 на эле 35ментах И-НЕ 30 и 31, реле 32, замыкающий контакт 33, Реле 32 шунтируетрезистор 26 цепи ограничения выходного сигнала операционного усилителя2208 2В исходном состоянии задатчиком 14 устанавливается температура О о В начале работы температура нагрева двигателя 9 = О и много меньше 9 д, Положительная разница 69 = 9, - 0 открывает регулятор 13 температуры до уровня ограничения и на его выходе устанавливается напряжение, пропорциональное Г 14 О = % Г 1 нЗадатчиком 1 устанавливается величина задаваемой мощности резания Г 1 Так как до врезания сигнал .об 0ратной связи по мощности Г 1 = О, то регулятор мощности открыт до уровня ограничения, определяемого блоком 4 и пропорционального допустимой подаче врезания.Предположим, что черновая обработка ведется с полним использованием мощности главного электродвигателя. Тогда коэффициент задатчика 1 мощности устанавливается равным единице, Г 1 = Ф Г 1 и после врезания (момент времени 1 Фиг,2) контур стабилизации мощности поддерживает мощность резания на уровне й Г 1 (интервал времени 1, - 1)Под действием нагрузки двигатель начинает нагреваться и в момент времени 1 достигает допустимого уровня температура его нагрева. Если температура окружающей среды равняется стандартному значению 9 = О то для поддержания паспортного режима работы двигателя необходимо снизить мощность резания до номинальной мощности двигателя. Если 8 Ос Фос ст то требуемая мощность паспортногорежима находится по формулетН М гд 50 55 На Фиг.1-2 приняты обозначения: Г 1.,Г 1 - заданная и Фактическая мощность резания (эффективная мощность электродвигателя); ЬГ 1 = Г 1; - Г 1 - рассогласование контура стабилизации мощности резания; М, Г 1 О = Ъ Г 1 н - номинальная и предельно-допустимая мощность нагрузки электродвигателя; % - коэффициент допустимой перегрузкиэлектродвигателя; 6Одоп ф ос ьос ст текущая и допустимая температура нагрева электродвигателя, а также температура окружающей среды, текущая и стандартная; 60 = 6- 0 - рассогласование контура стабилизации нагрева электродвигателя.Устройство работает следующим образом,е а - отношение постоянных потерьдвигателя к переменным приноминальной нагрузке (дляданного типа двигателя величина постоянная).Значение Г 1 задается блоком 17трустановки начальных условий по сигналу датчика 15 температуры окружающей среды, усиленному при помощи усилителя 16.В момент 1 срабатывает нуль-орган 27 и от дифференциального звена на элементах И-НЕ 30 и 31 кратковременно срабатывает реле 32. Контакт 33 шунтирует резистор 26 цепи ограни з 13 чения и выходной сигнал регулятора температуры устанавливается на уровне М , заданном блоком 17. После быстрого перезаряда через открытую цепь ограничения емкости 23 реле 32 отключается и регулятор 13 температуры устраняет погрешности вычисления Б, , измерения Ю илн установки постоянных параметров 8О Т 1 6 , путем интегрального регулированйя уставки мощности и сведения рассогласования Ь 9нулю (интервал времениз) При применении известного устройства температура нагрева и мощность двигателя на интервале С- 1 э занижены, что приводит к снижению производительности обработки, а на интервале 1 - С завышены, что ухудшает надежность работы электродвигателя вследствие перегрева (штрих- пунктирные кривые, фиг.2).Изобретение позволяет устранить указанные недостатки. Таким образом, эффективность изобретения достигается за счет повышения точности регулирования температуры нагрева электродвигателя главного привода и по 61508вышекием вследствие этого производительности и надежности станка.5 Формула изобретенияУстройство адаптивного управленияметаллорежущим станком по авт. св, В 1205130, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности и надежности станка путем повышения точности регулирования температуры нагрева электродвигателя, дополнительно введены блок установки 15 начаЛьных условий и последовательно .соединенные датчик температуры окружающей среды и третий усилитель, выход которого соединен с первым входом блока установки начальных условий, выход которого подключен к второму выводу первого резистора ре" гулятора температуры, а второй, третий, четвертый входы блока установки начальных условий являются соответст венно входом задания величины допустимой температуры нагрева электродвигателя, входом задания температуры окружающей среды и входом задания отношения постоянных потерь электро- ЗО двигателя к переменным при номинальной нагрузке.1361508 Фиг Составитель А.ИсправниковаРедактор М.Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор Н, К аказ 6281/4 нно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна изво ираж 863Государственного келам изобретений иМосква, Ж, Раушс ВНИИП по 13035Подписно е митета СССР ткрытий ая наб д,4/