Автоматизация шлифовального процесса путем разработки автоматической системы управления регулируемым натягом (стр. 12 из 18)
Тогда общий магнитный поток, сцепленный со статорной обмоткой фазы A выразится следующим образом:
.Подставив вместо I1C величину (-I1A-I1B) (так как сумма фазных токов асинхронного двигателя равна нулю), получим:
.Проделав аналогичные операции с фазами B и C, запишем следующую систему уравнений:
(3.3)Заметим, что индуктивность фазной обмотки статора включает в себя индуктивности от полей рассеяния и от главного потока, то есть
l1=l1l+l10 (3.4).
Так как, в общем случае, взаимная индуктивность двух обмоток со сдвинутыми на некоторый угол осями равна произведению взаимной индуктивности, которая имела бы место при совпадении осей обмоток, на косинус угла между осями, то взаимную индуктивность можно выразить соотношением:
(3.5).Учитывая выражения (4) и (5), преобразуем систему уравнений (3) к следующему виду:
(3.6)где
L1 = l1l + 1,5×l10 = l1l + L0 - полная индуктивность фазы статора.
Рассуждая аналогичным образом относительно обмотки ротора, получим следующие выражения для фазных потокосцеплений роторной обмотки с собственным потоком:
(3.7)где
L2 = l2l + L0 - полная индуктивность фазы ротора.
Определяем величину общего потокосцепления фазы A статора, созданного намагничивающими силами статора и ротора:
или, учитывая, что I2a + I2b + I2c = 0 и
: 
Выразив аналогичным образом потокосцепления для фаз статора B и C, запишем следующую систему уравнений:
Учитывая, что
и 
, умножим первое уравнение системы (8) на 
, второе на 
, третье на 
и просуммируем полученные произведения: 
или
(3.9).Таким же образом получим формулу потокосцепления ротора:
. (3.10)Объединив уравнения (2), (10) и (11), получим систему уравнений обобщенного асинхронного двигателя:
(3.7)где
L0 - взаимная индуктивность обмоток статора и ротора,
L1 - индуктивность статора от потоков рассеяния,
L2 - индуктивность ротора от потоков рассеяния.
3.13 Регулирование осевого перемещения ротора
Величина ЭДС в статорной обмотке Е1 двигателя определяется частотой тока ¦1, магнитным потоком Фм и параметрами статорной обмотки (R об., W).
E1=и1и2и3¦1W1RобФм. (3.12)
Приближенно для напряжения на стартере U1»E1
При этом
Фм=a*i*t*B0, (3.13)
где
i, t -геометрические параметры стартера
a- коэфициент полюсного перекрытия (a=0.6¸0.8)
B0- магнитная индукция в зазоре.
Из уравнений следует, что:
U1 =и1и2и3¦1W1Rобa*i*t*B0, (3.14)
Откуда
B0=U/KU*¦1, (3.15)
где
КU= и1и2и3W1Rобa*i*t
Примем в качестве допущения, что B0=соnst внутри статора (на участке L), а за его пределами уменьшается по экспотенциальному закону.
B0=B0е-Кх
Элементарная сила dFа приложенная к участку ротора шириной dx
dFa=kFB2dx= kFB20 e-2Kx dx
после интегрирования получаем:
Fa=
(3.16)Для малых смещений может быть использованна линейная модель зависимости силы от величины смещения.
Fa=KF*B20x=
Момент, развиваемый двигателем:
M=
, (3.17)где
S-скольжение ротора
Ri -параметры сопротивления обмоток
w=2p¦1 – круговая частота
То есть
M»Cm 
и значит:
Fa=
= 
Регулирование происходит путем управления ¦ на входе в преобразователь на выпрямителе. Здесь задается от ЧПУ мощность привода так как система ШИМ позволяет производить регулирование на мощностях меньше наминала. Далее тиристорный инвертор увеличивая и уменьшая U в обмотках статора компенсирует силу Fa смещением ротора магнитным полем, также производя регулирование скорости вращения о момента на валу.
Определим величины потокосцеплений статора и ротора. Предположим, что статор и ротор трехфазного асинхронного двигателя имеют симметричные обмотки, воздушный зазор по всей окружности ротора одинаков, магнитное поле в воздушном зазоре распределено синусоидально, оси обмоток статора и ротора не совпадают, образуя произвольный угол j (рис. 3.17).
4. Бжд
4.1 Анализ опасных и вредных факторов, возможных чрезвычайных ситуаций технического процесса
При механической обработке металлов, пластмасс и других материалов на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, заточных и др.) возникает ряд физических, химических, психофизиологических и опасных биологических и вредных производственных факторов.
Движущиеся части производственного оборудования, передвигающиеся изделия и заготовки; стружка обрабатываемых материалов, осколки инструментов, высокая температура поверхности обрабатываемых деталей и инструмента; повышенное напряжение в электроцепи или статического электричества, при котором может произойти замыкание через тело человека - относятся к категории опасных физических факторов.
Так, при обработке хрупких материалов (чугуна, латуни, бронзы, графита, карболита, текстолита и др.) на высоких скоростях резания стружка от станка разлетается на значительное расстояние (3—5 м). Металлическая стружка, особенно при точении вязких металлов (сталей), имеющая высокую температуру (400—600 °С) и большую кинетическую энергию, представляет серьезную опасность не только для работающего на станке, но и для лиц, находящихся вблизи станка. Наиболее распространенными у станочников являются травмы глаз. Так, при токарной обработке от общего числа производственных травм повреждение глаз превысило 50%, при фрезеровании 10% и около 8% при заточке инструмента и шлифовании; Глаза повреждались отлетающей стружкой, пылевыми частицами обрабатываемого материала, осколками режущего инструмента и частицами абразива.
Вредными физическими производственными факторами, характерными для процесса резания, являются повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; высокий уровень шума и вибрации; недостаточная освещенность рабочей зоны; наличие прямой и отраженной блескости; повышенная пульсация светового потока. При отсутствии средств защиты запыленность воздушной среды в зоне дыхания станочников при точении, фрезеровании и сверлении хрупких материалов может превышать предельно допустимые концентрации. При точении латуни и бронзы количество пыли в воздухе помещения относительно невелико (14,5-20 мг/м3). Однако некоторые сплавы (латунь ЛЦ40С и бронза Бр ОЦС 6-6-3) содержат свинец, поэтому токсичность пыли.
Продукты термоокислительной деструкции (предельные и непредельные углеводороды, а также ароматические углеводороды) могут вызывать наркотическое действие, изменения со стороны центральной нервной системы, сосудистой системы, кроветворных органов, внутренних органов, а также кожно-трофические нарушения. Аэрозоль нефтяных масел, входящих в состав смазывающе-охлаждающих жидкостей (СОЖ), может вызывать раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, способствовать снижению иммунобиологической реактивности.