Определение оптимальных параметров электромеханической системы вибрационных грохотов
Диссертация
Практическое значение. Разработана методика расчета оптимальных параметров ЭМС вибрационных грохотов на основе обобщенной математической модели формирования динамических нагрузок на валу электродвигателя в зависимости от величин процесса колебания исполнительного органа и характеристик его разгона (раскачки) при их работе с учетом выбранного наблюдателя системы управления ЭП и ее показателей, при… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВИБРАЦИОННЫХ ГРОХОТОВ
- 1. 1. Электромеханические системы вибрационных грохотов, область их применения и надежность
- 1. 2. Методы оптимизации и управления вибрационными грохотами
- 1. 3. Цель и задачи исследования
- 1. 4. Выводы
- ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ВИБРАЦИОННЫХ ГРОХОТОВ
- 2. 1. Общие положения
- 2. 2. Обобщенная математическая модель
- 2. 3. Исследование обобщенной математической модели
- 2. 4. Результаты исследования обобщенной математической модели
- 2. 5. Выводы
- ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВИБРАЦИОННЫХ ГРОХОТОВ
- 3. 1. Методика оптимизации
- 3. 2. Варьируемые параметры электропривода
- 3. 3. Математическая формулировка многокритериальной оптимизации параметров ЭМС вибрационных грохотов
- 3. 4. Методика проведения многокритериальной оптимизации ЭМС вибрационных грохотов
- 3. 5. Исследования по выбору оптимальных параметров
- ЭМС вибрационных грохотов
- 3. 6. Исследование переходных процессов в электромеханической системе и определение ее оптимальных параметров
- 3. 7. Исследование теплового режима электродвигателя и оптимизация тепловых потерь
- 3. 8. Выводы
- ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВИБРАЦИОННЫХ ГРОХОТОВ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВДА
- 4. 1. Планирование эксперимента
- 4. 2. Экспериментальные исследования
- 4. 3. Исследование ЭМС вибрационных грохотов при применении системы управления с наблюдателем
- 4. 3. 1. Выбор структур и параметров регуляторов системы электропривода
- 4. 3. 2. Определение параметров наблюдающего устройства
- 4. 4. Выводы
Список литературы
- Андреев Ю.Н. Управление конечномерными линейными объектами. -М.: Наука, 1976. -424с.
- Андриевский Б.Р., Гузенко П. Ю., Фрадков А. Л. Управление нелинейными колебаниями механических систем методом скоростного градиента// Автоматика и телемеханика, 1996. № 4. -С. 4−17.
- Андриевский Б.Р., Стоцкий АА., Фрадков А. Л. Алгоритмы скоростного градиента в задачах управления и адаптации II Автоматика и телемеханика. -1988.-№ 12.-С. 3−39.
- Бабицкий В.И., Бурд В. Ш. Гашение плоских колебаний платформы при помощи дебалансовых гасителей // Изв. АН СССР М.Т.Т. 1982. -№ 6.
- Бабокин Г. И. Анализ методов демпфирования колебаний в электромеханической системе с переменной жесткостью упругой связи.//Динамика и функционирование электромеханических систем. Тула. — 1982. — С.24−28.
- Бабокин Г. И., Ребенков Е. С. Синтез параметров системы автоматического регулирования электропривода с переменной жесткостью упругой связи. // Изв. вузов. Электромеханика. -1989. -№ 5.-С.99−106.
- Бабокин Г. И. Устранение автоколебательных процессов в электромеханической системе при наличии нелинейности типа «сухое трение». // Гравиинерциальные и измерительные приборы. -Тула.-1979.-С.59−62.
- Банах Л.Я. Исследование динамики регулярных и квазирегулярных систем с поворотной симметрией // Машиноведение. -1984. -№ 3.
- Барышников Ю.М., Березовский Б. А., Борзенко В. И., Кемпнер Л. М. Многокритериальная оптимизация. Математические аспекты. -М.:1. Наука, 1989.
- Барышников Ю.М., Подиновский В. В. Эффективность решающих правил в многокритериальных задачах выбора нескольких лучших вариантов.// Автоматика и телемеханика. -1990. -12. С. 17−19.
- И. Башарин A.B., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами. -Л.: Энергоиздат, 1982. -391с.
- Башарин A.B., Постников Ю. В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ. Учебное пособие. -3-е изд. -JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1990. -512с.:ил.
- Блехман И.И. Вибрационная механика. -М.: Наука, 1994.- 400 с.
- Блехман И.И. Закономерности и парадоксы механики систем с игнорируемыми движениями и их использование в технике // Шестой всесоюзн. съезд по теорет. и прикл. механике: Аннотации докл. Ташкент, 1986.
- Блехман И.И. Синхронизация в природе и технике. М: Наука, 1981. -351 с.
- Блехман И.И. Синхронизация динамических систем. М: Наука, 1971.- 894с.
- Богородицкий Н.П., Пасынков В. В., Тареев Б. М. Электротехнические материалы. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1985. 303 с.
- Борискин М.А., Гортинский В. В., Демский А. Б. Сепарирующие машины зерноперерабатывающих предприятий. М.: Машиностроение, 1979. 109 с.
- Борцов Ю.А., Поляхов Н. Д., Путов В. В. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением. -Л.: Энергоатомиздат. 1984.-215 с.
- Булаала М. Особенности электромеханических систем грохотов.// Международная научно-техническая конференция «Энергосбережениеэкология и безопасность». Тезисы докладов. -Тула: ТулГУ, 1999. -с. 56.
- Булаала М. Совершенствование электромеханических систем вибрационных грохотов.// Всероссийская научно-техническая конференция «Электроснабжение, энергосбережение и электроремонт». Тезисы докладов. Новомосковск: РХТУ, 2000. -с. 153−155.
- Бурковский А.Н. Нагрев и охлаждение электродвигателей Взрывонепроницаемого исполнения. М."Энергия"., 1970. -185 с.
- Бурковский А.Н., Родионенко Г. Я., Паращенко Т. О. Вопросы тепловых расчетов взрывозащшценных электродвигателей в различных режимах работы.//ВНИИВЭ. Выпуск № 12, — Донецк, 1976. С 96−105.
- Быков А.И., Ванеев Б. Н., Главный В. Д. и др. Надежность рудничного электрооборудования. М.: Недра, 1979. 302 с.
- Вайсберг J1.A. Проектирование и расчет вибрационных грохотов. -М.: Недра, 1986. 143 с.
- Вейц B. JL, Вербовой П. Ф., Кочура А. Е., Куценко Б. Н. Декомпозиционные методы расчета динамических характеристик электромеханических приводов. -Киев: ИЭД, 1984. 45 с.
- Вейц В.Л., Вербовой П. Ф., Кочура А. Е., Куценко Б. Н. Нелинейные задачи динамики автоматизированного электромеханического привода. -Киев: ИЭД, 1986. 61 с.
- Вейц В.Л., Кочура А. Е., Федотов А. И. Колебательные системы машинных агрегатов. -Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1979.-256 с.
- Вейц В.Л., Коловский М. З., Кочура А. Е. Динамика управляемых машинных агрегатов -М.: Наука, 1984. 351 с.
- Вибрации в технике: Справочник: В 6-ти т. -М.: Машиностроение, 1991.
- Гринберг Я.П., Соловьев В. С. Достянец Ю.П. Характеристики асинхронных электродвигателей горных машин//Уголь. 1978. -№ 9, С- 53−56.
- Деревицкий Д.П., Фраяков А. Л. Прикладная теория дискретных адаптивных систем управления. -М: Наука, 1981. 216 с.
- Динамика машин и управление машинами.: Справочник Под. Ред. Г. В. Крейнина. М.: Машиностроение, 1988. 240 с.
- Докукин A.B., Красников Ю. Д., Хургин З. Я. Статистическая динамика горных машин. М.: Машиностроение, 1978.
- Кельзон A.C., Малинин Л. М. Управление колебаниями роторов. -СПб.: Политехника, 1992. 120 с.
- Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. -М.: «Энергия, 1971.-320 с.
- Ключев В.И. Теория электропривода. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 560 с.
- Ключев В.И., Терехов В. М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. М.: Энергия, 1980. — 360 с.
- Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. -Л: ГЭИ, 1963. -743с.
- Ковчин С.А., Сабинин Ю. А. Теория электропривода. -С.-П.: Энергоатомиздат, 1994. 496с.
- Комаров М.С. Динамика грузоподъемных машин. -М.: Машгиз, 1962.
- Коноплев В.А. Агрегативная механика систем твердых тел. -СПб.: Наука, 1996. -166 с.
- Коноплев В.А. Исследование кинематики сложного движения тела с помощью матричных методов // Прикладная механика, 1984. -Т. 20.- № 9.-С.130−131.
- Короткова Т.И. Алгоритм решения задачи многокритериальной оптимизации большой размерности.// Автоматика и телемеханика. 1983. — № 5.
- Красников Ю.Д., Нечаевский В. М., Хургин З. Я. и др. Оптимизация привода выемочных и проходческих машин. -М.: Недра, 1983. -264с.
- Кузьмина JI.K. Методы теории устойчивости в сингулярно возмущенных задачах механики // Седьмой Всесоюзн. съезд по теор. и прикл. механике: Аннотации докл. М., 1991.
- Лойцянский Л.Г., Лурье А. И. Курс теоретической механики.: В 2-ух т. 5-е изл. перераб. -М/. Гос. из-во технико-теоретической лит., 1955.
- Луковников В. И. Электропривод колебательного движения. М.: Энергоатомиздат, 1984. 152с.
- Луковников В. И. Электромашинный безредукторный колебательный электропривод // Электротехническая промышленность. Электропривод, 1980.-вып. 8.-С. 14−18.
- Львович А.Ю. Электромеханические системы. -Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1984.- 296 с.
- Малинин Л.М., Первозванский A.A. Оптимизация перехода несбалансированного ротора через критическую скорость // Машиноведение. 1993. № 4. С. 36−41.
- Мигропольский Ю.А., Лопатин А. К. Теоретико-групповой подход в асимптотических методах нелинейной механики. Киев: Наукова думка, 1988.-2−1 с.
- Новиков Ю.Н. Теория и расчет электрических аппаратов. -Л.: Энергия, 1970. 328 с.
- Новожилов В.В. Две статьи о математических моделях в механике сплошной среды. Препринт / ИПМ АН СССР. — М., 1983. -№ 215.
- Пархоменко А.П., Ширшин И. Г., Маслий А. К. Взрывозащищенные асинхронные электродвигатели./Справочник// М.: «Недра»., 1992. -192 с.
- Расчет и конструирование гидроприводов механизированных крепей/Ю.Ф. Пономаренко, А. А. Баландин, Н. Т. Богатырев и др.- Под общ. Ред. Ю. Ф. Пономаренко. М.: Машиностроение, 1981. -327 с.
- Рашкович М.Г., Шапарев Н. К. Динамические перегрузки при пусках и реверсах асинхронных короткозамкнутых двигателей. //Электротехника. —1967. № 12 С. 6−9.
- Саушев А.В. Многокритериальный параметрический синтез ЭМС.// 1 Международная конференция по электромех. и электротех. МКЭЭ-94: Тез. докл. Суздаль, 1994.
- Сотсков Б.С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. М.: Высшая школа, 1970. 271 с.
- Справочник по обогащению руд: Подготовительные процессы 2-е изд. перераб. и допл. -М.: Недра, 1982. — 364 с.
- Стариков Б.Я., Азарх В. М., Рабинович З. М. Асинхронный электропривод очистных комбайнов. М.: Недра, 1981. 288 с.
- Степанов В.М., Булаала М. Синтез алгоритмов управления вибрационными системами.// Всероссийская научно-техническая конференция «Электроснабжение, энергосбережение и электроремонт». Тезисы докладов. Новомосковск: РХТУ, 2000. -с. 49−50.
- Стрыгин В.В., Соболев В. А. Разделение движений методом интегральных многообразий. М.: Наука, 1988. — 256 с.
- Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов. М.: Энергия, 1982. 320 с.
- Теория систем с переменной структурой./Под ред. Емельянова. -М: Наука, 1970.
- Ткаченко A.A. Исследование шахтных подвесных канатных дорог. Автореферат. Днепропетровск. 1967.
- Фомин В.Н., Фрадков А. Л., Якубович В. А. Адаптивное управление динамическими объектами. -М.: Наука, 1981. 448 с.
- Фрадков А.Л. Схема скоростного градиента и ее применение в задачах адаптивного управления // Автоматика и телемеханика.- 1979. -№ 9. -С. 90−101.
- Церетели М.В. Влияние местонахождения вагонетки на динамику ПКД.// Труды ГПИ, Горная электромеханика и автоматика. 1985.- № 5 (287). С.50−54.
- Чиликин М.Г., Ключев В. И., Сандлер A.C. Теория автоматизированного электропривода. -М.: Энергия, 1979. 616 с.
- Электрооборудование шахтных подъемных машин./ Калашников Ю. Т., Католиков В. Е., Шпильберг Г. И. и др., -М.: Недра, 1986. -285с.
- Эллиот Т. Повышение эффективности и надежности электропривода.//Мировая Электроэнергетика. 1994. — № 3.
- Astrom K.J., Furuta К. Swinging up a pendulum by energy control. Proc. 13d1 IFAC World Congress, San Francisco, 1996. -VoLE-P. 37−42.
- Fradkov A.L. Swinging control of nonlinear oscillations // Intern. J. Of Contr. 1996. -Vol. 64. -№ 6. -P. 1189−1202.136
- Fradkov A.L., Makarov LA., Sluryaev A.S., Tomchina O.P. Control of oscillations in Hamiltonian systems / Proc. 4-th Emopean Control Conf. Brussels. 1997.
- Furuta K., Yamakita M. Swing up control of an inverted pendulum. BECON'91. IEEE-1991.-P. 2193−2198.
- Furuta K, Yamakita M. Swing up control of inverted pendulum using pseudo-state feedback. J. Systems and control Eng., 1992. Vol. 206.
- Kinsey R. L, Mingori D.L., Rand R.H. Nonlinear controller to reduce resonance effects during despin of a dual-spin spacecraft through precession phase lock / Proc. 31th IEEE Conf. Dec. Contr. 1992.- P. 3025−3030.
- Rand R.H., Kinsey R.J., Mingori D.L. Dynamics of spinup through resonance//Intern. Journ. Of Nonlinear Mechanics. 1992.-27(3).-P. 489−502.
- Технические характеристики электродвигателя были близки к установленным оптимальным значениям жесткости механической характеристики электродвигателя, скольжения и декремента затухания.
- Годовой экономический эффект от внедрения разработанных рекомендаций составил 37 тыс. руб.
- Расчет экономического эффекта прилагается.1. Начальник
- Электромеханического Управления гл. механик1. В.И. Регулярный1. РАСЧЕТэкономического эффекта от внедрения результатов диссертационной работы Булаала М. на тему «Определение оптимальных параметров электромеханической системы вибрационных грохотов»
- Расчет производится в соответствии с «Методикой определения экономической эффективности используемой в народном хозяйстве новой техники», утвержденной ГКНТ.
- В качестве базового электропривода принят асинхронный электропривод с короткозамкнутым ротором.
- Экономический эффект от применения рекомендаций и предложений по регулируемому электроприводу обеспечивается за счет конструктивных изменений двигателя, рекуперативного торможения, снижения капитальных затрат.
- Экономический эффект рассчитывается по формуле: Пи6 -и1. Щ «и Пк П «со Пснз Га I Щб — I Щн) + --б—г- + Г-*-1 Коб-% Кон) ы м ра"+Ен ' *=/
- ПбМ = 6−200−3 -305 = 1 098 000т
- Тб, Тн срок службы соответственно базового и нового электропривода, Тб — Тн= 4,5года-
- Эб (н) = РСб (н) • Кцб (н) С >где С = 0,6 руб/кВт стоимость одного кВт часа в электроэнергии по двуставочному тарифу, приведенному к одноставочному-
- Рсб = 39 + 5 = 44кВт-Рсн = 27 + 3 = 30 кВт- Эб =44−6-0,6 = 198,4руб-Эн = 30−6-0,6 = Шруб’иш = 24 000 руб.-иш = 48 000 руб. оптовая цена базового и нового электропривода.
- А = 13,8%- годовой процент амортизационных отчислений. Тогда:24 000−13,8 48 000−13,8
- А.- =-= 10,8 руб-Ан =-- = 21,7 руб.0 305−100 305−100