Выбор параметров системы управления электроприводом домкрата скребкового конвейера Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

---------------------------------- © Г.И. Бабокин, Н.С. Дегтерёв,

2011

УДК 62-83(075.8)

Г.И. Бабокин, Н.С. Дегтерёв

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ДОМКРА ТА СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА

Получена математическая модель скребкового конвейера, включающая передаточные функции частотно-регулируемых электроприводов домкрата и конвейера, и звена формирования производительности. Выбрана структура и параметры системы управления электропривода конвейера.

Ключевые слова: скребковый конвейер, электропривод, асинхронный электродвигатель, система управления, ПИДрегулятор.

щ повышение эффективности и качества получения ванадия .Км. на ООО «Ванадий-Тула» осуществляется повторным использованием отходов основного производства шлама в технологическом процессе. Для этого спроектирован дополнительный пункт загрузки шлама на основной ленточный конвейер, подающий исходный материал в плавильные печи. Для подачи шлама применён оригинальный обратный конвейер, подача которого на шлам осуществляется домкратом.

Ранее [1] была представлена схема скребкового конвейера, а также уравнения, отображающие переходные процессы при его работе. На основании этих формул была получена структурная схема (рис. 1), содержащая передаточные функции электроприводов домкрата и конвейера.

Как следует из рис. 1 электропривод конвейера имеет следующие свойства: объект управления является взаимосвязанным, так как толщина срезаемого слоя шлама напрямую зависит от отношения скорости подачи домкрата VI, к линейной скорости конвейера V*; и имеет чистое запаздывание т, которое при регулировании скорости конвейера изменяется.

Предложена система управления (рис. 2) электроприводом конвейера, включающая регулятор тока РТ электродвигателя конвейера. На вход РТ подаётся заданное значение тока 1з и фактическое значение тока 1ф. РТ воздействует на электропривод домкрата, изменяя скорость подачи конвейера на шлам, толщину срезаемого

слоя шлама и тем самым, изменяя момент нагрузки электродвигателя конвейера.

иуд

СОс

^ йС0 (Зд Мд Х^ХДМ 1 Ш д

1 +Тэд Р (ЗдТмдр

01к

^ук ---------- СОок ЛСи

рк Мк ^дм 1

1+ТэкР ркТмк р

СОк

Мс

Рис. 1. Структурная схема электропривода конвейера

Рис. 2. Аналоговая модель системы управления скребкового конвейера

На рис. 2 представлена аналоговая модель системы управления скребкового конвейера. Модель скребкового конвейера состоит из основных блоков: каналов электроприводов домкрата и конвейера; звеньев формирования запаздывания и производительности, а также моментов сопротивления электроприводов, производительности.

Каналы домкрата и конвейера по своей структуре одинаковы, так как они оба включают преобразователь частоты и асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Каждый из каналов имеет передаточные функции, в которых «Transfer Fcn2» и «Transfer Fcn» - апериодические звенья первого порядка, на выходе которых формируется моменты электродвигателей М. Мсд и Мск - моменты сопротивления электродвигателей.

Как видно из схемы, Мсд определяется при помощи канала обратной связи, в котором скорость подачи Vpodachi умножается на коэффициент «Gain2» и суммируется с Мсод, где Мсод - момент сопротивления, возникающий при действии силы трения. Мск также определяется при помощи канала обратной связи, он будет зависеть от толщины срезаемого слоя шлама. Чем больше глубина срезаемого слоя, тем больше момент сопротивления электродвигателя конвейера.

Частотные преобразователи, формирующие на своём выходе ш0, на схеме представлены как коэффициент усиления.

Блок «Divide» представляет собой математической деление двух величин, Vpodachi - скорость подачи конвейера и Vk - линейная скорость конвейера. На выходе этого блока формируется величина h - толщина срезаемого слоя шлама, которая впоследствии в блоке «Variable Transport Delay» приобретает запаздывание по времени на величину т. Время запаздывания т определяется в блоке «Divide 1» как отношение l к V, где l - расстояние между ближайшими лемехами.

Блок «Product» перемножает поступающие на его входы величины, определяя производительность конвейера Q.

Моделирование пуска электропривода и работы его при различных скоростях подачи домкрата и конвейера подтвердили её адекватность реальным физическим процессам конвейера.

В работе предложен в качестве регулятора тока ПИД регулятор. Структура ПИД регулятора рис. 2 включает пропорциональный, интегральный и дифференциальный каналы. В работе обосно-258

ваны параметры ПИД регулятора тока электродвигателя конвейера, обеспечивающие апериодический переходный процесс в электроприводе при управляющих воздействиях.

--------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабокин Г.И., Федоровский Е.Б., Колесников Е.Б., Малков С.Б. Регулируемый электропривод перегружателя шлама металлургического предприятия. Горный информационно-аналитический бюллетень «Электрификация и энергосбережение» М.: Изд. «Горная книга» 2009, вып. 9, с 316-318. Н5Н=Д

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ---------------------------------------------

Бабокин Г.И. - профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Электротехника», заместитель директора по научной работе Новомосковского института ГОУ ВПО «РХТУ им. Д.И. Менделеева»,

Ргогекш. sciense@nirhtu.ru

Дегтерёв Н. С. - аспирант, ассистент кафедры «Электротехника», Новомосковского института ГОУ ВПО «РХТУ им. Д.И. Менделеева».