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拉力試驗機的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展!

2009年06月29日 09:17:09人氣:1489來源:江蘇天惠試驗機械有限公司

摘要:進口設(shè)備備件的使用,成為老大難,已被廣大用戶的共識。本文介紹了橡塑行業(yè)進口電拉實驗機的維修改造過程,提出了用國產(chǎn)交流伺服控制器改造原來控制系統(tǒng),實現(xiàn)備件國產(chǎn)化的途徑。  
關(guān)鍵詞:拉力實驗機;伺服控制;改造  
  
我公司九一年從德國ZWICK公司引進一臺10KN電子拉力實驗機,主要用于橡塑制品的性能測試。其主要特點:主電機功率0.45KW直流伺服電機驅(qū)動雙絲杠,帶動橫梁移動實現(xiàn)拉、壓功能,采用速度反饋及電流反饋的雙閉環(huán)控制,啟動扭矩大,調(diào)速范圍廣、精度高(力值0.1N,位移0.01mm)。九八年的使用過程中,主機電源控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,檢查發(fā)現(xiàn)燒壞了開關(guān)電源穩(wěn)壓啟動器(DAA4003DP)及大功率管(BUW92D)等元件。后與該制造廠家,報價高達7萬元。后經(jīng)討論商定,借鑒國產(chǎn)CMT5104電子拉力機控制的成功經(jīng)驗,改造現(xiàn)有設(shè)備,在不改變原設(shè)備測試精度的前提下,用一套獨立的伺服控制系統(tǒng)代替原驅(qū)動板,其它不變,這樣可大幅度降低維修成本。  
分析原直流伺服系統(tǒng)的工作原理,當運行指令發(fā)出時,b34、5兩點閉合,發(fā)出工作信號,而后b113接受計算機發(fā)出的010VDC可變電壓信號,控制電機的速度大小和方向。根據(jù)其工作特性,把U1驅(qū)動控制板解析為一個獨立的系統(tǒng),也可以用其它伺服系統(tǒng)代替,實現(xiàn)該控制功能。
  

目前交流伺服技術(shù)發(fā)展很快,采用了*全數(shù)字式驅(qū)動控制技術(shù),硬件結(jié)構(gòu)簡單,參數(shù)調(diào)整方便,產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性、可靠性強,同時集成復(fù)雜的電機控制算法和智能化控制功能,如增益自動調(diào)整,計算機通信等功能,已逐步取代九十年代的直流伺服系統(tǒng),因此我們考慮采用價廉質(zhì)優(yōu)的交流伺服系統(tǒng)。而松下MINAS A 系列交流伺服驅(qū)動器正是其中的杰出代表,其控制方式多種,有位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制,還可以用裝有PANTERN通信軟件的個人電腦來查看、設(shè)定和調(diào)整參數(shù),十分方便調(diào)試,電機軸端采用2500p/r增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,保證了系統(tǒng)的高精度和高穩(wěn)定性。
 

14、15腳為速度指令端子,相當于B11、3兩點,7、41腳為控制電源DC24V端子,29腳為伺服“ON"端子,接線時將此端子與“COM-"短接即可,26腳為“ZEROSPD"信號端子,控制電機的運行和停止。由于該伺服器的電源為三相220V,還需制做一個三相電源變壓器提供。
  
根據(jù)實驗機的工作條件,應(yīng)該采用速度控制方式,其功能接線圖(如圖3)所示,C為旋轉(zhuǎn)編碼器,M為交流伺服電機,其中我們主要采用29伺服-ON"端子,當此端子連接到COM-時,驅(qū)動器被允許工作;26腳零速嵌位端子,此端子控制速度指令的有效、無效,與“COM-"連接時,速度指令被認為有效,我們用它來控制電機的運行和停止;14、15速度指令"端子,此端子用來輸入0±10VDC模擬電壓,控制電機轉(zhuǎn)速及方向。當系統(tǒng)得電時,KM主接觸器吸和,接通伺服器電源,操作人員設(shè)定好工藝參數(shù),按下啟動鍵后,SRV-ON端子有輸入信號,伺服器開始進入工作狀態(tài),同時根據(jù)工藝要求所設(shè)定的參數(shù),計算機自動輸出010VDC的可調(diào)直流電壓信號,控制伺服器輸出電壓,從而控制電機速度大小及方向的改變,完成一個工作周期。經(jīng)過多次調(diào)整調(diào)出試驗用50、100500mm/min試驗速度,并重新校對各試驗參數(shù),啟動、制動均能滿足要求。
 

  
選用參數(shù)情況如下:(1)驅(qū)動器型號:MSDA083A1A,輸入電壓:三相220V,輸出電壓:三相116V,功率:750W,編碼器:2500p/r;伺服電機型號:MSMA082A1G,額定電壓:三相116V,額定功率750W,額定轉(zhuǎn)速:3000r/m,額定頻率:200HZ。(2)安裝電機時,由于現(xiàn)有伺服電機和原伺服電機安裝尺寸有不同,又精心測量、 設(shè)計制作了一個關(guān)鍵連接部件及多楔帶輪,裝配后(如圖4),未改變原有傳動系統(tǒng)的傳動精度。
  
經(jīng)過多次材料拉伸實驗,*達到了以前的工藝標準。設(shè)備改造至今已有幾個月了,達到預(yù)期效果,性能比較穩(wěn)定。以不足萬元的維修費用,短時間的技術(shù)改造,讓近三十多萬元的進口設(shè)備重新恢復(fù)啟用,這為我們以后故障維修及備件提供了可靠保證。不但降低了費用,而且使我們體會了技術(shù)改造的價值,也為同行開辟了一條新的維修捷徑和寶貴經(jīng)驗。 

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