Читать онлайн «Динамические процессы шахтной подъемной установки с двигателем постоянного тока»
Автор Степанов А.Г.
УДК 622. 673. 1: 621. 313. 2
А. Г. Степанов, д-р техн. наук, проф. , Засл. Предложена система автоматического регулирования, демпфирующая колебания сосудов. Реализация подобных систем позволит повысить безопасность эксплуатации и устранить возможное скольжение канатов по барабану трения шахтных многоканатных подъемных машин. Ключевые слова: шахтный подъем, динамика, электродвигатель, колебания, сопротивление, характеристика, скорость, ускорение, замедление, скип, момент.
----------------------------
A. G. Stepanov Dynamic of the Processes of the Mine Hoisting Systems with the Direct Current Engine
This article proposes a mathematical modeling of the dynamic process at the start-up of the mine hoisting system w瑩楤敲瑣挠牵敲瑮攠杮湩吠敨愠瑵浯瑡捩挭湯牴汯猠獹整慤灭牥桴獯楣汬瑡潩景琠敨氠慯獤敒污穩瑡潩景猠浩汩牡猠獹整獭眠汩湩牣慥敳猠晡瑥⁹景漠数慲楴湯愠摮攠楬業慮整瀠獯楳汢汳摩湩景爠灯獥漠牤浵漠牦捩楴湯漠桴業敮洠汵楴潲数栠楯瑳湩祳瑳浥䬋祥潷摲㩳洠湩潨獩ⱴ搠湹浡捩ⱳ琠敨攠敬瑣楲潭潴Ⱳ瘠扩慲楴湯敲楳瑳湡散档牡捡整楲瑳捩灳敥Ɽ愠捣汥牥瑡潩Ɱ搠捥汥牥瑡潩Ɱ猠楫Ɒ琠敨洠浯湥 Большое количество жестких механических характеристик электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением а также приводов переменного тока с непрерывным управлением (частотные с синхронным или асинхронным двигателями, каскады, двигатели двойного питания) позволяют на новом уровне решить задачу кинематики и динамики шахтных подъёмных машин. С целью уменьшения динамических нагрузок и увеличения долговечности эксплуатации подъёмных установок проф. В. С. Тулин предложил применять тахограммы со сглаженными переходами скорости, без скачкообразных изменений ускорений [1]. Суть этого предложения заключалась в необходимости ограничения скорость изменения ускорения, т. е. в ограничении рывка. Следует заметить, что величина рывка не только формирует динамические нагрузки в элементах подъёмной системы, но и оказывает влияние на ощущения человека в клети. Влияние этого физиологического фактора зависит не от величины скорости, и не столько от величины ускорения, сколько, и главным образом, от темпа изменения ускорения, т. е. от рывка [2]. Проф. В. М. Чермалых сформулировал условие, которое заключалось в том, что оптимальная тахограмма движения груза, при котором отсутствуют колебания получается при трапецеидальном законе изменения ускорения системы с периодами нарастания и уменьшения ускорения, равными периоду собственных колебаний ветви каната с груженым сосудом, расположенным в крайнем нижнем положении [3]. Справедливость этого положения подтверждена при изучении динамических процессов при торможении шахтных подъемных установок [4, с. 204],[5, с. 83]. Рассмотрим поставленную задачу на примере подъемной установки с приводом постоянного тока.
Механические характеристики электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением подчиняются уравнению [2].
EMBED Equation. 3 (1)
где EMBED Equation. 3 напряжение на зажимах двигателя, EMBED Equation. 3 ; EMBED Equation. 3 ток в цепи якоря, EMBED Equation. 3 ; EMBED Equation. 3 сопротивление якорной цепи, EMBED Equation. 3 ; Ф магнитный поток двигателя, EMBED Equation. 3 ; EMBED Equation. 3 коэффициент, зави сящий от конструктивных параметров элек тро двигателя, в ча стности, от числа пар главных полюсов и числа пар па раллельных ветвей обмотки яко ря, EMBED Equation. 3 .
Произведение коэффициента EMBED Equation. 3 и магнитного потока EMBED Equation. 3 в практи ческих исследованиях удобно определять по номинальным данным из технических
характеристик EMBED Equation. 3 .
А. Г. Степанов, д-р техн. наук, проф. , Засл. Предложена система автоматического регулирования, демпфирующая колебания сосудов. Реализация подобных систем позволит повысить безопасность эксплуатации и устранить возможное скольжение канатов по барабану трения шахтных многоканатных подъемных машин. Ключевые слова: шахтный подъем, динамика, электродвигатель, колебания, сопротивление, характеристика, скорость, ускорение, замедление, скип, момент.
----------------------------
A. G. Stepanov Dynamic of the Processes of the Mine Hoisting Systems with the Direct Current Engine
This article proposes a mathematical modeling of the dynamic process at the start-up of the mine hoisting system w瑩楤敲瑣挠牵敲瑮攠杮湩吠敨愠瑵浯瑡捩挭湯牴汯猠獹整慤灭牥桴獯楣汬瑡潩景琠敨氠慯獤敒污穩瑡潩景猠浩汩牡猠獹整獭眠汩湩牣慥敳猠晡瑥⁹景漠数慲楴湯愠摮攠楬業慮整瀠獯楳汢汳摩湩景爠灯獥漠牤浵漠牦捩楴湯漠桴業敮洠汵楴潲数栠楯瑳湩祳瑳浥䬋祥潷摲㩳洠湩潨獩ⱴ搠湹浡捩ⱳ琠敨攠敬瑣楲潭潴Ⱳ瘠扩慲楴湯敲楳瑳湡散档牡捡整楲瑳捩灳敥Ɽ愠捣汥牥瑡潩Ɱ搠捥汥牥瑡潩Ɱ猠楫Ɒ琠敨洠浯湥 Большое количество жестких механических характеристик электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением а также приводов переменного тока с непрерывным управлением (частотные с синхронным или асинхронным двигателями, каскады, двигатели двойного питания) позволяют на новом уровне решить задачу кинематики и динамики шахтных подъёмных машин. С целью уменьшения динамических нагрузок и увеличения долговечности эксплуатации подъёмных установок проф. В. С. Тулин предложил применять тахограммы со сглаженными переходами скорости, без скачкообразных изменений ускорений [1]. Суть этого предложения заключалась в необходимости ограничения скорость изменения ускорения, т. е. в ограничении рывка. Следует заметить, что величина рывка не только формирует динамические нагрузки в элементах подъёмной системы, но и оказывает влияние на ощущения человека в клети. Влияние этого физиологического фактора зависит не от величины скорости, и не столько от величины ускорения, сколько, и главным образом, от темпа изменения ускорения, т. е. от рывка [2]. Проф. В. М. Чермалых сформулировал условие, которое заключалось в том, что оптимальная тахограмма движения груза, при котором отсутствуют колебания получается при трапецеидальном законе изменения ускорения системы с периодами нарастания и уменьшения ускорения, равными периоду собственных колебаний ветви каната с груженым сосудом, расположенным в крайнем нижнем положении [3]. Справедливость этого положения подтверждена при изучении динамических процессов при торможении шахтных подъемных установок [4, с. 204],[5, с. 83]. Рассмотрим поставленную задачу на примере подъемной установки с приводом постоянного тока.
Механические характеристики электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением подчиняются уравнению [2].
EMBED Equation. 3 (1)
где EMBED Equation. 3 напряжение на зажимах двигателя, EMBED Equation. 3 ; EMBED Equation. 3 ток в цепи якоря, EMBED Equation. 3 ; EMBED Equation. 3 сопротивление якорной цепи, EMBED Equation. 3 ; Ф магнитный поток двигателя, EMBED Equation. 3 ; EMBED Equation. 3 коэффициент, зави сящий от конструктивных параметров элек тро двигателя, в ча стности, от числа пар главных полюсов и числа пар па раллельных ветвей обмотки яко ря, EMBED Equation. 3 .
Произведение коэффициента EMBED Equation. 3 и магнитного потока EMBED Equation. 3 в практи ческих исследованиях удобно определять по номинальным данным из технических
характеристик EMBED Equation. 3 .
