Математическое моделирование электромеханических параметров исследуемой конструкции специального каскадного электрического привода

Введение 4
1 Анализ конструкций и методов математического моделирования электромеханических параметров специальных каскадных электрических приводов 6
1.1 Анализ конструкций специальных каскадных электроприводов и их характеристик 6
1.2 Анализ методов математического моделирования и расчета электромеханических параметров специальных электромеханических систем 25
1.2.1 Анализ характеристик для специальных каскадных электрических приводов с синхронными двигателями 25
1.2.2 Анализ методов расчета магнитных систем каскадных электроприводов 40
1.2.2.1 Расчет магнитной системы с помощью теории поля 40
1.2.2.2 Расчет магнитной системы специальных каскадных электроприводов с помощью теории магнитных цепей 49
1.3 Выводы 57
2. Математическое моделирование электромеханических параметров исследуемой конструкции специального каскадного электрического привода 60
2.1 Управляемый специальный каскадный электрический привод 60
2.2 Сигнализирующее токосъемное устройство 71
2.3 Расчет магнитной системы электродвигателя специального каскадного электирического привода 76
2.4 Выводы 78
3 Анализ методов оптимального проектирования специальных электромеханических систем 79
3.1 Основные положения 79
3.2 Основные положения геометрического программирования 80
3.2.1 Позиномы 83
3.2.2 Геометрическое среднее 84
3.2.3 Задачи оптимизации 85
3.2.4 Двойственная функция 87
3.2.5. Максимум двойственной функции 88
3.2.6. Определение минимизирующей точки 90
3.2.7 Степень трудности Минимум при наличии ограничений 92
3.2.8 Линейное программирование 92
3.3. Программа оптимизации параметров специальных каскадных электроприводов 95
3.4 Выводы 104
Заключение 107
Список использованных источников 109

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность исследования определяется потребностью электротехни-ческой промышленности России в совершенствовании технологического оборудования и электрических приводов, таких как электроприводы стан-ков, прокатных станов, различных производственных механизмов, что поз-воляет улучшить их качество и технико-экономические показатели. В связи с этим целью нашего исследования является оптимальная разработка специ-альных электромеханических систем на примере каскадных электрических приводов и его компонентов для решения конкретных практических задач по проектированию и повышению эффективности их эксплуатации.
Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие ос-новные задачи. Теоретически обоснованы математические модели специаль-ных каскадных электроприводов, созданы математические модели для опре-деления электромагнитных параметров специальных каскадных электропри-водов, проведен анализ методов оптимального проектирования и специаль-ных электромеханических систем.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ конструкций и методов математического моделирования электромеханических параметров специальных каскадных электрических приводов
1.1 Анализ конструкций специальных каскадных электроприводов и их характеристик
Быстрое развитие промышленности во всем мире диктует свои требова-ния к каскадным системам электроприводов, особенно это относится к типу применяемого электрического привода и особенностям его конструкции, а также к электромеханическим характеристикам. Знание параметров позволит правильно конструировать специальные системы электроприводов и систему управления [1-3]. Поэтому более подробно остановимся на обзоре кон-струкций специальных систем электроприводов.
В публикации [4] разработаны системы автоматизированного электро-привода прокатного блока нового технологического агрегата. В совмещён-ном прокатно-волочильном стане реализован новый способ прокатки с про-межуточной неприводной клетью. Предложено математическое описание, разработаны структурные схемы и создан программный продукт для моде-лирования работы электроприводов прокатного блока с учетом их взаимо-связи через обрабатываемую проволоку.
В работах [5,6] рассмотрены требования к многодвигательному элек-троприводу конвейера, при решении которых предполагается анализ элек-тромеханической системы с сосредоточенными параметрами. Задача выбора и настройки оптимальных параметров системы управления двухприводной станции ленточного конвейера решается с помощью моделирования в среде Simulink Matlab 6.5, получая при этом количественные и качественные ха-рактеристики для выбора соответствующего алгоритма корректировки в си-стеме управления. Осуществлен синтез системы ЭП, основанной на принципе подчиненного регулирования, рассмотрены вопросы стабилизации по воз-мущению в каналах многоканальной САУ и демпфирования колебаний лен-ты конвейера. Получены значения оптимального коэффициента коррекции и соответствующие ему значения логарифмического декремента затухания для различных режимов работы конвейера.
В патенте [7] описана конструкция для регулирования скорости и мо-мента при постоянной механической мощности, снимаемой с вала. Магнит-ные системы двух преобразователей энергии выполнены цилиндрическими. Однако при всех достоинствах данного устройства, оно имеет один большой недостаток – это применение щеточного токосъема.
В патенте [8] статор электрического привода состоит из двух частей – асинхронной и магнитной с независимыми обмотками возбуждения на их по-люсах, оси которых расположены в параллельных плоскостях и под углом друг к другу. Технический результат состоит в обеспечении возможности со-здания системы асинхронной цилиндрической переменного тока практически любой мощности, обладающего достаточно простой конструкцией и низкой стоимостью, с экономичным и плавным регулированием скорости вращения вала в широких пределах ее изменения при сохранении необходимого, до-статочно высокого пускового момента.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Москаленко В.В. Электрический.-М.: Высшая школа, 1991.-430 с..
2 Москаленко В.В. Электрический привод. – 2-е изд., стер. - М.: Издтель-ский центр «Академия», 2004. – 368 с.
3 Леонов В.М. О неравномерности угловой скорости вращения // Электри-ка. – 2005. - №7. – С. 23-24.
4 Малахов О.С. Разработка автоматизированного электропривода про-катного проволочного блока с промежуточной неприводной клетью: Автореф. дис. канд. техн. наук. – Магнитогорск., 2006. - 16 с.
5 Теличко Л. Я., Тарасов А. С. Ограничение динамических нагрузок лен-точных конвейеров с двухдвигательной приводной станцией // Вестник Воро-нежского государственного технологического университета. – 2007. - №5. – С. 115-120.
6 Тарасов В.Н. Многодвигательный синхронный привод технологических линий. // 11 Международная конференция "Электромеханика, электротехноло-гии, электротехнические материалы и компоненты": Тез. докл.- М., 2006. – С. 53-54.
7 А. с. 2050672 Россия, МПК7 Н 02 К 17/34. Каскадный электрический привод / Чесноков Г. А., Колесников Д.П., Котов В.А., Иванов В.А. - № 5015507/07; Заявл. 09.12.1991: Опубл. 20.12.1995. Рус.
8 А. с. 2303325 Россия, МПК Н 02 К 57/00 (2006.01). Электродвигатель переменного тока / А.Д. Хван, М.А. Дикарев, Ю.Я. Хван, Д.В. Хван (Гос. об-раз, учрежд. высш. проф. образ. Воронеж. ГТУ). - №2006107246/09; Заявл. 09.03.2006; Опубл. 20.07.2007.
9 Denk Joachim Привод вращательно-поступательного движения. Rota-tionslinearantriebsanordnung: Заявка 102005057370 Германия, МПК8 Н 02 К 7/09 (2006.01), F 16 С 32/04 (2006.01). / Denk Joachim, Potoradi Detlef, Vollmer Rolf // Siemens AG, N- 102005057370.3; Заявл. 01.12.2005; Опубл. 06.06.2007. Нем.

Весь текст будет доступен после покупки