SU963838A1

SU963838A1 - Apparatus for adaptive control of grinding machine

Info

Publication number: SU963838A1
Application number: SU813254428A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Петренко; Геннадий Игнатьевич Гульков
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1981-03-02
Filing date: 1981-03-02
Publication date: 1982-10-07

Description

Изобретение относится к области автоматизированного электропривода и предназначено для применения в системах поддержания постоянства скорости резания на шлифовальных станках.The invention relates to the field of automated electric drive and is intended for use in systems to maintain a constant cutting speed on grinding machines.

Известны устройства для адаптивного управления шлифовальными станками, содержащие электродвигатель с тиристорным преобразователем, задатчик частоты вращения шлифовального круга, блок пороговых элементов, компаратор с задатчиком опорного напряжения и датчик нагрузки, включенный в цепь электродвигателя Ш.Known devices for the adaptive control of grinding machines, comprising an electric motor with a thyristor converter, a grinding wheel speed controller, a threshold element block, a comparator with a reference voltage generator, and a load sensor included in the electric motor circuit W.

Недостатком таких устройств является сложность изготовления и подключение в схему дискретной части устройства и блока индикации наибольшего напряжения.The disadvantage of such devices is the complexity of manufacturing and connection to the circuit of the discrete part of the device and the display unit of the highest voltage.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и расширение области применения устройства.The aim of the present invention is to simplify the design and expand the scope of the device.

Проставленная цель достигается тем, что в устройство для адаптивного управления шлифовальным станком введены датчик ЭДС электродвигателя, ключ, интегратор и сумматор, причем датчик ЭДС включен в цепь электродвигателя и подключен к рабочему входу ключа и первому входу компаратора, к второму входу которого подключен задатчик опорного напряжения и датчик нагрузки, а к выходу — вход управ2 ления ключа, к выходу которого последовательно подключены интегратор, блок пороговых элементов, сумматор, на вход которого подключен также задатчик частоты ⁵ вращения шлифовального круга, выход сумматора подключен к тиристорному преобразователю.This goal is achieved by the fact that an EMF sensor of an electric motor, a key, an integrator and an adder are introduced into the device for adaptive control of a grinding machine, and an EMF sensor is included in the electric motor circuit and is connected to the working input of the key and the first input of the comparator, to the second input of which a reference voltage adjuster is connected and a load sensor, and to the output is the key control input, to the output of which an integrator is connected in series, a block of threshold elements, an adder, the input of which is also connected to the frequency From ⁵ rotations of the grinding wheel, the adder output is connected to a thyristor converter.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для адаптивного уп10 равления шлифовальным станком.The drawing shows a functional diagram of a device for adaptive control of a grinding machine.

Устройство содержит тиристорный преобразователь 1, подключенный к электродвигателю 2 с укрепленным на его валу шлифовальным кругом 3, датчик ЭДС 4 и 15 датчик нагрузки 5, включенные в цепь электродвигателя 2, датчик ЭДС 4 подключен к рабочему входу ключа 6 и первому входу компаратора 7, к второму входу которого подключен задатчик опорного на20 пряжения 8 и датчик нагрузки 5, а к выходу — вход управления ключа 6, к выходу которого последовательно включены интегратор 9, блок пороговых элементов 10, сумматор 11, на вход которого подключен 25 также задатчик 12 частоты вращения шлифовального круга, выход сумматора 11 подключен к тиристорному преобразователю 1.The device contains a thyristor converter 1 connected to an electric motor 2 with a grinding wheel 3 mounted on its shaft, an EMF sensor 4 and 15, a load sensor 5 included in the circuit of the electric motor 2, an EMF sensor 4 is connected to the working input of the key 6 and the first input of the comparator 7, the second input of which is connected to a reference voltage reference switch 8 and a load sensor 5, and to the output is a key control input 6, to the output of which an integrator 9, a block of threshold elements 10, an adder 11, to the input of which 25 are also connected, are connected 12, the rotational speed of the grinding wheel, the output of the adder 11 is connected to a thyristor converter 1.

Для пуска электродвигателя 2 с укреп³⁰ ленным на его валу шлифовальным кругом включается тиристорный преобразователь 1. Одновременно с началом разгона на выходе датчика ЭДС 4 появляется сигнал U, который поступает через замкнутый ключ 6 на вход интегратора 9, а также на первый вход компаратора 7. По мере разгона двигателя сигнал U на выходе датчика ЭДС 4 увеличивается. Сигнал U_it на выходе интегратора 9 также увеличивается и достигает значения, при котором срабатывает один из элементов блока пороговых элементов 10 и на его выходе появляется сигнал AU, поступающий на вход сумматора 11.To start the electric motor 2 with a grinding wheel mounted on its shaft ^{30, the} thyristor converter 1 is switched on. Simultaneously with the start of acceleration, the signal U appears at the output of the EMF sensor 4, which enters through the closed key 6 to the input of the integrator 9, and also to the first input of the comparator 7. As the engine accelerates, the signal U at the output of the EMF sensor 4 increases. The signal U _it at the output of the integrator 9 also increases and reaches a value at which one of the elements of the block of threshold elements 10 is triggered and at its output a signal AU arrives at the input of the adder 11.

Известно, что время разгона шлифовального круга нелинейно зависит от износа круга, так как AD = D_a — D_:i, где D_nначальный диаметр круга; £>,< — текущее значение диаметра круга. Количество пороговых элементов выбирается равным числу апроксимированных участков нелинейной зависимости t_p=f(AD). При срабатывании одного элемента блока пороговых элементов 10 сигнал AU на выходе его будет максимальным, соответствующий максимально возможному износу шлифовального круга ЛО. Этот сигнал AU суммируется с сигналом задания U₃в сумматоре 11 и поступает на тиристорный преобразователь 1. Дополнительный сигнал AU не оказывает влияния на процесс пуска электродвигателя, так как система автоматического управления тиристорного преобразователя 1 работает на поддержание постоянства пускового момента двигателя 2. Пуск продолжается и напряжение на выходах датчика ЭДС 4 и интегратора 9 увеличивается, а на выходе блока пороговых элементов 10 уменьшается.It is known that the acceleration time of the grinding wheel depends nonlinearly on the wear of the wheel, since AD = D _a - D _{: i} , where D _{n is the} initial diameter of the wheel; £>, <is the current value of the diameter of the circle. The number of threshold elements is chosen equal to the number of approximated sections of the nonlinear dependence t _p = f (AD). When one element of the block of threshold elements 10 is triggered, the AU signal at its output will be maximum, corresponding to the maximum possible wear of the LO grinding wheel. This signal AU is summed with the reference signal U ₃ in the adder 11 and fed to the thyristor converter 1. The additional signal AU does not affect the starting process of the motor, since the automatic control system of the thyristor converter 1 works to maintain a constant starting torque of the motor 2. The start continues and the voltage at the outputs of the emf sensor 4 and integrator 9 increases, and the output of the block of threshold elements 10 decreases.

При достижении напряжения на выходе датчика ЭДС 4 значения, равного опорному напряжению компаратора 7, заданного задатчиком опорного напряжения 8, компаратор срабатывает, что приводит к размыканию ключа 6 и прекращению интегрирования. На выходе интегратора 9 запомнится напряжение, соответствующее времени нарастания ЭДС до определенного значения, которое устанавливается задатчиком опорного напряжения 8. Это время соответствует времени разгона электродвигателя 2 до определенной скорости, так как с достаточной для инженерных целей точностью можно считать ЭДС двигателя пропорциональной частоте вращения. При неизношенном шлифовальном круге сигнал Δί7 на выходе интегратора 9 будет максимальным, а на выходе блока пороговых элементов 10 минимальным и равным нулю, и разгон привода продолжается до частоты вращения, определяемой сигналом U задатчика частоты вращения.When the voltage at the output of the EMF sensor 4 reaches a value equal to the reference voltage of the comparator 7, set by the reference voltage adjuster 8, the comparator is triggered, which leads to the opening of the key 6 and the termination of integration. The output of the integrator 9 will remember the voltage corresponding to the rise time of the EMF to a certain value, which is set by the reference voltage adjuster 8. This time corresponds to the time of acceleration of the motor 2 to a certain speed, since with sufficient accuracy for engineering purposes, the EMF of the engine can be considered proportional to the speed. When the grinding wheel is worn out, the signal Δί7 at the output of the integrator 9 will be maximum, and at the output of the block of threshold elements 10, it will be minimum and equal to zero, and the drive will continue to accelerate to the speed determined by the signal U of the speed setter.

При изношенном круге на выходе блока пороговых элементов 10 будет присутствовать напряжение Λϋ, соответствующее износу круга, которое, суммируясь в сумматоре 11 с U₃, поступает на тиристорный преобразователь 1 и обеспечивает разгон шлифовального круга 3 до частоты вращения, при которой скорость резания постоянна. Влияние момента сопротивления на пуск двигателя учитывается датчиком нагрузкиWith a worn wheel, at the output of the block of threshold elements 10 there will be a voltage Λϋ corresponding to the wear of the wheel, which, summing up in the adder 11 with U ₃ , is fed to the thyristor converter 1 and ensures the grinding wheel 3 is accelerated to a rotational speed at which the cutting speed is constant. The influence of the resistance moment on the engine start is taken into account by the load sensor

5. При увеличении момента сопротивления сигнал на выходе датчика нагрузки 5 увеличивается и, поступая на вход компаратора 7, уменьшает опорное напряжение.5. With an increase in the moment of resistance, the signal at the output of the load sensor 5 increases and, entering the input of the comparator 7, reduces the reference voltage.

Изобретение позволяет расширить область применения и. упростить конструкцию устройства.The invention allows to expand the scope and. simplify the design of the device.

Claims

3, the thyristor converter 1 is turned on. Simultaneously with the start of acceleration at the output of the EMF sensor 4, a signal appears and comes through the closed key 6 to the input of the integrator 9, as well as to the first input of the comparator 7. As the motor accelerates, the signal U at the output of the EMF sensor 4 increases. The signal i7, i at the output of the integrator 9 also increases and reaches the value at which one of the elements of the block of threshold elements 10 is triggered and the AC / signal appears at its output, which enters the input of the adder 11. It is known that the time of acceleration of the grinding wheel depends nonlinearly from the wear of the wheel, so as AD D ,, - DK, where) “the initial diameter of the circle; D ;; - The current value of the diameter of the circle. The number of threshold elements is chosen equal to the number of anroxified areas of the non-linear dependence tp-f (). When a single element of the noporoBtJx block of elements 10 is triggered, the signal Af / at its output will be equal to a maximum corresponding to the maximum possible transfer of the grinding wheel AD. This signal AU is summed with the reference signal U in adder 11 and is fed to the thyristor converter 1. The additional signal Ai / does not affect the motor starting process, since the automatic control system of the thyristor converter 1 works to maintain the starting moment of the motor

2. The start continues and the voltage at the outputs of the EMF sensor 4 and the integrator 9 increases, and at the output of the block of threshold elements 10 decreases (when. The voltage at the output of the EMF sensor 4 reaches a value equal to the reference voltage of the comparator 7 specified by the reference voltage regulator 8, the jammer triggers, which leads to the opening of the key 6 and the cessation of integration. At the output of the integrator 9, the voltage is remembered corresponding to the rise time of the EMF to a certain value, which is set by the reference voltage generator 8. This time corresponds to the acceleration time of the electric motor 2 up to a certain speed, since with sufficient accuracy for engineering problems the motor emf can be considered proportional to the rotational frequency.At unstressed grinding wheel, the signal Af / at the output of the integrator 9 will be maximum, and at the output of the unit the threshold elements 10 are minimum and equal to iul, and the acceleration of the drive continues until the rotation frequency determined by the signal U of the rotation frequency adjuster. With a worn out fugue, the output of the block of threshold elements 10 will have a voltage At / corresponding to the wear of the circle, which, summing up in the adder 11 with f / 3, goes to the thyristor converter 1 and provides the acceleration of the grinding wheel 3 to the frequency of rotation at which the speed cut is constant. The effect of the resistance torque on the engine start-up is taken into account by the load cell 5. As the torque increases, the signal at the output of the load cell 5 increases and, when it enters the input of the comparator 7, decreases the reference voltage. The invention allows to expand the scope of application and simplify the design of the device. The invention is a device for adaptive control of a grinding machine, which contains a thyristor-controlled electric motor, a grinding frequency adjuster (Circle, block of normal elements, a comparator with a reference voltage adjuster, and a load sensor included in the motor circuit, characterized in that to expand the scope of application and simplify the design of the device, the motor’s EMF sensor, a key, an integrator, and an adder are inserted into it, the EMF sensor being connected to the motor circuit and Connected to the operating input 1 of the switch and the first input of the comparator, to the second input of which the probes are connected) to the reference voltage and load cell, and to the output - the control input of the key to the output of which the integrator, the threshold element block, the adder to which input is connected Also, the setting point of the rotational speed of the grinding wheel, and the output of the adder is connected to the thyristor converter. The source of information taken for examination during examination: 1. USSR Author's Certificate No. 745661, cl. B 24 B 49/04, 1979.