专利名称：一种电动螺旋压力机能量控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于螺旋压力机打击能量控制系统，一种电动螺旋压力机打击能量的控制装置，该装置是通过检测电动机母线电流，实现对电动螺旋压力机打击能量的控制。
螺旋压力机依靠飞轮内贮存的动能(称为打击能量)完成打击工作。打击能量是螺旋压力机的主要测控对象。因为打击能量与飞轮速度的平方成正比，所以通常将能量的检测归结为速度的测量。目前，较先进的螺旋压力机能量控制装置主要采用测速发电机或光电编码器作为传感器。这些装置的元器件成本和加工费用较高，体积较大，在机床上占用一定的安装空间，同时测量精度会受到机床振动的影响，而且机械维护工作较复杂。
本实用新型的目的是根据电动螺旋压力机的特点，设计一种成本低、结构简单、无机械运动零件、体积小的能量控制装置，取代原有的能量控制装置。
图1为本实用新型所适用的电动螺旋压力机结构简图。
图2为本实用新型电路原理图。
图1所示，电动螺旋压力机结构和工作的主要特点是主电动机是一台特制异步电动机，它的转子［2］固定在飞轮［1］的外缘上，定子［3］安装在机身上，螺杆［4］与电动机转轴为一体。这样电动机的电磁力矩直接驱动飞轮，使其旋转积蓄能量。当电动机将飞轮转速从零加速到额定转速时，飞轮内的转动能量已达额定能量，这时电动机应该断电，所以电动螺旋压力机的电动机总是工作在启动状态下。根据电机学理论，在启动过程中启动电流随转子转速变化而变化。当转子转速为零时(即启动开始瞬间)，启动电流为最大值；当转子转速达到额定速度时，电流降至额定电流，为启动过程中电流最小值。在整个启动过程中，电动机转速与母线电流的数值有一一对应的关系，也就是说电流与飞轮动能有确定的函数关系。电动螺旋压力机工作时，飞轮的动能从零到最大值(公称值)的时间为0.5～1.0秒电流最大值与最小值之比值为4.5～2.5，可见测量电流有较好的分辩条件。对于某一种规格的电动螺旋压力机，可以通过同时测量电流和飞轮转速的方法，将电流与飞轮动能的对应关系标定出来。
图2所示，本实用新型是由电流传感电路［7］、滤波放大电路［8］、打击能量预选器［9］、电压比较电路［10］和电动机电源开关电路［11］组成。电流传感电路［7］由三个磁平衡式电流传感器和三相整流电桥组成。电流传感电路将电动机母线电流转换成单向小脉动电压信号，再经过滤波放大电路［8］变为直流测量信号Vi，Vi数值与被测电流的数值成正比，则Vi与飞轮转动能量有确定的对应关系。打击能量预选器［9］由电位器［W1］构成，［W1］用来调节比较电路的基准电压VR。当Vi≤VR时，电压比较电路［10］从点②输出高电位，给电动机电源开关电路［11］发出断电命令，使电动机停止为飞轮加速。电位器［W1］的刻度是经过对飞轮转动能量与测量信号Vi的标定得到的，通常打击能量用能级系数a表示(a为打击能量与公称能量的比值)，因此其刻度表示了所对应的打击能量的能级数值。
工作时，首先根据工件的工艺要求，将电位器［W1］调节到预选能级值上，例如a＝0.8，预选能量为公称能量的80％，就设定了基准电压VR，在电动机启动的同时将选通点①置高电位，则电压比较电路开始工作。电动机启动电流由电流传感电路［7］转变成小脉动直流电压信号，经滤波放大电路［8］得到测量电压Vi。由于电动机启动初期母线电流较大，所以Vi值较大。随着飞轮转速的升高，母线电流下降，Vi值亦下降。当Vi≤VR时，说明飞轮转动能量已达到预定值，电压比较电路［10］从点②输出高电位，发出断电命令给电动机开关电路［11］，则开关电路停止继续给飞轮加速，达到了控制打击能量的目的。
该控制装置能量调节简便，性能稳定、结构紧凑、成本低、无任何机械运动零件。整个装置安装在电气控制柜内，不需要维护，可以在振动、高温和粉尘严重的环境中工作。且便于模数转换后与计算机连接。
附图标记［1］飞轮； ［8］滤波放大电路；［2］电动机转子； ［9］打击能量预选器；［3］电动机定子； ［10］电压比较电路；［4］螺杆； ［11］电动机电源开关电路；［5］螺母； ［12］主电动机。
［6］滑块；［7］电流传感电路；
权利要求1.一种电动螺旋压力机能量控制装置，其特征是由电流传感电路[7]、滤波放大电路[8]、打击能量预选器[9]、电压比较电路[10]和电动机电源开关电路[11]组成。
2.根据权利要求1所述的一种电动螺旋压力机能量控制装置，其特征是所述的打击能量预选器［9］是由电位器［W1］构成。
专利摘要本实用新型属于螺旋压力机打击能量控制系统，是根据电动螺旋压力机在启动过程中启动电流随转子转速变化而变化的关系设计的能量控制装置。是由电流传感电路，滤波放大电路，电压比较电路，打击能量预选器和电动机电源开关电路组成。该装置不不需要机械运动转换机构，成本低，结构紧凑，性能稳定，可以在振动、高温和粉尘严重的工作环境中工作，且便于同计算机连接使用。
文档编号B30B1/18GK2196021SQ94225999
公开日1995年5月3日 申请日期1994年3月23日 优先权日1994年3月23日
发明者解春雷, 夏天赳 申请人:山东工业大学