Науковий вісник НГУ

Дослідження динаміко-інформаційних характеристик зовнішнього контуру привода пересування бурового постава

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Електротехнічні комплекси та системи

Останнє оновлення: 16 травня 2013

Опубліковано: 15 листопада 2012

Перегляди: 10461

Автори:

В.С. Хілов, доктор технічних наук, професор, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, професор кафедри метрології та інформаційно-вимірювальних технологій, м. Дніпропетровськ, Україна

Реферат:

Мета. Визначення якісних і кількісних показників зовнішнього контуру керування електромеханічної системи пересування бурового постава.

Методика. В основу досліджень покладено апробовані методи: частотного аналізу, диференціального аналізу, операційного числення, теорії матриць і матричних перетворень, теорії автоматичного керування багатоконтурними системами, декомпозиції.

Результати. Зроблено частотний аналіз характеристик динамічних ланок об’єкта управління контуру частоти обертання електрогідромеханічного привода спуско-піднімальних операцій бурового постава шарошкового верстата. Враховано динамічні властивості радіального гідронасосу і гідродвигуна з редуктором і канатно-поліспастовою системою. У привідній системі враховано динамічні властивості швидкодіючого регульованого електропривода за системою перетворювач частоти-асинхронний двигун зі смугою пропускання контуру частоти обертання до ста радіан за секунду. Знайдено, що механічна динамічна ланка об’єкта управління контуру регулювання частоти обертання двигуна при наявності гідросистеми і канатно-поліспастової передачі описується передатною функцією з характеристичним рівнянням п’ятого порядку зі змінними коефіцієнтами. Досліджено логарифмічні амплітудні та фазові частотні характеристики додаткової ланки контуру частоти обертання з урахуванням сил дисипації та при максимальних довжинах канатів і маси постава. Знайдено розташування нулів і полюсів об’єкта керування, годограф Найквиста та реакція замкненого контуру частоти обертання при настроюванні його на модульний оптимум у випадку, коли характеристичні частоти додаткової динамічної ланки попадають у низькочастотну область смуги пропускання контуру частоти обертання при переміщенні постава, що складається з чотирьох штанг, і повній довжині канату. Знайдено власні частоти коливань додаткових динамічних ланок, які обумовлені динамічними властивостями об’єкту керування. Виділено сталі часу і частоти коливань гідросистеми та канатно-поліспастової передачі. Встановлено сталі часу, коефіцієнти демпфування та інерційностей об’єкта керування. Проаналізовано значення резонансних частот, що дозволило виділити редуковану передатну функцію об’єкта керування контуру управління.

Наукова новизна. Уперше досліджено вплив електрогідромеханічної системи спуско-піднімальних операцій бурового постава на якість керування контуру швидкості привода пересування.

Практична значущість. Отримані результати дозволяють за початковими даними об’єкта керування розрахувати настроювання регулятора зовнішнього контуру та оцінити показники якості керування контуру лінійної швидкості електромеханічної системи пересування бурового постава.

Список літератури / References:

1. Хилов В.С. Опыт применения частотно-управляемых приводов в буровых станках карьеров Украины. / В.С. Хилов, А.С. Бешта, В.Т. Заика. // Горн. инфор.-аналит. бюл. – 2004. – №10. – C. 285–289.

Khilov, V.S., Beshta, А.S. and Zaika, V.Т. (2004), “The experience of applying of frequency-controlled drives in the boring rigs of the Ukrainian open-cast mines”, Gornyy informatsyonno-analiticheskiy byuleten, no.10, pp. 285–289.

2. Бешта А.С. Принципы построения системы управления электроприводом спуско-подъемных операций. / А.С. Бешта, В.С. Хилов. // Вісник КДПУ.– 2004. – Вип.6(209). – C. 24–29.

Beshta, А.S. and Khilov, V.S. (2004), “The principles of building of the control system of electric drive of up-down operations”, Visnyk KDPU, Issue 6 (209), pp. 24–29.

3. Хилов В.С. Математическая модель гидропривода подачи станка шарошечного бурения. / Хилов В.С. // Гірнича електромеханіка та автоматика. – Дніпропетровськ: НГУ. – 2003. – Вип.70. – С. 100–105.

Khilov, V.S. (2003), “The mathematical model of hydrodrive supply of roller-bit drilling machine”, Girnycha elektromekhanika i avtomatyka, Published by NMU, Dnepropetrovsk, Issue.70, pp. 100–105.

4. Хилов В.С. Синтез позиционной системы управления гидравлическим приводом подачи станка шарошечного бурения. / Хилов В.С. // Сб. науч. тр. НГУ. – 2003 – №17, т.2. – С. 122–127.

Khilov, V.S. (2003), “The synthesis of roller-bit drilling machine supply hydraulic drive positional control system”, Collected articles of National Mining University, vol. 2, no.17, pp. 122–127.

5. Хилов В.С. Влияние упругих свойств трансмиссии и оборотной электродвижущей силы на динамику контура тока. / Хилов В.С. // Сб. науч. тр. НГУ. – 2005. – № 22.– С. 155–163.

Khilov, V.S. (2005), “The influence of the elastic properties of transmission and circulating electro motion forces on the dynamics of contour current”, Collected articles of National Mining University, no.22, pp. 155–163.

6. Хилов В.С. Собственные частоты колебаний разомкнутого контура тока привода спуско-подъемных операций бурового станка. / Хилов В.С. // Гірн. електромеханіка та автоматика: наук.–технічн. зб. – 2005.– Вип. 74 – С. 147–150.

Khilov, V.S. (2005), “The own vibration frequencies of the open circuit of current in of up-down operations drive of boring rig”, Girnycha elektromekhanika i avtomatyka, NMU, Dnepropetrovsk, Issue 74, pp. 147–150.

2012_02_khilov
2013-04-26  327.42 KB  1702