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变频调速普通机床运行过程能量特性及节能技术研究
来源:飞亚机床 时间:2019-7-16
我国机床配备拥有量居世界第一,耗电总量惊人。同时,很多统计调查表明:机床能量利用率非常低下。因此对机床运转进程能量特性及节能技能的研讨含义重大。 本文针对已有研讨在普通机床能量特性方面的缺乏,在国家自然科学基金课题(编号:50775228)和国家科技支撑方案项目(编号:2006BAF02A03)的支持下,对我国目前广泛应用的变频器调速普通机床的能量特性及节能技能展开了研讨。其主要内容包括: 根据变频调速普通机床运转进程的能量传输特色,建立了变频调速类普通机床主传动系统的能量流程,剖析了机床主电机功率传输特性和机械传动系统功率传输特性及其各部分的能量损耗规则;在上述研讨基础上,建立了变频调速普通机床主传动系统的动态功率平衡方程。该方程相对于普通机床功率平衡方程,具有变频器本身存在较大的能量损耗、变频器输出的非正弦波形电压带来的电气谐波损耗和机械传动系统的机械脉动损耗、主传动系统当量角速度具有一致连续性等三个重要特色。并在上述功率平衡方程的基础上剖析了变频调速普通机床运转进程的能量利用率和能量损失特性。 基于上述功率方程和能量损失特性,对变频调速普通机床运转进程的节能途径进行了剖析,指出了从四个途径来系统地考虑机床运转进程的节能问题。机床加工进程工步间空载运转进程是一个能量损耗进程,是形成机床能量利用率低的直接原因之一。本文根据变频调速普通机床工步间空载运转进程转速和时刻已知而且转速可无级变频调理等三个特色和条件,提出了一种机床空载运转时动态调理机床空载运转转速、使得空载运转进程能量消耗达到最低的变频调速普通机床工步间空载运转状况的调速节能办法。当普通机床加工进程工步间空载运转时刻大于某一临界值时,采纳工步间停机后再发动策略就可以取得比调速节能更好的节能效果;为此本文建立了基于临界值确定办法和节能百分比计算办法的普通机床工步间空载运转时停机节能的实用办法。根据电机的转差率的改变,通过调理变频器设备的输出电压来操控电机运转转差率,并基于神经网络模型参考自适应的操控算法实现了交流异步电动机在不同负荷下最优转差率的操控,然后达到电机在不同负载下的节能运转。 针对以上研讨内容,在一台变频调速普通机床CK6136进步行了很多试验,试验数据及试验成果分布在各有关章节中;试验成果证实了有关定论的正确性和应用远景。
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