Разработка оптимальных по быстродействию диаграмм изменения скорости электроприводов переменного тока Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

6. Зенз Ф. Графический метод анализа системы из твер -дых частиц и газа: процессы в кипящем слое: Пер. с англ. / Под ред. Д.Ф. Отмера. - М.: Гостопиздат, 1958. - 205 с.

7. Тарасов В.П. Элементы теории работы однотрубной пневмотранспортной установки // Изв. вузов. Пищевая технология. -2005. - № 5-6. - С. 81-85.

8. Тарасов В.П., Лямкин Е.С., Тарасов А.В. Особенности расчета, проектирования и наладки нагнетающих пневмотранс-портных установок зерноперерабатывающих предприятий // Хлебо -продукты. - 2007. - № 11. - С. 41^3.

Поступила 06.11.08 г.

REASONS OF THE APPEARANCE OF VAGARY WHEN FUNCTIONING PNEUMATIC TRANSPORT INSTALLATION

VP. TARASOV, E.S. LYAMKIN, A.V. TARASOV

Polzunov Altai State Technical University,

NPO «Altaizernoproekt»,

46, Leninapr., Barnaul, 656099; ph./fax: (3852) 26-05-54; e-mail: ptul10@mail.ru

This research paper analyzes the causes of high power consumption, the appearance of functional pneumatic transportation machines and applied equipment, and the influence of this instability pneumatic transportation process.

Key words: pneumatic transportation, stability, power consumption.

621.31.004.18

РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ ДИАГРАММ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Ю.П. ДОБРОБАБА, А.А. ШАПОВАЛО

Кубанский государственный технологический университет,

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: ener go@,ktg. gazprom.ги

Автоматизация технологических процессов в пищевой промышленности осуществляется на основе электроприводов переменного тока (асинхронный двигатель-частотный преобразователь). Проанализированы существующие опти -мальные по быстродействию диаграммы изменения скорости электроприводов постоянного тока. Показано, что их применение для электроприводов переменного тока приведет к несанкционированным изменениям скорости исполни -тельных органов технологических установок. Предложено три вида оптимальных по быстродействию диаграмм изме -нения скорости электроприводов переменного тока.

Ключевые слова: электропривод переменного тока, диаграмма изменения скорости.

диаграмма для малых изменений скорости электроприводов с ограничением 3-й производной скорости, состоящая из трех этапов;

диаграмма для средних изменений скорости электроприводов с ограничением 2-й и 3-й производных скорости, состоящая из пяти этапов;

диаграмма для больших изменений скорости электроприводов с ограничением 1, 2 и 3-й производных скорости, состоящая из семи этапов.

На рис. 1 представлена оптимальная по быстродействию диаграмма для малых изменений скорости электроприводов, которая сформирована следующим образом. На первом и третьем этапах 3-я производная скорости электропривода равна максимальному значению ю^; на втором этапе 3-я производная скорости электропривода равна максимальному значению со знаком «минус» — ю^ах. Длительность первого и третьего этапов /1 длительность второго этапа 2/ь В момент времени ^ 2-я производная скорости электропривода достигает максимального значения ю^; в момент времени 3/1

2-я производная скорости электропривода достигает максимального значения со знаком «минус» — ю^ . В момент времени 2/1 1-я производная скорости электро-

Автоматизация технологических процессов на предприятиях пищевой промышленности осуществляется на основе электроприводов переменного тока, выполненных по схеме «асинхронный двигатель-частотный преобразователь».

Для электроприводов постоянного тока, выполненных по схеме «двигатель постоянного тока-тиристор-ный преобразователь», используются следующие два вида оптимальных по быстродействию диаграмм изменения скорости:

диаграмма для малых изменений скорости электроприводов с ограничением 2-й производной скорости, состоящая из двух этапов;

диаграмма для больших изменений скорости электроприводов с ограничениями 1-й и 2-й производных скорости, состоящая из трех этапов.

Реализация данных оптимальных по быстродействию диаграмм в электроприводах переменного тока приведет к несанкционированным изменениям скорости исполнительных органов технологических установок

Проведенные исследования позволяют предложить для электроприводов переменного тока следующие три вида оптимальных по быстродействию диаграмм изменения скорости:

Рис. 1

СО

привода достигает максимального значения а|11)|х. Для данной диаграммы справедливы соотношения:

Юкон Юн€ч .

л„(3)

2ютах

Юкон — Ю„

2 Ют

,(3)

(2) ______ 3 1 "

Ютах у 2 " ЮкоН Юн€ч У\ штах

2 ю(3)

где юнач, юкон- начальное и конечное значения скорости; Т- длительность цикла.

На рис. 2 представлена оптимальная по быстродействию диаграмма для средних изменений скорости электроприводов, которая сформирована следующим

образом. На первом и пятом этапах 3-я производная скорости электропривода равна максимальному значению ю(п3)ах; на третьем этапе 3-я производная скорости электропривода равна максимальному значению со

(3)

знаком «минус» — сот)х; на втором и четвертом этапах

3-я производная скорости электропривода равна нулю.

На втором этапе 2-я производная скорости электропри-

(2)

вода равна максимально допустимому значению юдо.; на четвертом этапе 2-я производная скорости электропривода равна максимально допустимому значению со знаком «минус» — ю® . Длительность первого и пятого этапов /1; длительность третьего этапа 2/1; длительность второго и четвертого этапов /2. В момент времени (2/1 + /2) 1-я производная скорости электропривода достигает максимального значения ю(^. Для данной диаграммы справедливы соотношения:

со

(2)

со

.(3)

ах

Рис. З

12 =•

“сон — ®нЄч

w

(2)

С

w(

X3)

3 wo_ 2 wd

T = 2

-+-

(2)

w

,(3)

+-

w

(2)

w

,(3)

w^ = w®

(ax до.

Икон — Чеч + 1

(2)

2) о. "зн 2 і С

w(3) max 2 wd

нию со знаком «минус» — ю^; на втором и шестом этапах 3-я производная скорости электропривода равна нулю. На втором этапе 2-я производная скорости электропривода равна максимально допустимому значению ю®; на шестом этапе 2-я производная скорости электропривода равна максимально допустимому значению со знаком «минус» — ю®. На четвертом этапе 1-я производная скорости электропривода равна максимально допустимому значению ю® . Длительность 1, 3, 5 и 7-го этапов /1; длительность 2-го и 6-го этапов /2; длительность 4-го этапа ґ3. Для данной диаграммы справедливы соотношения:

t1!

w

(2)

w

.(3)

1) о. 2) о. (ЯД (р 3 | 3 її 1 оРо .)

w® ’ (ax

®Кон ^Єч 1 1) о. і до (2 .)

1 .) —з1

wmH ^Єч w + — + w(2) до.

w(1) до.

На рис. 1-3 приведены зависимости: скорости электропривода от времени ю = ); 1, 2 и 3-й производ-

ных скорости электропривода от времени ю(1) = /2 и); ю(2) = /з^) и ю(3) = ).

Оптимальная по быстродействию диаграмма с ограничением 3-й производной скорости характерна для малых изменений скорости электроприводов

)<

w

'гр.1

w [ “S- ]3

где w гр.1 = 2г 2.

[ ® my2

Оптимальная по быстродействию диаграмма с ограничениями 2-й и 3-й производных скорости характерна для средних изменений скорости электроприводов

®Тр.1 < ( ®Кон ®Нєч # < ®г-р.2

w(2)

где w , = ю(1) —+ д°о (2)

wiO + ЮДоо

до.

wm

Оптимальная по быстродействию диаграмма с ограничениями 1, 2 и 3-й производных скорости характерна для больших изменений скорости электроприводов

На рис. 3 представлена оптимальная по быстродействию диаграмма для больших изменений скорости электроприводов, которая сформирована следующим образом. На первом и седьмом этапах 3-я производная скорости электропривода равна максимальному значению ю^ах; на третьем и пятом этапах 3-я производная скорости электропривода равна максимальному значе-

w 2 <( w — w„

гр.2 — V кон н€ч

).

Результаты проведенных исследований позволяют перейти к синтезу командоаппаратов, формирующих оптимальные по быстродействию диаграммы изменения скорости электроприводов переменного тока.

Поступила 20.05.09 г.

2

2

1

w — w^

кон н€ч

4

4

DEVELOPMENT OPTIMUM ON SPEED OF DIAGRAMMES OF CHANGE OF SPEED OF ELECTRIC DRIVES OF AN ALTERNATING CURRENT

YU.P. DOBROBABA, A.A. SHAPOVALO

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: energo@ktg. gazprom.ru

Automation of technological processes in the food-processing industry is carried out on the basis of alternating current electric drives (the asynchronous engine - the frequency converter). Are analysed existing optimum on speed of the diagramme of change of speed of electric drives of a direct current. It is shown that their application for alternating current electric drives will lead to unapproved changes of speed of executive powers of technological installations. It is offered three kinds optimum on speed of diagrammes of change of speed of electric drives of an alternating current.

Key words: electric drives of alternating current, diagrammes of change of speed.

бб4.8.03б:б2

АППАРА Т ДЛЯ РА СФАСОВКИ И ПАРОКОНТАКТНОГО НАГРЕВА КОНСЕРВОВ В БАНКАХ

М.Э. АХМЕДОВ, Т. А. ИСМАИЛОВ

Дагестанский государственный технический университет,

367015, г. Махачкала, просп. И. Шамиля, 70; тел.: (8722) 62-37-61, факс: (8722) 62-37-97, электронная почта: dstu@dstu.ru

Представлен аппарат для расфасовки и нагрева консервов путем непосредственной подачи греющего пара в банку с консервируемым продуктом. Приведены схемы аппарата в нерабочем и рабочем состояниях и общий вид аппарата. Аппарат обеспечивает возможность подогрева консервов в различной таре посредством подачи греющего пара непосредственно в тару, что обеспечивает сокращение продолжительности процесса, экономию тепловой энергии и повышение качества готовой продукции.

Ключевые слова: стерилизация, пароконтактный нагрев, секционный дозатор, накопительный стол, цилиндрическая камера, прижимная головка.

Аппарат предназначен для расфасовки и пароконтактного нагрева пищевых продуктов непосредственно в банках и может быть использован для расфасовки и тепловой стерилизации консервов гетерогенной консистенции (компоты, маринады, зеленый горошек и т. п.).

В настоящее время практически все консервируемые в герметически укупоренной таре пищевые продукты подвергаются стерилизации в аппаратах различного типа, при этом процесс тепловой стерилизации осуществляется посредством нагрева содержимого банок теплом, передаваемым через стенку банок от различных теплоносителей - горячей воды, нагретого воздуха, пара и др. При существенном значении термического сопротивления стенки банок [1], что характерно для стеклянной тары, передача тепла осложняется. Поэтому разработки способов, обеспечивающих возможность тепловой стерилизации консервов в банках посредством подачи теплоносителя (пара) непосредственно в банку с консервируемым продуктом, представляют практический интерес.

Известен способ стерилизации консервов [2], сущность которого в том, что в банку с продуктом посредством барботеров подается греющий пар и за счет его конденсации содержимое банок нагревается до нужной температуры. Для практической реализации этого способа ранее нами было разработано устройство для стерилизации плодовых консервов в банках [3].

Аппарат содержит подпружиненные цилиндрические камеры с прижимными головками для размещения под загрузку, барботеры для подачи пара в объемы камер, патрубки подачи заливочной жидкости и дозатор плодов.

Недостатки аппарата:

сложность точной установки банок под прижимными головками;

неравномерность тепловой обработки продукта;

невозможность использования для тепловой обработки консервов в банках разных емкостей.

Техническим результатом предлагаемого аппарата

[4] является равномерность тепловой обработки продукта в банках, их точная установка под прижимными головками, а также возможность использования для тепловой стерилизации консервов в таре различных объемов.

Разработанная конструкция аппарата отличается от известной конструкции тем, что дозатор плодов выполнен секционным с соосно расположенными тремя парами секций объемом 0,65, 1, 3 дм, при этом барботеры установлены под углом 3-5° относительно стенок подвижных цилиндрических втулок, размещенных внутри цилиндрических камер; а в стенках указанных подвижных втулок выполнены пазы, в которых проходят барботеры и патрубки для подачи заливочной жидкости.