Тема: Обеспечить регулирование скорости в пределах 500 - 1000 об/мин

Скрутка является одним из наиболее распространенных процессов кабельного производства. Она осуществляется путем сочетания двух движений элементов, подвергающихся скрутке:
- прямолинейно-поступательное;
- вращательное (вокруг оси скрутки).
При этом вращаться могут либо все единичные элементы (жилы, пары, четверки, пучки) вокруг оси поступательно движущегося изделия, либо само поступательно движущееся изделие вокруг своей оси.
Большая энергоёмкость предприятий, к которым относится кабельная промышленность, предъявляет повышенные требования к обоснованию и выбору систем электропривода основных технологических механизмов, так как совершенство систем электропривода в значительной степени определяет эффективность использования электроэнергии. Дальнейшее совершенствование технологических процессов выдвигает задачу создания и применения регулируемых систем электропривода для производства кабельной продукции.
На предприятиях кабельного производства редко применяются асинхронные электродвигатели. Режимы работы технологических механизмов значительно отличаются друг от друга. Многие из этих механизмов по условиям технологического процесса для обеспечения необходимого качества продукции требуют регулирования скорости в диапазоне от 1:2 до 1:10. Применение регулируемого электропривода во многих случаях, кроме увеличения производительности труда и улучшения качества продукции, приводит к экономии электроэнергии.
На сегодняшний день электропривод подавляющего большинства механизмов может быть выполнен на основе асинхронного короткозамкнутого двигателя, управляемого статическим преобразователем частоты. Частотное регулирование скорости может осуществляться плавно, в широком диапазоне, в обе стороны от естественной характеристики. При этом регулировочные характеристики имеют высокую жёсткость, а двигатель сохраняет большую перегрузочную способность. В силу отмеченных высоких показателей частотный способ находит всё более широкое применение. К тому же, на различных производствах, система преобразователь частоты - асинхронный двигатель, является одним из возможных способов создания регулируемого электропривода. По сравнению с приводом постоянного тока достоинствами системы преобразователь частоты - асинхронный двигатель является простота в эксплуатации и настройке, недостаток - относительно большая стоимость преобразователя частоты.

Купить

В данной выпускной квалификационной работе исследовались структуры регулируемого электропривода скрутчиков на основе комплектного преобразователя частоты VAT2000 U2KX00K4S и асинхронного двигателя 5А80МА8.
В работе предложено реализовать систему РЭП скрутчика как систему преобразователь частоты - асинхронный двигатель с возможностью реализации векторного управления.
Было реализовано бездатчиковое векторное управление асинхронным электроприводом.
Преимущество векторного закона регулирования над скалярным заключается в повышенном качестве переходных характеристик, однако при этом необходимо осуществить настройку регуляторов контуров потока, скорости и тока, правильно выбрав постоянные времени контуров. Процесс оптимизации параллельных контуров соответствует оптимизации системы двухзонного электропривода постоянного тока без учёта влияния перекрёстных обратных связей. В случае применения законов векторного управления в системе РЭП скрутчика были получены приблизительно одинаковые результаты при отклонении нагрузки в большую и меньшую стороны от номинальной. В системе векторного частотно-токового управления в момент пуска в соответствии с настройкой параметров регулятора переходный процесс тока носит апериодический характер с максимальным значением.
Модели, построенные в работе, используют информацию напрямую без преобразовательных устройств. Это упрощение необходимо для осуществления настройки параметров регуляторов, т.к. реализация регуляторов возможна только во вращающей системе. В реальных системах используется прямое и обратное преобразование координат.
Таким образом, разработанная система РЭП скрутчика полностью удовлетворяет техническим требованиям. Спроектированный электропривод позволит в дальнейшем автоматизировать процесс скрутки кабеля.
Купить