Научная статья на тему 'Исследование устойчивости электромеханической системы подъемной установки с реактивновентильным электродвигателем'

Исследование устойчивости электромеханической системы подъемной установки с реактивновентильным электродвигателем Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
153
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РЕАКТИВНО-ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ / УСТОЙЧИВОСТЬ / ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ / СТРУКТУРНАЯ СХЕМА / SWITCHER RELUCTANCE MOTOR / STABILITY / TRANSFER FUNCTION / BLOCK DIAGRAM

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Хай Нгуен Чонг

Представлены устойчивости системы электропривода и передаточной функции структурной схемы системы подъемных установок с реактивно-вентильными электродвигателями на основе функциональных связей тормозного устройства и системы движения подъемного сосуда. Приведено обоснование применения РВЭД в системе электропривода подъемных установок

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESEARCH STABILITY ELECTROMECHANICAL SYSTEM’S OF ELEVATOR INSTALLA TION WITH SWITCHER RELUCTANCEMOTOR’ ’S

The article represented the system stability electric and the transfer function block diagram ofelevator installation with switcher reluctance motor based on the functional connections of the brake device and the movement of elevator vessel. The application of switcher reluctance motor in the system electric of elevator installation.

Текст научной работы на тему «Исследование устойчивости электромеханической системы подъемной установки с реактивновентильным электродвигателем»

The main directions of simulation and physical simulation of power systems to improve the reliability of their work. Made-nye to the present study focused primarily on quantitative evaluation of reliability ofpower supply systems and equipment.

Key words: power supply, reliability of power supply systems, power quality.

Stepanov Vladimir Mikhailovich, doctor of technical science, professor, head the department, energy(a),tsu. tula, ru, Russia, Tula, Tula State University,

Bazyl Ilia Michailovich, candidate of technical science, assistant, ener-gy@tsu.rula.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 621.86: 621.333.4

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ С РЕАКТИВНО-ВЕНТИЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Н.Ч. Хай

Представлены устойчивости системы электропривода и передаточной функции структурной схемы системы подъемных установок с реактивно-вентильными электродвигателями на основе функциональных связей тормозного устройства и системы движения подъемного сосуда. Приведено обоснование применения РВЭД в системе электропривода подъемных установок.

Ключевые слова: реактивно-вентильный электродвигатель, устойчивость, передаточная функция, структурная схема.

Исследование устойчивости электромеханической системы подъемной установки в разных условиях работы выполняется с помощью структурной и функциональной схемой. Для этого нужно разработать функции передачи всех элементов в структурной схеме.

Передаточная функция широтно-импульсного преобразователя ^шип(р) = = Кшип'

где ишип - выходное напряжение широтно-импульсного преобразователя; ику - напряжение от корректирующего устройства; Кшип- коэффициент передачи широтно-импульсного преобразователя. Передаточная функция датчиков тока

где £/дт - выходное напряжение датчиков тока; ит - напряжение тока от РВЭД; Кдт- коэффициент передачи датчиков тока.

Передаточная функция корректирующего устройства

Мр) Тку1р + 1

где ику - выходное напряжение корректирующего устройства; идт- напряжение датчиков тока; Кку- коэффициент передачи корректирующего уст-ройства;Тку1 и Тку2постоянные времени корректирующего устройства.

Измерительный прибор положений измеряет разницу (рассогласование) между значениями входной и выходной величины. Его задачей является генерация сигнала управления, пропорционально рассогласованию. Передаточная функция датчика позиционирования

Щщ(р) =

^дп(р) = Кдп

иМ тдпР + 1'

где ит -выходное напряжение датчика позиционирования; ип-напряжение от подъемного сосуда; Кдп-коэффициент передачи датчика позиционирования; Тдп-постоянная времени датчика позиционирования. Передаточная функция датчика скорости

_ ^дс(р) _ Кдс

" им - тдсР + 1'

Ж,с(р) =

где и№ - выходное напряжение датчика скорости; ис - напряжение от подъемного сосуда; Кдп-коэффициент передачи датчика скорости; Тдс-постоянная времени датчика скорости.

Передаточная функция датчика усилия

[/ду (р) Кду

иу (р) т тр + 1'

Ж,у(р) =

где ит - выходное напряжение датчика усилия; иу - напряжение от тормозного модуля; Кду - коэффициент передачи датчика усилия; Тду -постоянная времени датчика усилия.

Передаточная функция датчика остановки

_ ^до(р) _ Кдо

" им ~ ТдоР + 1'

Жш(р) =

где ¿/до - выходное напряжение датчика остановки; ио - напряжение от подъемного сосуда; Кдо-коэффициент передачи датчика остановки; Тдо-постоянная времени датчика остановки.

Передаточная функция вентильного коммутатора вместе, как правило, аппроксимируется апериодическим звеном первого порядка с постоянной времени 0,015 с, что обусловлено дискретностью подачи отпирающих импульсов и особенностью работы управляемого

^вк(р) =

^вк(р) Квк

им твкр +1'

где ивк - выходное напряжение вентильного коммутатора; иу- напряжение, подаваемое на вход вентильного коммутатора; Квк- коэффициент передачи вентильного коммутатора.

Передаточная функция реактивно-вентильного двигателя получена из следующих уравнений.

и „ , ¿Мв>ч)_

и}-Ял}+ ^ ,

хр] = 1}{в)л}) йш

М=] — + Вш, at

где М - момент от РВЭД; В - суммарный коэффициент трения; ] - суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя; а - скорость двигателя.

Получаем передаточную функцию

л иМ 1

1*, г л имЬ) КМ/

и^О» = Км

им(р) Тымр + 1'

где КшМ = 1 /В; ТшМ =]/В\ Кш = Мн//н; Мн, шн, иун - соответственно, номинальный момент, номинальная угловая скорость вращения при номинальном напряжении управления.

Структурная схема устройства управления электромеханической системой подъемных установок с реактивно-вентильным электроприводом представлена на рис. 1.

Передаточная функция тормозного модуля

Передаточная функция механизма передачи может быть получена из передаточной функции №ыМи передаточного коэффициента редуктора /¿. Получена передаточная функция механизма передачи

... , N Кмп

Жмп(р) = Г7Т?

1МПК * ±

где Кмп = Кым/¡1; Тмп = ТыМ;

Передаточная функция винтовой поры может быть получена из передаточной функции У\1Ш!М> и передаточного коэффициента редуктора ц'. Получена передаточная функция винтовой поры

Жш(р) = КВП

ТвпР + 1'

ш'м'-

где Квп = Кш'М'/11 ;ТВП = Тс

Рис. 1. Структурная схема устройства управления электромеханической системой подъемных установок с реактивно-вентильным электроприводом

При исследовании системы подъемного установки с реактивно -вентильным электродвигателям на устойчивость, необходимо учитывать зависимость устойчивости системы от ее структуры и параметров.

На основе функциональной схемы системы подъемных установок с реактивно-вентильными электродвигателями рис. 1 и анализа систем управления составлена структурная схема рис. 2.

Общая передаточная функция структурной схемы системы подъемных установок с реактивно - вентильными электродвигателями на основе функциональных связей тормозного устройства и системы движения подъемного сосуда имеет вид

Ю(р) = ^

и3

В' 16" V 4" 3" V ) )'

В = Ш (А (В ^з-(в4+.ш10.в3.А2.В1)\ а3.(^-ж13.В3.В1+1)\ 16Д 4'V 1 ^1.^16-0в2+в5.А2) ) ш16.(в2+в5.а2) )

А± = W9. W13 + W10. W15 + W2.W3. W4. W9. W10. (W12. W13 + W1V W15); A2 = W12. W13 + W±1. W15; A3 = W9. W13 + W10. W±1. W15; A4 = W±. W4. W9. W13; Bt = W5 + W6 + W7 + W8; B2 = W9. W13 + W10. W15; B3 = Wv W4. W9. W16; B4 = W9. W1± - W10. W12; B5 = W2. W3. W4. W9. W10.

Рис. 2. Структурная схема устройства управления электромеханической системой подъемных установок с реактивно-вентильным электроприводом

Передаточная функция подъемного сосуда

1

Ж(р) =

Тр + 1'

где Т - постоянная времени, можно найти постоянную времени как

Н

Т = —

vcp

где vcp - Средняя скорость подъема в метрах в секунду

Применение регуляторов Р, PI, PID для установленной схемы определяет запас устойчивости и оценит качество регулирования.

Список литературы

1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем управления. М.: Наука, 1975. 768 с.

2. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. М.: Изд-во Энергия, 1971. 320 с.

3. Абраменко И.Г., Абраменко Д.И. Теория автоматического управления. Харьков: ХНАГХ, 2008. 190 с.

Нгуен Чонг Хай, асп., tronghai0321@gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет

RESEARCH STABILITY ELECTROMECHANICAL SYSTEM'S OF ELEVATOR INSTALLA TION WITH SWITCHER REL UCTANCE MOTOR' 'S

N.T. Hai

The article represented the system stability electric and the transfer function block diagram ofelevator installation with switcher reluctance motor based on the functional connections of the brake device and the movement of elevator vessel. The application of switcher reluctance motor in the system electric of elevator installation.

Key words: switcher reluctance motor, stability, the transfer function, block diagram.

Nguyen Trong Hai, postgraduate, tronghai0321@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University

УДК 62-784.2 : 621.45

КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ

УСТАНОВОК

Н.М. Туан

В статье представлены новые технологические и конструктивные решения по повыщениию эффективности функционирования электромеханических систем вентиляторных установок с реактивно-вентильным электродвигателям

Ключевые слова: новые технологические и конструктивные решения, реактивно-вентильный электродвигатель, эффективност.

Технической задачей предложенного решения является повышение надежности, точности позиционирования лопаток рабочего колеса при повороте и эффективности работы.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Поставленная задача достигается за счет того, что в предложенном техническом решении устройстве управления электромеханической системой вентиляторной установки, содержащей программо-управлямый блок, датчик положения, дачик давления, вентиляторный модуль, два механизма

147

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.