CC BY
12
После достижения пика нагрузки (момент стра-гивания образца) усилие снижается, начинается участок скольжения мононити, затем нагрузка вновь возрастает, т.е. скольжение затрудняется. В целом, участок кривой, характеризующий момент протягивания, для необработанных образцов - неравномерный.
Таким образом, несмотря на то, что после плазмо-химической обработки шероховатость опытных образцов незначительно увеличивается (Яа на 0,009 мкм и Яг на 0,057 мкм), усилия страгивания и протягивания нитей через имитатор биоткани существенно не различаются. Напротив полученные данные показывают, что после плазмохимической обработки морфология поверхности
полипропиленовых мононитей выравнивается, скрываются дефекты поверхности, о чем свидетельствует характер полученных кривых нагружения для образцов до и после обработки.
Механические характеристики опытных образцов полипропиленовой мононити без обработки и после плазменной обработки с ПВДФ представлены в таблице 3.
Плазмохимическая обработка, как следует из таблицы 3, не снижает механические характеристики исходной ПП мононити, а механические свойства в простом узле модифицированной ПВДФ стерильной нити соответствуют требованиям нормативных документов.
Механические свойства образцов ММ мононити
Таблица 3
Наименование Ед. изм. Диапазон допустимых значений Значения механических характеристик
исходной мононити модифицированной мононити ПВДФ
Условный номер - 1 1 1
Метрический размер - 4 4 4
Диаметр мм 0,400-0,499 0,476 0,479
Разрывная нагрузка в простом узле стерильной нити, не менее Н 31,0 51,3 50,7
Удлинение при разрыве нити в простом узле, не более % 34,0 16,9 16,8
Таким образом проведенные исследования свидетельствуют, что ВЧЕ плазменная модификация мононитей улучшает их поверхностные свойства, а физико-механические характеристики соответствуют требованиям ГОСТ Р 53005-2008.
Список литературы
1. Бонцевич Д. Н. Хирургический шовный материал. Мн.: Интеграция, 2005. - 118 с.
2. Третьяк С.И. Хирургический шовный материал. Мн.: БГМУ, 2011.-56с.
3. Хирургическая шовная нить и способ ее получе-ния//Шилько С.В., Гракович П.Н., Аничкин В.В., Бонцевич Д.Н., Хиженок В.Ф., Паркалов С.В., Гла-зырин Н.П./ Пат. России № 2275210, опубл. 27.04.2006
4. Пат. № 4911165 США, МПК7 А 61 L 017/00. Эластичные хирургические нити из полипропилена
Текст. / Lennard; David J.; Menezes etal.; заявитель Ethicon, Inc, № 285317; заявл. 12.12.1988; опубл. 27.03.1990.
5. Гриднева А.В. Разработка технологии получения и исследование свойств нерассасывающихся хирургических нитей на основе синтетических полимеров: дис. канд. техн. наук. СПб., 2010.- 243с.
6. Жуковский В.А. Хирургические шовные материалы с полимерными покрытиями. - М. : ГУ Институт хир. им. А.В. Вишневского, 1998. - С. 158-160.
7. Кузьмин С.М. Обеспечение плазмохимического модифицирования текстильных материалов при атмосферном давлении. - М.: Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. - 2006. Т.49. - Вып.8. -С.66-70.
8. Рыбкин В.В. Низкотемпературная плазма как инструмент модификации поверхности полимерных материалов. М.: Химия, 2000. - № 3. - С.58-63.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛЯРНОЙ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ДЛЯ СИНТЕЗА СИСТЕМЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
Гуляев Егор Александрович Лазовский Эдуард Николаевич
аспирант, ПИ СФУ, г. Красноярск Пантелеев Василий Иванович
доктор тех. наук, зав. кафедры "ЭТКиС" ПИ СФУ, г. Красноярск
Федоренко Александр Александрович
канд. тех. наук, доцент кафедры "ЭТКиС" ПИ СФУ, г. Красноярск
Ключевые слова: асинхронный электропривод, математическая модель, теория автоматизированного управления
В настоящее время трехфазный асинхронный электропривод является основным типом промышленного электропривода. Наиболее высокими техническими характеристиками обладают электроприводы с векторным управлением и электроприводы с прямым управлением
моментом. Основой для синтеза систем управления таких электроприводов являются математические модели асинхронной машины (АМ) в декартовой системе координат [4,5].
Представляет интерес исследование возможности построения систем автоматического управления (САУ) асинхронным электроприводом, не уступающих вышеназванным по качеству управления моментом и скоростью, но использующих в качестве основы построения модели асинхронной машины в полярных координатах [6-8].
По аналогии с системой векторного управления для оценки такой возможности используем математическую модель асинхронной машины в полярных координатах, записанную в переменных у :
Л1\ гг )
. к т,
1 г *
8 гГ ( \ к
С08 - г" ^У/ 8Ш ( Фк-Ф„
гг
(ф18
+
РфВ:,
кугг
Тд'
уг ■ ( \ к Уг ( \ ,
Т • 81п - •-Ю- -• С0® (ф^ф^) +
^ 1Г 1С
к; У
1 и
+ -•-^Ш^ф^ (1)
1 8 ^
1г
%г=кг-гг- у •81п (Ф18-Фуг) -Юк+Ю
тЭ=кг-1;-Уг- вт (Ф18-Фуг) , .1рш=тэ-тс.
где: - р - оператор дифференцирования; — модуль вектора тока статора, А; и8 — модуль вектора напряжения статора, В; у — модуль вектора потокосцепления ротора, Вб; г8 — активное сопротивление фазы статора, Ом; — индуктивность рассеяния фазы статора, Гн; Гг — эквивалентная индуктивность фазы ротора, Гн; 1г — полная индуктивность ротора, Гн; к8 — коэффициент связи статора; кг — коэффициент связи ротора; гг — активное сопротивление фазы ротора, Ом; ф — угол поворота вектора тока ста-
тора, рад; ф,
угол поворота вектора потокосцепления
-1.
ротора, рад; ю — угловая частота вращения ротора, с
-1
юк — угловая частота вращения системы координат, с
Из этих уравнений следует, что асинхронная машина, как объект управления, в полярных координатах может быть представлена структурной схемой (рис. 1). В качестве входных переменных имеем амплитуду питающего напряжения статора и,; и частоту вращения системы координат юк равную частоте питающего напряжения. Аргумент ф вектора напряжения статора при ориентации его вдоль полярной оси, равен нулю, а угловая частота вращения системы координат юк совпадает с частотой сети.
Согласно этой схеме, объект управления (рис. 2) содержит канал формирования модулей векторных переменных и параллельный ему канал формирования аргументов этих векторов. Выходные переменные этих каналов объединяются звеном формирования электромагнитного момента двигателя (ЗМ). В случае компенсации влияния перекрестных связей между каналами (или при пренебрежении их влиянием) имеем автономный канал
формирования модулей векторов тока и потокосцепления, состоящий из последовательно соединенных звеньев тока ЗТ и потокосцепления ЗПС, и автономный канал формирования аргументов этих векторов, состоящий из параллельно соединенных звеньев ЗАТ и ЗАПС.
Автономность каналов позволяет при построении системы управления их выходными переменными использовать принципы подчиненного регулирования. При этом система регулирования модулей вектора тока и потокос-цепления выполняется двухконтурной, с воздействием на амплитуду питающего двигатель напряжения, а система регулирования разности аргументов Ф^-Ф одноконтурной с последовательно включенными регуляторами момента РМ и регулятором разности аргументов РА, формирующих частоту питающего напряжения. Для управления скоростью двигателя этот канал дополняется внешним контуром - контуром регулирования скорости.
Разработанная согласно этим принципам полная функциональная схема системы управления представлена на рис 2, где ЗН звено напряжения, РТ, РП регуляторы модулей векторов тока и потокосцепления соответственно, а РС и ЗС регулятор и звено скорости. При объединении регуляторов момента и разности аргументов в один регулятор фактически получаем систему подобную системе с прямым управлением моментом.
Практическим применением предложенного подхода является возможность использования преобразователя частоты с жестким алгоритмом работы ключей, оптимизированным исходя из энергетических характеристик самого преобразователя частоты.
V
I
Т
*
Т
+
£
Е
1
1
Л?
+
о о
о о
к
о
I
Т
о о
к
ТУ
I
п п п а
■И X
N
Л;
о о
Т
I
л;
I
I
4 ^.
т
о о
о о
Рисунок 1. Структурная схема математической модели асинхронной машины в полярных координатах
в переменных
Автоматическое управляющее устройство : Объект управления
Рисунок 2. Функциональная схема САУ электропривода
Список литературы 5.
1. Виноградов А. Б. Векторное управление электроприводами переменного тока. Иваново: учеб. пособие М: ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина», 6. 2008. 298 с.
2. Карагодин М. С., Федоренко А. А. Уравнения динамики частотно управляемых электроприводов. Красноярск: учеб. пособие М.: изд. КрПИ, 1985. 92
с. 7.
3. Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2001. 327 с.
4. Усольцев А. А. Частотное управление асинхронными двигателями: учеб. пособие для вузов. СПб: 8. СПбГУ ИТМО, 2006. 94 с.
Шрейнер Р. Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. Екатеринбург: УРО РАН, 2000. 654 с.
Федоренко А.А., Лазовский Э.Н. Обобщенный (результирующий) пространственный вектор трехфазной линейно независимой системы сигналов: Вестник СибГАУ им. академика М. Ф. Решетнева, Красноярск. 2011. № 2(35). С. 76 - 79. Федоренко А.А., Лазовский Э.Н., Печатнов М. А. Уравнения динамики асинхронной машины инвариантные к скорости вращения системы координат: Известия Томского политехнического университета. - 2012. - Т.320. - № 4. - С. 142-146. Федоренко А.А., Лазовский Э.Н., Печатнов М. А. Уравнения динамики асинхронной машины инвариантные к скорости вращения системы координат. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011.-С. 100-106.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫХ ЧАСТОТНО -УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ПРИМЕНЕНИЕМ НАУЧНО
- ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ СТЕНДОВ
Гурушкин Артем Владимирович
К.т.н., доцент кафедры «Электропривода и автоматизации технических систем» Карагандинского
государственного индустриального университета, г. Темиртау.
АННОТАЦИЯ
Представлена информация о применении исследовательских стендов в процессе проектирования и наладки электромеханических систем с многодвигательным частотно - управляемым электроприводом.
ABSTRACT
Information on use of research stands in the course of design is provided and adjustments of electromechanical systems with multi-engine is frequency - the operated electric drive.
Ключевые слова: электромеханические многодвигательные системы, частотный привод, исследовательский стенд, схема замещения, параметры двигателя, имитационная модель, механическая характеристика.
Key words: Electromechanical multi-engine systems, frequency drive, research stand, equivalent circuit, engine parameters, imitating model, mechanical characteristic.
