СИНТЕЗ ПАРАМЕТРІВ ДВОМАСОВИХ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ НА ОСНОВІ ЕФЕКТУ РЕЗОНАНСНОЇ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНОЇ ВЗАЄМОДІЇ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2023.1.2Ключові слова:
електропривод, електромеханічна система, пружні механічні коливання, динамічні навантаження, демпфування, двомасова система, система автоматичного керування, регулятор, взаємозв’язок, взаємодія, узагальнені показникиАнотація
В роботі розглянуто актуальне завдання вибору оптимальних параметрів електромеханічних систем технологічних машин для вдосконалення їх динамічних якостей, зокрема за критерієм мінімуму коливальності перехідних процесів. Показано, що параметри, які характеризують той чи інший тип електроприводу, визначаються закономірностями електромеханічного взаємозв’язку, що дозволяє використовувати специфічну властивість демпфування пружних механічних коливань власне електроприводом. Більшість існуючих методів синтезу передбачає використання класичних оптимізаційних алгоритмів, які орієнтовані на мінімізацію реакції електроприводу при дії пружних коливань. При такому підході коливання моменту в пружній ланці інтерпретуються як дія на електродвигун зовнішніх вимушених коливань. В роботі акцентовано увагу на тому, що в електромеханічних системах необхідно в загальному випадку розглядати пов’язані процеси при взаємодії коливань в електромагнітній та механічній електроприводу. На основі закономірностей ефекту резонансної електромеханічної взаємодії процесів у електромагнітній та механічній підсистемах приводу пропонується використовувати узагальнені показники, що в повній мірі відповідає синергетичному підходу. В результаті досліджень показано, що при оптимізації двомасових електроприводів за критерієм мінімуму коливальності основних координат налаштування параметрів системи автоматичного керування потрібно виконувати з урахуванням ефектів резонансної електромеханічної взаємодії, зумовленій коефіцієнтом розподілу інерційних мас γ. Отримав подальший розвиток метод синтезу електроприводу з астатичною системою підпорядкованого регулювання з активним демпфіруванням пружних механічних коливань, що досягається вибором відповідного співвідношення динамічних параметрів при реалізації процесів резонансної електромеханічної взаємодії і дозволяє забезпечити оптимальність перехідних процесів за критерієм мінімуму коливальності. Реалізація запропонованих оптимальних розрахункових співвідношень для налаштування регулятора швидкості при оптимізації заснована на компенсації впливу пружних сил інерційними та може бути рекомендована для налаштування систем підпорядкованого регулювання електроприводів технологічних машин широкого класу.
Посилання
Samuelsson O. Load modulation at two locations for damping of electromechanical oscillations in a multimachine system. Power Engineering Society Summer Meeting 2000. IEEE. 2000. Vol. 3, P. 1912-1917. doi: 10.1109/pess.2000.868826.
Szabat K., Orłowskа-Kowalska T. Vibration suppression in a two-mass drive system using PI Speed Controller and Additional Feedbacks. Comparative Study IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2007. Vol. 54, Issue 2. P. 1193–1206.
Pyatibratov G. Ya. On the Use of Electromechanical Systems for Limiting Dynamic Loads in Spring Mechanisms. Russian Electrical Engineering. 2018. Vol. 89, Issue 1. P. 36–41.
Blagodarov D. A., Kostin A. A., Reznikovskiy A. M., Safonov Yu. M., Chernikov S. Yu. Development of Control Systems of Electric Drives with Flexible Mechanics. Russian Electrical Engineering. 2015. Vol. 86, No. 1. P. 18–21.
Коцегуб П. Х. Синтез вентильних приводів постійного струму. Київ: ІЗМН, 1997. 124 с.
Толочко О. І. Аналіз та синтез електромеханічних систем зі спостерігачами стану: навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. Донецьк: Норд-Прес, 2004. 298 с.
Марущак Я. Ю. Синтез електромеханічних систем з послідовним та паралельним керуванням. Львів : Видавництво Націоального університету «Львівська політехніка», 2005. 208 с.
Попович М. Г., Борисик М. Г., Гаврилюк В. А. Теорія електроприводу. Київ: Вища шк., 1993. 494 с.
Задорожня І. М., Задорожній М. О. Оптимізація та взаємозв’язки параметрів двомасових електромеханічних систем [Електронний ресурс] : монографія – Електрон. текст. дані (4,5 Мб). – Краматорськ : ДДМА, 2021.