Юсупов А.Н., Кафиев И.Р.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ *
Аннотация:
в статье предлагается математическая модель электропривода ленточного конвейера на базе линейного асинхронного двигателя с прямым пуском
Ключевые слова:
электропривод, математическая модель, линейный асинхронный двигатель, ленточный конвейер, сельское хозяйство
УДК 621.313.33
Юсупов А.Н.
магистрант кафедры электрических машин и электрооборудования
Башкирский государственный аграрный университет
(Россия, Уфа)
Кафиев И.Р.
кандидат технических наук,
доцент кафедры электрических машин и электрооборудования
Башкирский государственный аграрный университет
(Россия, Уфа)
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА НА ОСНОВЕ
ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Аннотация: в статье предлагается математическая модель электропривода ленточного конвейера на базе линейного асинхронного двигателя с прямым пуском.
Ключевые слова: электропривод, математическая модель, линейный асинхронный двигатель, ленточный конвейер, сельское хозяйство.
В настоящее время ЛАД достаточно широко используется в промышленности и АПК. Из информационных источников известно об успешном использовании ЛАД (за рубежом) в приводах конвейеров, раздвижных дверей, робототехнических комплексов, задвижек для трубопроводов, плунжерных насосов, ткацких станков, в рудничном транспорте, металлургии и др. Особо следует отметить широкое использование ЛАД для привода тележек в опытовых бассейнах по испытанию моделей судов. По сравнению с вращающимся аналогом и передачей тягового усилия через пару колесо-рельс, ЛАД позволяет значительно увеличить ускорение, диапазон скоростей протяжки, что, в конечном итоге, приводит к уменьшению длины, то есть материальных затрат. В литературе приводятся сведения о применении ЛАД в горнорудной, металлургической промышленности и др.
В данной статье предлагается математическая модель электропривода на базе ленточного конвейера, схема которой представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Конструкция применения ЛАД в приводе ленточного конвейера:
1 – индуктор ЛАД; 2 – вторичный элемент ЛАД, выполненный в виде двухслойного диска; 3 – барабан; 4 – лента; 5 – верхняя роликовая опора;
6 – нижняя роликовая опора; 7 – натяжной механизм;
8 – механизм перемещения; 9 - опорные ножки;
10 – преобразователь частоты
В среде MatLab (пакет Simulink) модель асинхронного двигателя можно получить двумя способами: используя готовый блок из библиотеки MatLab или составив его самостоятельно. Особенностью готового блока является то, что данный элемент построен на основе упрощенной схемы замещения с постоянными параметрами. При самостоятельном составлении блока асинхронной машины можно использовать уравнения обобщенной двухфазной машины, в которые можно заложить зависимость параметров (активных и индуктивных сопротивлений) от частоты протекающего по ним тока
Моделирование к системе будет разработано с использованием программного обеспечения Simulink.
Динамика системы представляется следующими уравнениями
Электрическая динамика:
Механическая динамика:
Моделирование ЛАД с постоянной скоростью вращения ротора.
В таблице 1 показаны параметры, используемые для этого моделирования.
|
Параметры |
R1 (Ом) |
R2 (Ом) |
L2 (Гн) |
L1 (Гн) |
Lm (Гн) |
D (м) |
Ʈ (м) |
Q |
f (Q) |
Vs (м/c) |
Vr (м/с) |
s |
V (В) |
F (Гц) |
|
Значения |
0,64 |
0,33 |
0,0012 |
0,0029 |
-0,064 |
0,574 |
0,0867 |
-0,3 |
1,167 |
10,4 |
9,36 |
0,1 |
220 |
60 |
Модель Simulink для случая моделирования 1: постоянная скорость ротора, показывает реакцию системы на постоянную скорость ротора, которая подразумевает постонную значение проскальзывания во времени и, следовательно, общий ответ в установившемся состоянии.
Первый график (сверху вниз) соответствует отклику тока статора (I1) с пиковым значением 60 А.
Второй график - отклик тока ротора (I2) с пиковым значением значение 43 A, а третий график относится к отклику от общей тяги ротора с пиковым значением в установившемся режиме 1800 H
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Линенко, А.В. Зерноочистительная установка с линейным электродвигателем [Текст] / А.В. Линенко, М.Ф. Туктаров, С.В.Акчурин // Сельский механизатор. - 2014. - № 8 (66). - с. 24-25.
Насосная установка [Текст]: патент № 2370671, Российская Федерация, МПК F04В 47/06/ / Р.С. Аипов, В.Ф. Гильванов, Д.С. Леонтьев, А.В. Линенко (RU). - №2008130485/06; заявл. 22.07.2008; опубл. 20.10.2009. - Бюл. № 29. - 4 с.
Устройство для измельчения [Текст]: патент № 2546860 Российская Федерация, МПК В 02 С7/08, В 02 С7/16. / Р.С. Аипов, Р.Р. Нугуманов, А.В. Линенко.– №2013153279/13; заявл. 29.11.2013; опубл. 10.04.2015 г. - Бюл. № 10. - 7 с.
Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов [Текст]: Учебник для вузов / М.П. Белов, В.А. Новиков, Л.Н. Рассудов. – М.: Издательский центр "Академия", 2004. – 576 с.
Аипов Р.С. Линейные электрические машины и приводы на их основе [Текст]: учебное пособие / Р.С. Аипов – Уфа: БГАУ, 2003. - 201 с.
Yusupov A.N.
Master's student of the
Department of Electrical Machines and Electrical Equipment
Bashkir State Agrarian University
(Russia, Ufa)
Kafiev I.R.
Candidate of Technical Sciences,
Associate Professor of the
Department of Electrical Machines and Electrical Equipment
Bashkir State Agrarian University
(Russia, Ufa)
MATHEMATICAL MODEL
BELT CONVEYOR BASED ON
LINEAR ASYNCHRONOUS MOTOR
Abstract: the article proposes a mathematical model of an electric drive of a conveyor belt based on a linear asynchronous motor with direct start.
Keywords: electric drive, mathematical model, linear asynchronous motor, conveyor belt, agriculture.
Номер журнала Вестник науки №5 (50) том 5
Ссылка для цитирования:
Юсупов А.Н., Кафиев И.Р. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ // Вестник науки №5 (50) том 5. С. 288 - 293. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5729 (дата обращения: 20.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+