Квазичастотное управление асинхронным двигателем как средство обеспечения автоматической расштыбовки скребкового конвейера
Основы автоматической расштыбовки конвейера путем реверсирования приводных асинхронных двигателей с последующей их кратковременной работой на пониженной скорости при повышенном электромагнитном моменте. Моделирование механической характеристики привода.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.07.2018 |
| Размер файла | 519,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 622.647.1-83
КВАЗИЧАСТОТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ КАК СРЕДСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РАСШТЫБОВКИ СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА
Тупикова Е.Г., студентка,
Маренич К.Н., доцент, Ph.D. (к.т.н.),
Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина
Содержание статьи
Актуальность задачи автоматического выявления и устранения стопорений тягового органа забойного скребкового конвейера обусловлена спецификой условий и высокой трудоёмкостью эксплуатации объекта в шахте. В случае остановки конвейерной линии став забойного конвейера может оказаться полностью заполненным горной массой. Последующее включение приводов конвейера сопровождается в этом случае повышенным моментом сопротивления и зачастую приводит к несостоявшемуся, либо затяжному пуску. В результате, возникает необходимость разгрузки вручную става конвейера и опасность повреждения приводных электродвигателей вследствие длительного протекания пускового тока. Вследствие стопорения скребков работающего конвейера возникает опасность порыва тяговой цепи, вероятность защитного срабатывания гидромуфты. Однако последующая расштыбовка конвейера сопряжена со значительными трудозатратами, простоями оборудования очистного комплекса.
Очевидно, что автоматическая расштыбовка скребкового конвейера может быть выполнена путем реверсирования приводных асинхронных двигателей (АД) с последующей их кратковременной работой на пониженной скорости при повышенном электромагнитном моменте.
Приемлемыми эксплуатационными свойствами для реализации этих целей обладает режим квазичастотного управления АД [1]. Формирование квазисинусоидального напряжения осуществляется посредством модуляции напряжения сети частоты () сигналом пониженной частоты (). При формировании одинаковых по гармоническому составу фазных напряжений в течение одного периода модуляции коммутируют шесть групп тиристоров трёхфазного коммутатора через равные интервалы времени. Для реализации фазового сдвига между напряжениями каждой фазы, равного , каждый средний отрезок синусоиды в полуволнах обеих полярностей должен отстоять от предыдущего и последующего средних отрезков синусоиды в других фазах на интервал времени, минимум равный при несовпадении порядков чередования фаз сети и коммутатора; при совпадении порядков чередования фаз сети и коммутатора. Поэтому минимальная длительность существования комбинации включенных тиристоров составляет:
(1)
где - число натурального ряда, определяемое количеством полуволн напряжения сети в полуволне квазисинусоидального напряжения в течение одного интервала включения тиристоров.
При формировании напряжений с порядком чередования в фазах, соответствующим порядку чередования фазных напряжений сети, коэффициент . В противном случае .
Таким образом, период квазисинусоидального напряжения имеет длительность
.
При условии
симметричные квазисинусоидальные напряжения изменяют порядок чередования в сравнении с фазными напряжениями сети. Это свойство ТК может быть использовано для бесконтактного реверса привода скребкового конвейера.
Квазисинусоидальные напряжения описываются гармоническим рядом:
, (2)
где - доля амплитуды k-й гармоники в амплитуде напряжения сети ; расштыбовка конвейер асинхронный электромагнитный
- угол фазового сдвига k-й гармоники напряжения при .
Исследованиями [1] установлено, что для напряжений
:
(3)
А при :
(4)
В частности, диаграмма гармонического состава квазисинусоидального напряжения частоты модуляции 10 Гц, полученного при моделировании, представлена на рис. 1, где составляющие напряжений даны в соотношении с амплитудой квазисинусоидального напряжения. В частности, изображены результирующая кривая квазисинусоидального напряжения (1); первая (2), пятая (3), седьмая (4) и одиннадцатая (5) его гармонические составляющие.
Каждая из гармонических составляющих напряжения определяет соответствующие составляющие электромагнитного момента и скольжения электродвигателя и описывается системой 5, где - действующее значение фазного напряжения i-й гармоники; - синхронная частота магнитного поля i-й гармоники.:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 1 - Моделирование гармонического состава кривой квазисинусоидального напряжения при fc/fm = 5
, (5)
Результирующая механическая характеристика 1 АД (рис. 2) является суммой статических характеристик, определяемых первой, пятой, седьмой и т.д. гармониками напряжения (кривые 2, 3, 4). Их анализ показывает, что при квазичастотном управлении синхронная частота вращения ротора соответствует моделирующей частоте напряжения, пусковой момент АД может быть двукратно увеличен, что приемлемо для реализации автоматической расштыбовки скребкового конвейера.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 2 - Моделирование статической механической характеристики асинхронного двигателя на основании гармонического анализа квазисинусоидального питающего напряжения: а - fc/fm = 7; б - fc/fm = 5
Перечень ссылок
1. Маренич К.Н. Асинхронный электропривод горных машин с тиристорными коммутаторами. Донецк: ДонГТУ. - 1997, с. 22-35.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет ленточного конвейера. Расположение топлива на ленте. Расчетная максимальная массовая производительность конвейера. Обобщенный коэффициент местных сопротивлений в зависимости от длины конвейера. Процесс распространения теплоты в твердых топливах.
реферат [305,3 K], добавлен 16.08.2012Разработка системы управления асинхронным двигателем на базе однокристального микроконтроллера, удовлетворяющей современным технологическим требованиям. Определение возможных вариантов и выбор рациональной системы электропривода и электродвигателя.
дипломная работа [377,6 K], добавлен 09.04.2012Кинематический расчет привода. Определение передаточного числа привода и его ступеней. Силовой расчет частоты вращения валов привода, угловой скорости вращения валов привода, мощности на валах привода, диаметра валов. Силовой расчет тихоходной передачи.
курсовая работа [262,3 K], добавлен 07.12.2015Особенности расчета характеристик и определение параметров асинхронных короткозамкнутых двигателей по каталожным данным. Расчеты параметров обмоток статора и ротора, характеристики двигателя в двигательном режиме и в режиме динамического торможения.
курсовая работа [801,8 K], добавлен 03.04.2010Расчет и построение механической характеристики АД по паспортным данным, сбор и исследование его электрической схемы. Расчет основных механических характеристик: номинального и критического скольжения, угловой частоты вращения, пускового момента.
лабораторная работа [26,4 K], добавлен 12.01.2010Определение текущих эксплуатационных параметров асинхронных двигателей. Определение ресурса элемента электрооборудования. Расчет периодичности профилактических мероприятий. Определение ущерба от перерывов в электроснабжении и отказов электроснабжения.
курсовая работа [120,5 K], добавлен 05.01.2015Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока посредством изменения потока возбуждения. Максимально-токовая защита электропривода. Скоростные характеристики двигателя. Схемы силовых цепей двигателей постоянного тока и асинхронных двигателей.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 30.03.2014Функционирование асинхронных машин в режиме генератора. Устройство асинхронных двигателей и их основные характеристики. Получение вращающегося магнитного потока. Создание вращающего момента. Частота вращения магнитного потока статора и скольжения.
реферат [206,2 K], добавлен 27.07.2013Способы управления асинхронным двигателем. Ротор асинхронной машины типа "беличья клетка". Устройство, принцип работы, пусковые условия асинхронных электродвигателей с фазным ротором. Применение пускового реостата. Реостатный способ регулирования частоты.
реферат [860,5 K], добавлен 17.03.2012Пусковые свойства асинхронных двигателей. Расчёт намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчёт размеров зубцовой зоны. Масса активных материалов и показатели их использования. Расчёт рабочих характеристик двигателя. Расчёт обмотки статора.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 10.03.2014Расчет параметров обмотки статора и ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Расчет механической характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме по приближенной формуле М. Клосса и в режиме динамического торможения.
курсовая работа [827,2 K], добавлен 23.11.2010Расчёт мощности и выбор типа двигателя, пусковых и регулировочных сопротивлений, переходных процессов. Построение нагрузочных диаграмм. Проверка двигателя по нагреву. Описание работы схемы электрической принципиальной электропривода сдвоенного конвейера.
курсовая работа [9,7 M], добавлен 17.01.2015Краткое описание функциональной схемы электропривода с вентильным двигателем. Синтез контура тока и контура скорости. Датчик положения ротора. Бездатчиковое определение скорости вентильного двигателя. Релейный регулятор тока RRT, инвертор напряжения.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 30.03.2011Основные принципы построения транзисторного преобразователя для управления трехфазным асинхронным двигателем. Анализ схемной реализации устройства. Статический расчет транзисторного ключа. Расчет элементов формирующих линию включения транзисторов.
курсовая работа [390,0 K], добавлен 15.02.2017Исследование механической части электропривода. Двухмассовая расчетная схема привода. Уравнения в форме Лапласса относительно скорости. Передаточные функции по управляющему и возмущающему воздействию. Расчет переходных процессов с учетом MathCAD.
лабораторная работа [393,8 K], добавлен 13.06.2013Рассмотрение кинематической схемы лифта. Определение параметров нагрузки двигателя. Расчет параметров схемы замещения асинхронного двигателя по справочным данным. Вычисление IGBT транзистора по номинальному току. Описание модели двигателя в Simulink.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 27.12.2014Общая характеристика синтезирования оптимальной по линейно-квадратичному функционалу автоматической системы управления гребной электрической установкой для работы без учета возмущений, а также с учетом случайных и гармонических внешних воздействий.
курсовая работа [711,0 K], добавлен 07.01.2013Электрический привод с тиристорными преобразователями и двигателями постоянного тока как основной тип привода станков с ЧПУ. Основные характеристики электропривода и тип двигателя постоянного тока. Достоинства и недостатки высокомоментных двигателей.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.12.2012Описание расчёта мощности электродвигателя привода непрерывного транспорта (конвейера, транспортера). Содержание проектирования электрооборудования станков и установок. Принципиальная электрическая схема индукционной закалочной установки средней частоты.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 08.12.2013Сущность метода магнитной дефектоскопии. Расчет составляющих напряженности поля. Разработка автоматизированной системы магнитопорошкового контроля оси колесной пары вагон. Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 19.06.2014
