Повышение эффективности контурной обработки плазмой на основе улучшения динамических характеристик автоматизированной плазменно-вакуумной установки

• Автор: Лысов, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И ПРОБЛЕМ

ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

ПЛАЗМЕНО ВАКУУМЫХ УСТАНОВОК СУ ПВУ

1.1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА

АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ И

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ АВТОМАТИЗА ИИ

1.2 МЕХАНИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ 1 ПЗУ

1.3 ЭЛЕКТРОПРИВОД ПВУ

1.4 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ .МОДЕЛЬ РЕГУЛИРУЕМОГО

АСИНХРОННОГО ЭЛККГРОПрге6дА1..
1.5 ПРОБЛЕМЫ ПЛАЗМЕННОВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ.
1.6 ВЫВОДЫ, ЦЕЛЬ, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ
РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПВУ
2.1 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОНТУРОВ
2.2 МОДЕЛИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
2.3 ААЛ ИЗ СХЕМ ПОСТРОЕНИЯ ТОКОЫХ КОНТУ РОВ
2.4 РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СХЕМ ТОКОВЫХ КОНТУРОВ.
2.5 ВЫВОДЫ.
3. МОДЕРНИЗАЦИЯ КОНТУРА ТОКА СТАТОРА
АСИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ.
3.1 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО
ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЗАМКНУТАЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО
СКОРОСТИ ВАЛА ДВИГ АТЕЛЯ.
3.2 РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
3.3 МОДЕРНИЗАЦИЯ КОНТУРА ТОКА ПО КОНСТРУКТИВНОМУ
ИСПОЛНЕНИЮ
3.4. ВЫВОДЫ.
4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СЛЕДЯЩЕГО ПРИВОДА
4.1 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ IУЛЯТОРА СКОРОСТИ
4.2 СКОРОСТНАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТИ
4.3 УСТРАНЕНИЕ СКОРОСТНОЙ ПОРЕШ1ЮСТИ
4.4 УСТРАНЕНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОСТИ
4.5 АЛГОРИТМ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ
АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.
4.6. ВЫВОДЫ
ОВ1ЦИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В четвертой главе на основе математических моделей подсистем регулирования статорного тока и скорости рабочего вала двигателя разработан новый способ компенсации одной из основных составляющих динамической погрешности привода, контролирующего положение РО ПВУ в пространстве (следящего привода). Кроме скоростной, определена также статическая погрешность следящего привода ПВУ, функционирующего с регулятором положения пропорционального типа -наиболее предпочтительного с точки зрения простоты технической реализации, а также наладки в производственных условиях. РО 1ІВУ в пространстве. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ Полученные в ходе работы результаты были использованы в перспективных разработках автоматизированных электроприводов и систем программного управления технологическим оборудованием в Московском Производственном Объединении "Мегаллист" ( МПО "Металлист" ). Достоверность обоснованность научных выводов и положений подтверждена совпадением результатов имитационных машинных экспериментов, приводимых в настоящей работе, с данными натурного эксперимента с перспективным серийным электроприводом Г1РШ-А1, полученными на МПО "Металлист". В данной главе рассмотрены проблемы повышения эффективности криволинейного формообразования на плазменно-вакуумных установках и структурные основы средств автоматизации данных установок - систем контурного программного управления, реализуемого электроприводом. Решение этих проблем требует разработки новых научных методов, что определяет цель и задачи настоящей работы. Технологический процесс плазменно-вакуумной обработки построен на основе действия струи ионизированного газа на обрабатываемую поверхность из твердосплавного материала в среде динамического вакуума при температуре 1= К. Формообразование происходит путем испарения твердого сплава с названной поверхности. К качеству обработки независимо от типа твердого сплава предъявляются следующие требования: материал должен прожигаться на заданную глубину, а обрабатываемая поверхность должна быть без дефектов, обусловленных длительным воздействием струи плазмы. Промышленная плазменно-вакуумная установка представляет собой: помещенный в вакуумную камеру (см. Программное движение источника плазменной струи (сопла) образуется в совокупности перемещений исполнительных звеньев координат: X, У, Z. Средством автоматизации ПВУ является, как правило, €N0 с контурным управлением. Современные требования плазменной технологии определяют режим функционирования автоматической ПВУ, гарантирующие качество: отсутствие брака и требуемые характеристики формы поверхности. Формообразующие перемещения ПГ по пространственной траектории, заданной ЧТТУ, характеризуется значениями линейных ускорениями при разгоне и торможении в нужных, а также центростремительные ускорения при движении с постоянной скоростью на участках с малыми радиусами кривизны. Величина скорости выбирается в соответствии со способностью к нагреву конкретного твердого сплава и определяет длительность воздействия плазменной струи на материал. Увеличение длительности приведет к появлению дефектов, и избежать их образование в этом случае каким-либо способом в настоящее время невозможно. Рис. Плазматрон (см. Для плазменной обработки используют одноатомарные и многоатомарные газы, которые при нормальных давлении и температуре энергетически нейтральны. Под действием энергии сжатой дуги, 1енерируемой плазматроном, нейт ральный газ ионизируется и переходит в плазменное состояние. Для того чтобы осуществить плазменную резку металла, необходимо расплавить определенный объем материала вдоль предполагаемой линии реза и удалить его из полости реза скоростным потоком плазмы. Выплавление зоны металла вдоль линии реза осуществляется путем подведения определенного количества теплоты. Это количество поступает в металл из столба сжатой дуги и носит название эффективной тепловой мощности дуги яи. Ур - скорость резки, см/с; Б - площадь поперечного сечения зоны выплавляемого металла, см2; у - удельный вес разрезаемого металла, г/см3; с - теплоемкость металла, Дж/(г-°С); Тщ, - температура плавления металла, °С; Т0 - температура металла до начала реза, °С; я - скрытая теплота плавления металла, °С. Я« = УР * Р * У • с [(Т„, — То) + я] * 4.