SA7512螺絲磨床頭架電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

學(xué) 號(hào) 業(yè) 論 文題目：SA7512 螺絲磨床頭架電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)作者：顏軍 屆別：11 級(jí)院別：機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師：張振 職稱(chēng)： 完成時(shí)間： 誠(chéng)信聲明我聲明，所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本人在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為所獲得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。我承諾，設(shè)計(jì)（論文）中的所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日SA7512螺絲磨床頭架電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本文主要完成關(guān)于 SA7512 螺絲磨床頭架電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)，著重對(duì)其電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了研究，在總體布局基本完成的情況下，對(duì)各部分進(jìn)行分塊設(shè)計(jì)，并進(jìn)行校核修繕，選擇系統(tǒng)所需的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行組建搭構(gòu)。另外通過(guò)仔細(xì)的設(shè)計(jì)修繕，以滿(mǎn)足系統(tǒng)的基本需求。傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸構(gòu)成了磨床頭架，該設(shè)計(jì)主要研究傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速問(wèn)題。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程之中，需要把握全局的思維觀，即不僅要對(duì)磨床頭架的整體構(gòu)造了然于心，同時(shí)還要綜合考慮其他各方面的因素。另外，設(shè)計(jì)的最終目的是用于生產(chǎn)實(shí)踐，因而需要從多方面進(jìn)行資料的采集，深刻了解磨床行業(yè)當(dāng)前的使用現(xiàn)狀，以及它的缺陷和前景，這樣才能對(duì)設(shè)計(jì)擁有一個(gè)全面的整體把握，這也是對(duì)于設(shè)計(jì)的一個(gè)前提條件。此次設(shè)計(jì)中，調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要采用 protel99se 軟件進(jìn)行繪圖，同時(shí)也用到繪制圖表的軟件 excel，以完成設(shè)計(jì)所需的圖表。主題詞、關(guān)鍵詞：半自動(dòng)磨床；直流電動(dòng)機(jī)；SCR-M 調(diào)速系統(tǒng)；控制電路設(shè)計(jì)SA7512 screw grinder head-stock motor speed control system designABSTRACTThe main results grinder head-stock motor speed control system design on SA7512 screw emphasis was studied motor speed control system, in the case of the overall layout basically completed, each part is divided into blocks of design, and checking repairs, select standard system be set up to take the required configuration. Also through careful design renovation, in order to meet the basic needs of the system.Transmission and constitute the grinder spindle head-stock, the design of the main research question drive system speed. The entire design process, need to grasp the concept of thinking globally, its not only to the overall structure grinder head-stock clear in mind, but also based on the consideration of other aspects. In addition, the ultimate purpose of the design for the production of practice, and thus requires a multifaceted collection of information, a profound understanding of the current status of the use of grinding machine industry, as well as its flaws and prospects, in order to have a comprehensive overall design assurance, it is also a prerequisite for the design.The design, the design speed control system mainly uses protel99se software for drawing, but also used in charting software excel, in order to complete the design of chart you want.Keywords: semi-automatic grinder; DC motor; SCR-M speed control system; control circuit design目 錄緒論 .1第一章 半自動(dòng)磨床 .21.1 電路原理 .21.2 調(diào)速系統(tǒng)電路見(jiàn)圖 1-2.3第二章 直流電動(dòng)機(jī) .82.1 直流電機(jī)基本結(jié)構(gòu) .82.2 直流電機(jī)工作原理 .10第三章 SCR-M 調(diào)速系統(tǒng) .123.1 工作原理 .123.2 原因分析及處理 .133.2.1 直流電壓偏低 .133.2.2 晶閘管的斷相 .143.2.3 直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱 .14第四章.控制電路設(shè)計(jì) .154.1 設(shè)計(jì)主體電路 .154.2 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路 .174.3 設(shè)計(jì)測(cè)速電路 .18結(jié) 論 .20參考文獻(xiàn) .21致 謝 .22附錄： .230緒論磨床是用磨料磨具(砂輪、砂帶、油石和研磨料)作為工具來(lái)進(jìn)行切削加工的機(jī)床。磨床被廣泛應(yīng)用于各種零件的精加工，特別是淬硬鋼件、高硬度特殊材料及非金屬材料(如陶瓷)的精加工。近年來(lái)，隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)器和儀器零件的精度和表面粗糙度的要求也越來(lái)越嚴(yán)；各種高硬度材料的應(yīng)用逐日增多；精密鑄造和精密鍛造工藝的大幅度進(jìn)步，便有了將毛坯直接磨成成品的可能。此外，高速磨削與強(qiáng)力磨削工藝的大力發(fā)展，也將更進(jìn)一步提高磨削效率，因而，對(duì)于磨床的使用范圍便逐漸擴(kuò)大，據(jù)調(diào)查，當(dāng)前它在金屬切削機(jī)床中所占有的比重已經(jīng)達(dá)到了1327。為了滿(mǎn)足各種形狀、表面和生產(chǎn)批量的工件對(duì)磨削加工過(guò)程的要求，磨床種類(lèi)繁多，其主要類(lèi)型包括：平面磨床、工具磨床、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、刀具和刃具磨床以及各種專(zhuān)門(mén)化的磨床，例如：凸輪磨床、齒輪磨床、曲軸磨床、螺紋磨床等。另外，還有研磨機(jī)、珩磨機(jī)及超精加工機(jī)床等。SA7512 螺紋磨床的主傳動(dòng)是：晶閘管電動(dòng)機(jī)無(wú)極有差調(diào)速系統(tǒng)。磨床頭架電機(jī)轉(zhuǎn)速為 601200r/min,也就是它的調(diào)速范圍為 1：20；最大可達(dá) 1：30;當(dāng)為滿(mǎn)載情況時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械硬度小于 10% ，根據(jù)實(shí)際加工工藝的需求，電動(dòng)機(jī)需要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，故通過(guò)對(duì)機(jī)床采用方向接觸器以改變電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，其接線簡(jiǎn)單，而且操作方便。1第一章 半自動(dòng)磨床1.1 電路原理采用無(wú)極有差調(diào)速系統(tǒng)作為磨床頭架的直流拖動(dòng)系統(tǒng)，拖動(dòng)電機(jī)功率 0.8KM，而晶閘管直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速在 60120r/min，用于調(diào)試的區(qū)間 2030，即最大可調(diào)至 30。在滿(mǎn)載情況下，系統(tǒng)靜差率會(huì)低于 10%，根據(jù)實(shí)際需要，電機(jī)要能夠正反轉(zhuǎn)，于是通過(guò)接觸器來(lái)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)向。圖 1.1直流拖動(dòng)系統(tǒng)鑒于電動(dòng)機(jī)的功率小，主回路用單相橋式半控整流電路，單結(jié)晶體管張弛電路和前置放大電路共同組成觸發(fā)電路。通過(guò)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)以滿(mǎn)足調(diào)速靜差率，同時(shí)選擇電流截止負(fù)反饋來(lái)控制電流的過(guò)大，選擇電壓微分負(fù)反饋來(lái)提高動(dòng)、靜態(tài)性能。通過(guò)調(diào)節(jié)電路輸出電壓大小，便能得到相對(duì)應(yīng)的任意轉(zhuǎn)速范圍里的轉(zhuǎn)速。2圖 1-2 調(diào)速系統(tǒng)電路1.2 調(diào)速系統(tǒng)電路見(jiàn)圖 1-2(1)單相橋式半控整流電路（含二極管和晶閘管個(gè)兩個(gè)）構(gòu)成主回路。見(jiàn)圖 1-3，具有平波的電抗器 L 接入電路中，它能通過(guò)削弱脈動(dòng)電壓來(lái)使得電流變得穩(wěn)定，以提高工件表面粗糙度的精度。主電路負(fù)載因電抗器及電樞繞組的存在而呈電感性，從而通過(guò)接入續(xù)流二極管 V2 以確保晶閘管的可靠換相。在斷開(kāi)或接通電源的瞬間，整流器會(huì)產(chǎn)生很高電壓，對(duì)于這種情況如不采取措施3來(lái)限制，便會(huì)損壞晶閘管，將其擊穿，所以需要接入阻容（R1、C1)吸收設(shè)備，用作過(guò)壓保護(hù)。另外，在直流一側(cè)因負(fù)載顯電感性，所以在切斷負(fù)載的瞬間也會(huì)產(chǎn)生過(guò)高電壓擊穿晶閘管，故需接入過(guò)壓保護(hù)的阻容吸收裝置（R4、C4）。晶閘管在換相是也會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓破壞晶閘管，為保證器件正常運(yùn)行和其本身不被損壞，并聯(lián)兩個(gè)阻容支路（C2/R2、C3/R3)在晶閘管兩側(cè)，利用其不可突變特性來(lái)控制這種電壓。通過(guò)接觸器（KM1、KM2)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。為縮短電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間，接入能量耗損制動(dòng)電路（由電阻 R6 和接觸器常閉觸點(diǎn)構(gòu)成）。電機(jī)正常工作時(shí)，接觸器的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，R6 不接入主回路。當(dāng)且僅當(dāng)停車(chē)狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)接觸器都斷電，常閉觸點(diǎn)閉合，R6 接入主電路，此時(shí)電機(jī)進(jìn)行能量損耗制動(dòng)狀態(tài)。二極管 V4V7 構(gòu)成的單相橋式整流電路為電機(jī)繞組提供電源，而系統(tǒng)的弱磁保護(hù)通過(guò)接入欠電流繼電器（KA）來(lái)完成。(2)觸發(fā)電路單結(jié)晶體管觸發(fā)電路如圖 1-4 所示。TC1 變壓器所輸出的交流電壓（70V）流經(jīng)V8V11 進(jìn)行整流，然后通過(guò)穩(wěn)壓管（V32/33）進(jìn)行削波，獲得一個(gè)梯形電壓，將其作為單晶體結(jié)晶管的電源，同主回路的電壓同步，即主回路電壓為零是梯形電壓為零，保證 C7 由零開(kāi)始進(jìn)行充放電，其產(chǎn)生的第一個(gè)尖頂脈沖于主回路電壓同步。圖 1-4 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路為提高控制的靈敏度，采用 V34 放大器對(duì)偏差信號(hào)放大。V34 受輸入電壓的影響，當(dāng)電壓過(guò)高會(huì)損壞器件，因此采用 V12/V13 串作正限幅，V14 作反限幅來(lái)保護(hù) V34。當(dāng)V34 為零，V3