Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Динамические свойства линейного асинхронного электропривода с магнитным управлением для робототехнических систем Тен, Людмила Петровна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Тен, Людмила Петровна. Динамические свойства линейного асинхронного электропривода с магнитным управлением для робототехнических систем : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.09.03.- Москва, 1993.- 20 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность тент. Автоматизация транспортных операций улучшает условия труда на производстве и позволяет высвободить значительные трудовые ресурсы. Современные автоматизированные транспортные системы являются неотъемлемым элементом робототехнических комплексов.

Использование в автоматизированных электроприводах транспортных систем для совершения возвратно-поступательных перемещения наиболее простых и надежных в эксплуатации линейных асинхронных двига"телей сдерживается сложностью их управления, а также трудностью получения низких скоростей.

Распространенным в последние года микропроцессорным системам управления асинхронными электроприводами (в том числе и линейными) с использованием полупроводниковых преобразователен частоты или напряжения свойственны существенные недостатки, обусловленные необходимостью пропускать через преобразователь всю мощность, передаваемую во вторичную цепь машшы, и пофззным управлением. Подобные системы управления, обеспечивая неплохие регулировочные и энергетические показатели привода, являются дорогостоящими, имеет високий уровень электромагнитных помех и недостаточно надежны в эксплуатации.

Альтернативой тиристорному электроприводу . является

і исследуемый лннефша двигатель с магнитным управлением (ЛДМУ),

позволяющий изменением магнитной проницаемости слоя управления,

введенного в зазор асинхронной машшы, осуществлять

( регулирование тягового усилия' я скорости в достаточно широком

диапазоне, в том числе, ив зоне низких скоростей.

ДИМУ объединяет в одной конструкции линейный асинхронный двигатель и контур управления. Регулирование привода осуществляется без воздействия 'со стороны питающей сети. Разработка подобного, линейного асинхронного электропривода с аналоговым управлешем позволяет при некотором удорожании конструкции двигателя значительно упростить структуру и алгоритм функционирования системы управления, снизив при ЭТОМ; стоимость и повысив надежность ее работы.

Целью диссертации является разработка математического аппа-

. рата для изучения динамических свойств нетрадиционного линейного

асинхронного двигателя с магнитным управлением и синтеза систем

управления исследуемым электроприводом, позволяющим обеспечить

\

получение низких скоростей и плавное регулирование линейного асинхронного привода дешевыми и надеюшми средствам:!. '* В «соответствии с поставленное целью требовалось:

1) установить взаимосвязь мекду управлявдим током и эквива
лентной магнитной проницаемостью слоя управления;

2) разработать метод экспериментального определения маг-
- нитннх характеристик стали слоя управления и регулировочной

характеристики ЛДМУ;

3) получить математическое описание электромеханических
. переходных процессов в ЛДМУ;

  1. разработать математические модели для исследования динамических свойств ДИМУ "в малом" и "в большом";

  2. определить законы изменения электромагнитной силы' н скорости ДЛМУ при регулировании током цепи управления;

  1. выявить особенности динамических свойств исследуемого электропривода;

  2. выработать рекомендации по управлению переходными электромагнитными усилиями в пусковых режимах привода;

  3. провести экспериментальные исследования для проверки адекватности динамической, математической модели ДЦМУ и подтверхдения основных теоретических положений.

Методика проведения исследований. Экспериментально-аналитические исследования динамических свойств ДШУ осуществлены с - использованием основных положений иг методов, извостшд из курса автоматизированного алектропривода и теории , автоматического управления,бс применением математического моделі'фоваїшя на ЭВМ. ,Выявленные количественные взаимосвязи моаду- переменными ' исследуемой системы электропривода представлены в аналитическом виде, в -также алгоритмами.

Адекватность разработанной математической модели ДДМУ
проверена' путем сопоставления расчетных кривых с
експериментально снятыми осциллограммам!!- Результаты и вывода
работы теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены.
Ц& защиту выносятся следующие полокения и результаты:
. ,-« — выявленная взаимосвязь эквивалентной магнитной проница-
еыости слоя управления от величины управляющего тока и метод ее
експериментального определения; .

— установленные взаимосвязи магнитных свойств сдоя управления и его конструктивішх ' параметров с пределами

— 5—

регулирования тяговых усилий ДДмУ;

математическое описание электромеханических переходах процессов в ДДМУ:

математическая модель для численного расчета пуско-тормозных режимов ДДМУ;

структурная схема ДДМУ "в малом", отрвжмвдая динамические свойства исследуемого объекта в системе ' автоматического управления, и выявленные на ее основе законы изменения тягового усилия и скорости при изменении управляющего фактора;

результаты анализа особенностей динамических свойств исследуемого привода;

—рекомендации по управлению электромеханическими переходными процессами в пусковых -режимах привода.

Научная новизна работы определяется следующими голоданиями.

  1. Выявлены особенности поперечного подаагнячивания как способа воздействия на магнитную проницаемость слоя управлегния. ДДМУ. Это позволило впервые установить взаимосвязи: а) управля-пцего фактора и эквивалентной магнитной проницаемости слоя управления; О) магнитных свойств и конструктивных яарамэтров слоя управления с пределами регулирования тяговых усиляй.

  2. Впервые получено математическое описание переходных процессов в исследуемом приводе, которое устанавливает неизвестные ранее взаимосвязи между уііравляицим фактором, регулируемым параметром и скоростью перемещения вторичного элемента в динамике.

  3. Получены линеаризованные уравнения ДДМУ в отклонениях. На их основе определена нвязвестнне . ранее приближенные аналитические соотношения в виде < таредаточошх функций, связывающие изменения электрсмагиитиоа силы а скорости привода с изменениями индуктивности рассеяния обмотка индуктора . я управляющего воздействия. Вместе с - тем подучена передаточная функция, связывавдая изменение 'электромагнитной силы о колебаниями напряжения питавдеи сети при неизменном управляодем воздействии. При зтсм предложен говыа подход к выводу передаточной функции асинхронного двигателя, который .отличается от известных простотой при достаточно полном .учете электромагнитных переходных процессов в обмотках машины.

  4. Разработана структурная схема ЛЩГ "в малом" (квазилинейная модель), которая, в отличие от распространенных, .учитывает электромагнитные переходные процессы в цепях обмоток л . может

—6—

быть использована для анализа динамических свойств привода и синтезе замкнутой системы' управления.

* 5. Разработана модель для численного расчета пуско--тормозных режимов в ЛДМУ, учитывающая инерционность цепи управления и нелинейное изменение магнитной проницаемости слоя управления в функции управляющего тока.

6. Опредены неизвестные ранее законы изменения тяговых усилия и скорости ЛЯМУ при изменении управляющего фактора. На их основе проанализированы особенности динамических свойств привода.

Практическая значимость выполненной работы заключается в следуюцем:

  1. Разработана программа расчета иа ЭВМ пуско-тормозннх режимов JUW, которая может быть использована в инженерной практике.

  2. Разработан метод экспериментального определения зависимости эквивалентной магнитной проницаемости слоя управления ЛДМУ от управлениего фактора. Представленный метод позволяет упростить и, вместе с тем, повысить точность расчетов динамических .параметров и переходных характеристик привода.

  3. Выработаны рекомендации по управлению электромагнитными переходными процессами в пусковых ре капах ДДШГ. .

Работа выполнена на кафедре "Электротехника и компьютеризированные электромеханические системы" Московское государственной академии автомобильного и тракторного мааино.строення (1ШС1)'.

Реализация результатов работы. Результаты исследований, связанные с выявлением взаимосвязей конструктивных параметров привода с его регулировочными характеристиками, а также алгоритмы расчета характеристик ЛДМУ использованы ГОШ Конвеиеро-строения (г. Львов) при разработке линейного електропривода подвесного конвейера.

Апробация Р8боты. Основные положения работы и результаты исследований были представлены и получили одобрение на в научно--твхнических конференциях: международном школа-семинаре по линейным приводам в гибких роботизированных системах (Одесса, *' 1990); международном научно-техническом семинаре "Эдектромехани- -чвские системы с компьютерным управлением на автотранспортных средствах ж в их роботизированном производстве" (Суздаль, IS93); iy-рм международном симпозиуме "Развитие автомобильной электро-

— 7—.

никн и электрооборудования* (Суздаль, 1993); Всесоюзной научно-технической конференции "Динамические режимы работа электрических машин и электроприводов" (Бишкек, 1990); отраслевом научно-практическом семинаре по электромеханике (Екатеринбург, 1991); семинаре "Нетрадиционные электромеханические преобразователи с компьютерным управлением" (Севастополь, 1992); научно-технических конференциях ПАДИ (І990-І99І).

Публикации. По материалам диссертационной работы опублико- вано 7 печатных работ, I научно-технический отчет, подана I заявка на выдачу патента.

Структура g объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и основных результатов работа, изложенных на' 103 . страницах машинописного текста, 35 рисунков и графиков, 3 таблиц, списка литературы, включающего 91 наименование, и 3 приложения на 7 страницах.

Похожие диссертации на Динамические свойства линейного асинхронного электропривода с магнитным управлением для робототехнических систем