Введение 5
1 Математическое описание объекта управления постоянного тока
2 Синтез систем подчинённого регулирования
2.1 Трёхконтурная система подчинённого регулирования
2.2 Двухконтурная система подчинённого регулирования
2.3 Двухмассовые электромеханические системы с последовательной коррекцией координат
2.3.1 Четырехконтурная система подчиненного регулирования
2.3.2 Пятиконтурная система подчиненного регулирования
3 Исследование динамики электропривода с последовательной коррекцией координат
Заключение 58
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Актуальность темы. В настоящий момент в Российской Федерации имеется крупный парк экскаваторов, включающий достаточно большую долю карьерных экскаваторов, которые производят горные работы со скальными породами и мерзлыми грунтами в более экстремальных условиях по сравнению с остальными. Эффективность функционирования карьерных экскаваторов, как наиболее важных элементов горнодобывающей отрасли, непосредственно влияет на себестоимость добычи полезных ископаемых.
Внедрение оптимизированного регулируемого электропривода экскаваторов позволит решить важные задачи, прежде всего, увеличение эксплуатационной надежности и повышение производительности. Оптимизация управления технологией экскавации дает возможность решения проблемы повышения производительности за счет снижения времени переходного процесса, а снижение динамических нагрузок в упругих элементах ведет к увеличению эксплуатационной надежности.
Ряд горных машин для открытых горных работ, шахтных электровозов и прочие электропривода базируются в основе на регулируемых двигателях постоянного тока.
Унифицированная структура экскаваторного электропривода В.И. Ключева, из всего многообразия используемых систем управления главными механизмами экскаваторов с электроприводами, в настоящее время нашла наибольшее применение.
Таким образом, вышесказанное определяет актуальность научно¬технических задач, рассматриваемых в работе.
Цель работы: Ограничение динамических нагрузок и снижение времени рабочих процессов автоматизированных электроприводов постоянного тока, для повышения производительности одноковшовых экскаваторов путем разработки и исследования систем подчиненного регулирования координат.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
1. Анализ основных элементов и способов управления электроприводами постоянного тока.
2. Синтез систем подчиненного регулирования координат и алгоритмов управления электроприводом постоянного тока механизмов экскаватора.
3. Имитационное моделирование синтезированных систем подчиненного регулирования координат электропривода постоянного тока.
Объект исследования - автоматизированный электропривод постоянного тока экскаватора.
Предмет исследования - ограничивающие нагрузку электропривода системы подчиненного регулирования координат.
Методы исследования, используемые при решении задач в работе, основаны на теории электропривода, оптимального управления Летова- Калмана, последовательной коррекции Кесслера, вычисления и компьютерного имитирования с использованием среды MatLab Simulink.
Практическая значимость работы:
1. Синтезированы системы подчиненного регулирования координат электроприводов постоянного тока механизмов экскаватора.
2. Разработаны модели для имитационного моделирования синтезированных систем подчинённого регулирования координат электроприводов постоянного тока механизмов экскаватора.
3. Получены и проанализированы результаты моделирования систем подчинённого регулирования координат электроприводов пистонного тока механизмов экскаватора
Достоверность и обоснованность полученных результатов работы определяется обоснованностью принятых допущений, допустимой сходимостью выводов и результатов моделирования.
В выпускной квалификационной работе представлены результаты исследования динамики электропривода постоянного тока с системой подчиненного регулирования координат экскаватора с различными системами управления электроприводом - системами подчиненного регулирования, собраны необходимые модели и проведено имитирование тем самым поставленная в работе цель достигнута, а задачи решены в полном объёме.
В работе использованы методы математического и графического моделирования.
В настоящее время Парк экскаваторов в России примерно на 80% изношен, только в Хакасии имеется несколько разрезов: Изыхский разрез, Черногорский угольный комбинат, «Разрез Степной», Сорский молибденовый комбинат и др. Ограничение динамических нагрузок в экскаваторах позволит повысить надежность работы и увеличить производительность. На экскаваторах серийно применяют только модернизированные системы подчиненного регулирования профессора В.И. Ключева - специфические системы, в которых внутренним контуром является контур тока якоря, а внешним - контур питающего напряжения. Их можно отнести к системам последовательной коррекции.
Недостатком систем подчиненного регулирования является сложность синтеза в результате появившейся необходимости компенсации внутренних обратных связей. Реализовывать данные компенсации на практике также сложно.
