Оренбургский государственный университет, г. Оренбург
Разработка иммитационной модели работы электропривода ленты спекательных тележек агломашины
Шелихов Е.С., канд. техн. наук,
Греков Э.Л., канд. техн. наук, доцент, Чесская М.В.
В условиях современной экономики на передний план выходит качество и стоимость продукции, что значительно сказывается на всех отраслях промышленности. Предприятия вынуждены применять современные технологии и подстраиваться к условиям конкуренции на всех этапах производства. В металлургии особое внимание уделяется улучшению агломерационного процесса (спекание мелкой руды с топливом при высокой температуре горения).
Для агломерационных машин характерен непрерывный режим работы, поэтому механизация и автоматизация их рабочих процессов является актуальной задачей. Повышение производительности, надежности и долговечности в данном случае возможно за счёт внедрения современных электроприводов на базе асинхронных двигателей с частотным регулированием. Разработка имитационной модели одного из них и является целью данной работы. Основными задачами при этом рассматривается формулировка требований к приводу, их выполнение, а также возможность проанализировать характеристики его работы.
Рассматриваемый электропривод располагается в головной части агломашины и предназначен для подъёма ленты спекательных тележек с нижнего наклонного пути на верхний и их дальнейшему горизонтальному перемещению.
Выделим основные требования к рассматриваемому автоматизированному электроприводу:
- реализация технологического процесса и требуемой производительности;
- выполнение диапазона регулирования скорости;
- обеспечение повышенного пускового момента;
- уменьшение динамических усилий, обусловленных упругими связями, за счёт плавности переходных режимов работы и ограничении ускорения;
- соответствие оборудования условиям окружающей среды;
- энергоэффективность и минимальная себестоимость;
- повышенная прочность, износостойкость и надежность.
Качество получаемого агломерата зависит от соответствия скоростных режимов аглоленты (1,5 - 7,5 м/мин), спекания шихты и питателя.
Имитационной модель электропривода перемещения спекательных тележек, разработанная в программе MatLab представлена на рисунке 1.
автоматизированный электропривод асинхронный двигатель
Рисунок 1 - Имитационная модель электропривода перемещения спекательных тележек
Имитационная модель содержит преобразователь частоты на базе автономного инвертора с широтно-импульсной модуляцией (серия SB-19 типа С1400) и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, мощностью 90 кВт. Настройка системы осуществляется по току и скорости.
На рисунке 2 представлены графики изменения во времени скорости ротора, электромагнитного момента, тока и скорости настроенной системы.
Рисунок 2 - Результаты имитационного моделирования работы электропривода
Из рисунка 2 видно, что все полученные характеристики соответствуют описанным требованиям к работе электропривода. Контуры системы настроены соответственно на технический и симметричный оптимумы.
Список литературы
1. Аксёнов, М.И. Моделирование электропривода: учебное пособие / М.И. Аксёнов. - М.: ИНФРА-М, 2017. - 135 с. - ISBN 987-5-16-009650
2. Соколовский, Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием [Текст]: учебник для вузов / Г. Г. Соколовский. ? М. : Издательский центр «Академия», 2005. ? 272 с. ? ISBN 5-7695-2306-9.
3. Терехин, В.Б. Компьютерное моделирование систем электропривода постоянного и переменного тока в Simulink: учеб. пособие / В.Б. Терехин, Ю.Н. Дементьев. - Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. - 307 с.- ISBN 987-5-4387-0558-1.