Przedmiotem wynalazku jest naped elektryczny dla posuwu w obrabiarkach, przeznaczony do regu¬ lacji predkosci obrotowej silnika wykonawczego zwlaszcza w obrabiarkach sterowanych nume¬ rycznie. iZnane sa napedy elektryczne dla posuwu w ob¬ rabiarkach sterowanych numerycznie, zawierajace stabilizujace petle ujemnych sprzezen zwrotnych ty¬ pu predkosciowego, napieciowego, czlony sumujace, wzmacniajace, pomiaru pradu i stopien mocy dc zasilania silnika wykonawczego. W ukladach tych uzyskuje sie zakres regulacji predkosci obrotowej silnika wykonawczego, tzn. stosunek predkosci ob¬ rotowej maksymalnej do minimalnej od okolo 10O0 •do 5000, przy zachowaniu zadanych wartosci para¬ metrów statycznych i dynamicznych. Obecnie zaden ze znanych napedów elektrycznych posuwu dla ob¬ rabiarek sterowanych numerycznie nie spelnia zwiekszonych wymagan odnosnie zakresu regulacji predkosci obrotowej silnika wykonawczego.Przykladowo, naped tranzystorowy firmy General Electric oznaczony symbolem PWM-Model II i prze¬ znaczony dla .posuwu w obrabiarkach sterowanych numerycznie z stoikiem pradu stalego serii 5680 ze stalym magnesem obwodu wzbudzenia produkcji firmy Porter, ma zakres regulacji predkosci obro¬ towej dochodzacy tylko do 1000, i to przy niepel¬ nym obciazeniu. (Podobnie naped tyrystorowy firmy Gettys (z podobnym silnikiem pradu stalego ze sta¬ lym magnesem produkcji tejze firmy Gettys), jak 20 15 20 25 30 równiez naped tyrystorowy typ TNP produkowany w kraju przez Zaklady APENA (z silnikiem, licen¬ cyjnym firmy Porter lub Gettys) przeznaczone do napedu posuwu w obrabiarkach sterowanych nu¬ merycznie, wykazuja zakres regulacji predkosci ob¬ rotowej silnika wykonawczego dochodzacy do 5000, lecz tylko przy polowie obciazenia.Celem wynalazku jest takie rozwiazanie ukladu napedu dla obrabiarek sterowanych numerycznie, którego zakres regulacji predkosci obrotowej silni¬ ka wykonawczego bedzie spelnial aktualne wyma¬ gania, a wiec bedzie wykazywal znacznie szerszy zakres regulacji predkosci obrotowej silników wy¬ konawczych sterowanych numerycznie przy pelnym obciazeniu. Cel ten osiagnieto w ukladzie, który za¬ wiera czesc konwencjonalna zlozona z czlonków sumujacych, wzmacniajacych, stopnia mocy do zasi¬ lania silnika wykonawczego, ukladu pomiaru pradu i ukladu sprzezenia tachometrycznego oraz dodat¬ kowego obwodu o nieliniowej charakterystyce prze¬ noszenia w funkcji amplitudy sygnalu wejsciowego pochodzacy z wyjscia ukladu pomiaru pradu pro¬ porcjonalnego do pradu silnika wykonawczego. Ob¬ wód ten zlozony jest z czterech polaczonych szere¬ gowo rezystorów, z których pierwszy stanowiacy wejscie obwodu jest zbocznikowany dodatkowo para antyrównolegle polaczonych z soba diod.W polaczenia rezystorów drugiego i trzeciego oraz trzeciego i czwartego przylaczone sa odpowiednio kondensator oraz druga para antyrównolegle pola- 119 247^ 119 247 * czonych z soba diod. Drugi koniec czwartego re¬ zystora polaczony jest z rezystorem piatym albo potencjometrem i stanowi wyjscie obwodu, którego sygnal wyjsciowy przylaczony jest w fazie z sygna¬ lem zadajacym do czlonu sumujacego. Natomiast wohie konce kondensatora, drugiej pary diod oraz piatego rezystora stanowia wspólny biegun dola¬ czony do masy ukladu.Zaleta napedu elektrycznego wedlug wynalazku jest rozszerzenie zakresu regulacji predkosci obro¬ towej do wartosci 20jOOO i wiecej, z zachowaniem obowiazujacych aktualnie pozostalych wymagan techniczno-eksploatacyjnych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu napedowego, fig. 2— schemat ideowy oibwodu zewnetrznego B i fig. 3 — charakterystyke przenoszenia obwodu B.Naped elektryczny dla posuwu w obrabiarkach wedlug wynalazku zlozony jest z czesci konwencjo¬ nalnej US skladajacej sie z bloku A zawierajacego czlony sumujace, wzmacniajace i stopien mocy do zasilania silnika wykonawczego M, ukladu pomiaru predkosci PP silnika M i ukladu sprzezenia tacho¬ metrycznego PT oraz zawiera dodatkowy zewnetrz¬ ny obwód B, którego dzialanie jest istotne przy najnizszych predkosciach obrotowych silnika M.Zakres dzialania obwodu B jest silnie ograniczony dzieki jego^ nieliniowej charakterystyce przenosze¬ nia w funkcji amplitudy sygnalu wejsciowego, co jest przedstawione na rysunku — fig. 3, Sygnal wejsciowy obwodu B jest proporcjonalny do wartosci pradu silnika M i pochodzi z wyjscia ukladu pomiaru pradu PP. Sygnal wyjsciowy obwo¬ du B przylaczony jest do wejscia bloku A z pola¬ ryzacja zgodna ze znakiem sygnalu zadajacego Und. Nastepuje tu wiec stale kontrolowane wspo¬ maganie sygnalu zadajacego podczas obciazenia na¬ pedu. Obwód B sklada sie z pieciu rezystorów Rl, R2, R3, R4, R5, czterech diod Dl, D2, D3, D4 oraz kondensatora C. Rezystory KI, R2, R3, R4 polaczone sa szeregowo, przy czym rezystor R5, który moze byc potencjometrem zalaczony jest równolegle dc wyjscia obwodu.Spadek napiecia na rezystorze R5 stanowi sygnal wyjsciowy obwodu B, który w przypadku zastoso¬ wania potencjometru moze byc regulowany w celu uzyskania zadanej charakterystyki mechanicznej napedu. Cztery diody Dl, D2 i D3, D4 polaczone sa po dwie aniyrównolegle, tworzac w ten sposób uklady symetrycznych ograniczników amplitudy napiecia. Para antyrównolegle polaczonych diod Dl.D2 bocznikuje rezytfor Rl, powodujac przepuszcza¬ nie duzych napiec sygnalu wejsciowego oraz wpro¬ wadzajac tlumienie dla bardzo malych napiec syg¬ nalu wejsciowego. Przy biegu jalowym napedu lub 4 przy bardzo malym obciazeniu obwód B ma wiec ograniczone dzialanie gdyz wypadkowa rezystancja polaczonych elementów Rl, Dl, D2 przedstawia dla malych napiec wartosc zblizona do rezystancji Rl, która jest stosunkowo duza.Wypadkowa rezystancja Rl, Dl, D2 maleje dla napiec wejsciowych znacznie wiekszych od napie¬ cia progowego obu diod Dl, D2, tak wiec uklad ten faworyzuje napiecia wieksze sygnalu wejsciowego Druga para antyrównolegle polaczonych diod D3, D4 przylaczona jest do punktu miedzy obu rezy¬ storami R3 i R4, dzieki czemu powstaje dzielnik napiecia faworyzujacy male, a obcinajacy duze am¬ plitudy napiecia sygnalu wejsciowego. W ten spo¬ sób uzyskana zostaje pozadana charakterystyka przenoszenia amplitudy napiecia sygnalu wejscio¬ wego. Taki przebieg charakterystyki przenoszenia obwodu B zapewnia stabilna prace napedu oraz sztywna charakterystyke mechaniczna zarówno przy biegu jalowym, jak i podczas obciazenia.Wyjsciowy dzielnik napiecia utworzony z rezysto¬ rów R4 i R5 okresla stopien sprzezenia zwrotnego pradowego napedu, który w przypadku zastosowa¬ nia potencjometru zamiast rezystora R5 moze byc nastawiany. Kondensator C wlaczony miedzy re¬ zystory R2 i R3 ma za zadanie usuniecie zaklócaja¬ cych skladowych przemiennych sygnalu wejscio¬ wego.(Zastrzezenie patentowe Naped elektryczny dla posuwu w obrabiarkach zlozony z czlonów sumujacych, wzmacniajacych, stopnia mocy, ukladu do pomiaru pradu, ukladu sprzezenia tachometrycznego, silnika wykonawcze¬ go, znamienny tym, ze zastosowano w nim dodat¬ kowy zewnetrzny obwód terystyce przenoszenia w funkcji amplitudy sygnalu wejsciowego pochodzacego z wyjscia ukladu pomia¬ rowego pradu (PP) proporcjonalnego do pradu sil¬ nika wykonawczego (M), który to obwód (B) jesl utworzony z czterech polaczonych szeregowo rezys¬ torów (Rl, R2, R3, R4)f z których pierwszy rezystor (Rl) stanowiacy wejscie obwodu (B), zbocznikowa- ny jest dodatkowo para antyrównolegle polaczonych z soba diod (Dl, D2), natomiast miedzy polaczenia rezystorów (R2 i R3) oraz (R3 i R4) przylaczono od¬ powiednio kondensator (C) i druga pare antyrówno¬ legle polaczonych z soba diod (D3, D4), natomiast drugi koniec rezystora (R4) polaczony jest z rezy¬ storem (R5) albo potencjometrem i stanowi wyjscie obwodu (B), którego sygnal wyjsciowy przylaczony jest w fazie z sygnalem zadajacym (Uzad) do czlo¬ nu sumujacego w bloku (A), przy czym wolne kon¬ ce kondensatora (C), diod (D3, D4) oraz rezystora (R5) stanowia wspólny biegun dolaczony do masy ukladu. 10 15 20 25 30 35 40 45 50119 247 us u^ pp }4 B k Fig.1 M -l- W R3 W Wf M n C * »3t *M R5A W r Fig.2 iwy W R5*tf R5 R5xO,C V 75 V£A7 Pig.3 PL