Автоматизированный привод сварочного полуавтомата с асинхронным двигателем
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
а .
Откуда ; .
Выбор транзисторов и диодов инвертора
Средний выпрямленный ток . Выберем транзисторы КТ 818 с максимальным током коллектора 5 А и максимальным напряжением эмитер-коллектор 500 В. Обратные диоды Д226Б.
Второй задачей в курсовом проекте стоит разработка системы управления сварочным полуавтоматом, то есть обеспечить полную отработку циклограмм процесса. Для этого необходимо управлять двигателем, клапаном подачи газа, источником сварочного тока. При этом необходимо предусмотреть ввод и индикацию параметров сварки, сохранение параметров в памяти для последующей быстрой установки параметров путем извлечения последних из памяти.
Для такой системы наиболее приемлемым будет использование микропроцессорной системы управления. Для построения системы необходимо выбрать процессор, на котором будет реализована вся система. Для нашего случая вполне подойдет микропроцессорный комплект на основе микросхем серии К1810. Это позволит построить микропроцессорную систему, используя только микросхемы этой серии. Это комплект включает в себя кроме непосредственно процессора, математический сопроцессор, специализированный процессор ввода вывода, системный контроллер, арбитр системной шины, контроллеры динамической памяти, регистр-защелка, шинный формирователь, генератор тактовых, программируемый контроллер прерываний.
Теперь определимся с циклограммами процесса сварки. В зависимости от режима сварки (режим коротких швов, режим длинных швов, режим точечных швов) циклограммы будут иметь различный вид.
Циклограммы процесса сварки для режима коротких швов, режима длинных швов и интервальной сварки приведены соответственно на рис 5.1 - 5.3.
Рис. 5.1. Циклограмма в режиме длинных швов.
Рис. 5.2. Циклограммы в режиме коротких швов
Рис 5.3. Циклограммы в режиме интервальной сварки.
Анализируя циклограммы процесса сварки, можно выделить у них ряд участков, характерных всем режимам. Это процесс начальной продувки, подача проволоки с начальной скоростью и подача начального напряжения, разгон до номинальной скорости подачи и увеличение напряжения до заданного значения (при этом появляется и растет ток сварки), торможение проволоки и уменьшение напряжения, подача импульса отжига, финальная продувка. Таким образом, можно составить алгоритм работы устройства для различных режимов, выведя в подпрограммы общие участки.
При этом в алгоритм управления для каждого режима оформим так же в виде подпрограммы, а в основной программе будет производиться выбор режима и вызов соответствующего алгоритма, в зависимости от режима.
Алгоритм программы управления представлен на рис. 5.4.
.
Рис. 5.4. Алгоритм работы системы управления
Б) Подпрограмма ввода значений.
Рис. 5.4. Алгоритм работы системы управления
В) подпрограмма сварки длинными швами
Рис. 5.4. Алгоритм работы системы управления
Г) подпрограмма сварки короткими швами
Рис. 5.4. Алгоритм работы системы управления
Д) подпрограмма интервальной сварки.
6. Разработка математической и имитационной модели объекта управления
Для сварочного полуавтомата выберем частотный электропривод.
Для дальнейших расчетов необходимо линеаризовать двигатель на рабочем участке характеристики. Линеаризованная структура асинхронного двигателя представлена на рис. 6. 1.
На рисунке принято:
- число пар полюсов;
- модуль жесткости.
- электромагнитная постоянная времени двигателя.
- суммарный момент инерции.
Рис. 6. 1. Линеаризованная структура АДпри частотном управлении.
7. Синтез регуляторов преобразователя
Исходя из функциональной схемы электропривода, представленной на рис. 7.1., можно составить структурную схему электропривода, которая представлена на рис. 7. 2.
Рис. 7.1. Упрощенная функциональная схема электропривода
Синтез регуляторов для системы подчиненного регулирования проведем по методике, описанной в [5]. При настройке регулятора тока на модульный оптимум передаточная функция будет иметь вид
Регулятор напряжения при настройке на модульный оптимум. При этом передаточная функция регулятора напряжения
8. Анализ динамических характеристик электропривода
Смоделировав систему в оболочке MatLab и получив графики переходных процессов, проанализируем их.
Графики представлены на рис. 8.1. и 8.2. для минимального момента нагрузки и максимального соответственно.
Как видно из графиков, отработка скорости происходит точно с заданием. При этом, анализируя графики при максимальном и минимальном статическом моменте, можно сделать вывод, что статизм механической характеристики составляет около5%. Это значение вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к системе.
Рис. 8.1. Графики переходных процессов (минимальная нагрузка).
Рис. 8.2. Графики переходных процессов (максимальная нагрузка).
Список использованных источников
электропривод сварка автоматизация
- Сварка и свариваемые материалы-справочник в 3-х томах под редакцией докт.техн. наук В.Н. Волченко-М.-1996г.
- Оборудование для дуговой сварки.-Справочное пособие. Под редакцией В.В. Смернова-Л.1986г.
- Справочник по автоматизированному электроприводу.-Под редакцией В.А. Елисеева и А.В. Шинянского-М