Моделирование и анализ электропривода кривошипно-шатунного пресса с системой векторного управления

• Автор: Быков, Павел Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание
Ведение.
1 Анализ особенностей функционирования и управления электроприводами кузнечноштамповочных прессов

1.1 Анализ современного состояния кузнечноштамповочного оборудования

1.2 Обзор методов расчета и выбора двигателя, а также применяемых систем управления в кузнечноштамповочной промышленности.

1.3 Основные возможности программы МааЬ 7, используемые для

формирования модели электропривода пресса

1.4 Устройство, принцип действия и основные технические требования однокривошипного пресса КЕ

1.5 Цели работы и задачи исследования.

2 Моделирование и анализ компонентов электропривода однокривошипного пресса

2.1 Основные принципы моделирования момента инерции кривошипношатунного механизма.

2.2 Моделирование статического момента прессования пресса.
I 2.3 Формирование модели клиноременной передачи и фрикционной
муфты пресса.
2.4 Анализ методов, применяемых при формировании структурной
схемы системы векторного управления
3 Формирование системы регулирования электроприводом пресса на основе векторного управления.
3.1 Структура задачи моделирования асинхронного электропривода однокривошипного пресса
3.2 Алгоритм функционирования модели механической части электропривода пресса
3.3 Алгоритм построения системы векторного управления.
3.4 Оптимизация параметров системы векторного управления I электропривода однокривошипного пресса
4 Реализация модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса и ее исследование при различных режимах работы
4.1 Структура программного комплекса моделирования и анализа электропривода пресса на основе инструментальной системы МааЬ
4.2 Исследование модели электропривода пресса в режиме пуска и подключения исполнительного органа.
4.3 Результаты исследований модели электропривода пресса в режиме
I прессования.
4.4 Определение предельных перегрузок электропривода пресса и исследование модели при других мощностях двигателя
Выводы.
Заключение
Список используемых источников


Россия, которая еще десять лет назад входила в пятерку крупнейших стран-производителей металлообрабатывающего оборудования, в г вышла на место из числа стран-производителей КПО оборудования. I квалифицированных кадров. России снизилась и составляет ~ 0,5 % в то время как в развитых странах этот показатель приближается к 3 % [,]. Однако Россия и сегодня располагает богатейшим научно-техническим, интеллектуальным культурным и духовным потенциалом в области кузнечной пауки, техники, производства и подготовки высококвалифицированных кадров. В общем парке горячештамповочного оборудования кривошипные горячештамповочные прессы (КГШП) силой менее МН (называемые "легкими") значительно превышают но численности прессы силой МН и более, которые принято именовать "тяжелыми". КГШП следует оценивать не ниже, чем в % от общего количества КГШП, находящихся в эксплуатации. Столь широкое использование легких КГШП в кузнечной индустрии обусловлено главным образом тем, что на протяжении длительного времени в промышленно развитых странах около % от общего объема штампованных поковок потребляется автомобильной промышленностью, в которой явно преобладает производство легковых автомобилей. КГШП составляют -0 % при производстве легковых автомобилей (ВАЗ, Ижмаш) и более % - при производстве грузовых (КамАЗ). КГШП приходится более половины всей номенклатуры поковок, необходимой для грузовых автомобилей, и почти вся номенклатура поковок, необходимая для легковых автомобилей [,2]. Современное автомобилестроение характеризуется рядом особенностей, которые оказывают существенное влияние на кузнечное производство. Это, прежде всего, устойчивая тенденция к увеличению числа одновременно производимых моделей автомобилей при соответствующем уменьшении серийности изготовления каждой из них, а также установившаяся практика поэтапной поставки поковок малыми партиями just-in-time. Применительно к производителям поковок это означает дальнейшее увеличение номенклатуры поковок при одновременном и довольно значительном сокращении величины поставляемых партий. Этому же способствует и прогрессирующее внедрение поковок из легких (главным образом алюминиевых) сплавов в конструкциях массовых моделей автомобилей [, ]. Конкретизируя концепцию технологической универсальности применительно к легким КГШП, прежде всего следует отметить, что эти машины, используемые в недавнем прошлом для горячей штамповки стальных поковок, в настоящее время применяются как для штамповки поковок из сталей (углеродистых, микро- и высоколегированных), так и для изготовления поковок из легких, преимущественно алюминиевых сплавов. Учитывая стремительное развитие автомобильной техники и длительность срока службы КГШП, целесообразно уже в настоящее время предусматривать возможность их применения для штамповки поковок из титановых и других высокопрочных сплавов. Это предопределяет необходимость оптимизации числа ходов ползуна с тем, чтобы его скорость в процессе деформирования не была бы, например, слишком низкой при штамповке поковок из стали и слишком высокой при штамповке поковок из алюминиевых сплавов [3]. Современные технологии горячей штамповки многих автомобильных поковок характеризуются многовариантностью процессов. Выбор того или иного варианта процесса обусловливается главным образом производственными условиями изготовителя поковок, которые в процессе развития предприятия могут изменяться. Поэтому очевидно, что универсальный КГШП должен обеспечивать возможность реализации любого из вариантов за счет оптимизации параметров, характеризующих штамповое пространство пресса. КГШП, на базе которых создаются такие установки, так как при этом снижаются затраты на изготовление за счет использования методов серийного производства (более высокого уровня технологической оснащенности), сокращения сроков поставки и исключения затрат на модернизацию главного штамповочного агрегата КГШП в случае перестройки установки на изготовление поковок иной номенклатуры. В настоящее время применительно к легким КГШП наиболее распространен способ частичной автоматизации, при котором полностью автоматизируются операции, не требующие переналадки при переходе с изготовления одной поковки на производство другой, т.