Структурная схема и математическая модель двухдвигательного электропривода шахтногоконвейера
Структурная схема двухдвигательного конвейера, с учетом передаточной функции технологического процесса представлена нарисунке
2.3в системеMATLAB.
Отметим, что на рисунке 2.3 введены обратные связи по напряжению с выхода каждого ТПН асинхронного электропривода конвейера. С коэффициентами усиления К3и К4. Напряжения суммируются и подаются на вход регулятора скорости, с учетом коэффициента обратной связи Кос. Обратные связи по напряжению введен с целью согласования вращения вала ротора, каждого двигателя асинхронного электропривода. Технологический процесс модернизируется инерционным звеном с передаточной функцией вида:
W (S) =Kq / (Tpc S +1)
Отметим также, что обратные связи по скорости не используются так как в этом нетнеобходимости.
Рисунок 2.3 - Структурная схема двухдвигательного электропривода.
Математическое описание двигателя двухдвигательного асинхронного электропривода (ДАЭП) ленточного конвейера рассмотрим сначала для технологического процесса конвейера, а именно каким дифференциальным уравнением описывается динамика натяжения ленты конвейера. Поведение ленты на участке растяжения ℓ, при допущениях:
а) лента однородна и по всей длине имеет одинаковые размеры; б) вес ленты не влияет на ее деформацию;
с) проскальзывание движущейся ленты относительно барабанов отсутствует;
г) деформация в ленте имеет упругий характер с равномерным распределением по поперечному сечению ленты;
|
|
|
можно записать в виде дифференциального уравнения:
| P |
| 2 |
-J1 (1+å))
(2.13)
где ℇ = ∆ℓ⁄ℓ — относительное удлинение ленты;
Р — оператор дифференцирования;
𝜗2, 𝜗1- линейные скорости движения ленты конвейера в начале и в конце участка растяжения;
∆ℓ - абсолютное значение растяжения.
Натяжение, возникающее в ленте, связано со значение ∆ℓ выражением:
F = 
(2.14)
Подставив в (2.14) выше вместо ∆ℓ уравнение ∆ℓ = ℓ ∙ ℇ, получаем:
F=C E (2.15)
где С - коэффициент жесткости ленты при растяжении.
Подставив уравнение (2.13) в уравнение (2.15), получим следующее:
dF =C (J-J(1+å))
(2.16)
dt 2 1
Уравнение (2.16) в приращениях можно записать в следующем виде:
dDF =CQdDw
-(1+
1 F°) CRdDw
- Rd
w°DF
(2.17)
dt j 2 C j 1 j
1 1 1
где 𝑅𝛿- радиус барабана;
ℓ - длина ленты конвейера;
𝑗1и 𝑗1- моменты инерции первого и второго двигателей;
|
|
|
𝐹° и 𝜔° - начально значение относительного удлинения ленты и начальное значение частоты вращения вала двигателя соответственно.
Отметим, что начальное значение относительного удлинения ℇ° много меньше единицы, то уравнение (2.17) при опускании символа приращения, можно записать в виде:
dF =K w-K w-1 F
(2.18)
| q |
Здесь
K =Rd; K
| C j ;T= |
| j1 |
=Rd; K
j q
=wRd
q w°Rd
1 2
Уравнения равновесия момента для каждого двигателя двухдвигательного электропривода конвейера в приращениях координат запишется:
dw1 =
1 (KU
- K w-M
+ R×F )
| U 1 |
| w2 |
c1 d
(2.19)
| w1 |
1 (KU
- K w-M
+ R F)
| U 2 |
c2 d
Уравнения ТПН имеет вид:
dU1 =K p U
- 1U
(2.20)
dt T
PH T 1
p p
dU2 =K p U
dt T PH
- 1U
T 2
(2.21)
p p
Уравнения регулятора напряжения имеет вид:
dU1 =1 U
- ( Koc ×K3 ×K p ×T1 +Koc ×K4 ×K p ×T1 +1)U
|
|
|
- ( Koc ×K3 ×T1 +Koc ×K3)U
- ( Koc ×K4 ×T1 +Koc ×K4)U
dt T Z
T×T T×T T pH
T×T T
1 T×T T 2
2 2 p
2 p 2 2 p
2 2 p
2
(2.22)
где 𝑇1, 𝑇2- постоянные времени;
𝑇𝑝- постоянная времени ТПН;
𝐾3, 𝐾4- коэффициенты обратной связи по напряжению 𝑈1, 𝑈2;
𝐾𝑜𝑐- коэффициент обратной связи по суммарному напряжению с выхода ТПН каждого двигателя. В целом математическое описание динамики движения ДАЭП можно записать следующими линеаризованными уравнениями при 𝐾𝜔=𝛽:
dx1 =KU
dt bT
x2 -T
x1 -bT
Mc1 +
Rd1 x
bT 5
| 1 |
| 1 |
| 1 |
x6 -T
x2 ;
p p
dx3 =KU
dt bT
x4 -T
x3 -bT
Mc2 +
Rd1 x
bT 5
| 1 |
| 1 |
dx4 =K p x
- 1x
dt T
6 T 4
p p
dx5 =K w-K w-1 F
|
|
|
| q |
| z |
- ax -bx -cx
(2.23)
dt T2
2 4 6
где 𝑎 = 𝐾𝑜𝑐∙𝐾3∙𝑇1 + 𝐾𝑜𝑐∙𝐾3; 𝑏 = 𝐾𝑜𝑐∙𝐾4∙𝑇1 + 𝐾𝑜𝑐∙𝐾4:𝑐 = 𝐾𝑜𝑐∙𝐾3∙𝐾𝑝∙𝑇1 + 𝐾𝑜𝑐∙𝐾4∙𝐾𝑝∙𝑇1 + 1 .
𝑇2∙𝑇𝑝
𝑇2
𝑇2∙𝑇𝑝
𝑇2
𝑇2∙𝑇𝑝
𝑇2∙𝑇𝑝
𝑇2
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 783; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!