Повышение эффективности электрооборудования и системы управления экструзионной линией

• Автор: Орлов, Сергей Павлович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 201 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСТРУЗИОННЫМИ ЛИНИЯМИ
1Л .Технологический процесс изолирования жилы кабеля
1.2.Проблемы поддержания основных технологических параметров экструзионной линии
1.3.Конструктивные особенности систем автоматического управления экструзионных линий
1.4.Постановка задачи исследования
ВЫВОДЫ
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСТРУДЕРОМ
2.1.Разработка математической модели технологической части
2.2.Разработка математической модели механической части
2.3.Разработка математической модели асинхронного двигателя
2.4.Разработка математической модели преобразователя
частоты
ВЫВОДЫ
3. СИНТЕЗ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСТРУДЕРОМ
3.1.Обоснование применения адаптивной системы управления для экструдера
3.2.Выбор критерия оптимальности
3.3.Выбор класса адаптивной системы управления.
Постановка задачи синтеза
3.4.Выбор моделирующей программы
3.5.Синтез контура адаптации (адаптера)
3.6.Синтез замкнутой адаптивной системы управления
ВЫВОДЫ
4.АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

4.1.Общие сведения об анализе систем управления
4.2.Анализ переходных процессов в системе управления без адаптации
4.3.Анализ переходных процессов в системе управления с контуром адаптации
4.4.Сравнительный анализ результатов моделирования систем управления
4.5.Создание аналоговой модели системы управления экструдером
(* 4.6.Статистическая обработка результатов эксперимента
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Основные технические характеристики
экструдера
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Структурная схема адаптивной системы управления и её подсистем, разработанная в пакете Simulink 4.0. инструментальной среды MatLab
* ПРИЛОЖЕНИЕ В. Вид корневых годографов системы управления без
адаптации и системы управления с контуром адаптации
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Переходные характеристики адаптивной системы управления экструдером при изменении различных технологических
параметров
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Листинг программы, моделирующей
динамические процессы в электроприводе экструдера
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Динамические характеристики отдельных звеньев электропривода экструдера
* ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Основные технические параметры элементов,
применяемых в аналоговой модели

Актуальность темы.
Интенсивное развитие производства кабелей, обусловленное повышением на них спроса, приводит к возрастанию роли непрерывных технологических процессов и уровня их автоматизации в промышленности. Одним из основных этапов производства телефонного кабеля является наложение на него изоляции. Экструзия является наиболее прогрессивным технологическим процессом при « производстве кабелей и проводов с использованием полимеров, так как она
обеспечивает высокую производительность оборудования, возможность наложения однородного монолитного слоя материала, получение кабельных изделий большой длины. Процесс экструзии облегчает автоматизацию кабельного производства.
Основной тенденцией развития непрерывного процесса экструдирования является автоматизация производства /13/. Это снижает выпуск продукции низкого качества, улучшает технико-экономические показатели производства, повышает производительность агрегатов, облегчает условия работы обслужи-^ вающего персонала.
В результате тщательного изучения процесса экструзии установлены факторы, действующие на технологический процесс и объясняющие комплексный характер процессов экструзии /1,3,9,18,19,20/. К этим факторам относятся:
различные физические, химические, механические свойства исходного сырья (полимеров);
технологические изменения свойств сырья из-за возникающих в процессе экструзии упругих, высокоэластичных и пластических деформаций;
изменение конструктивных параметров агрегатов.
4 Экструзионная линия является сложным взаимосвязанным электротехническим комплексом, включающем три агрегата: отдающее устройство, экструдер и приемное устройство. В таком комплексе в процессе эксплуатации возможны проявления нестационарности работы электроприводов этих агрегатов. Изменение параметров может происходить как вследствие изменения электрических, механических, так и технологических величин. Кроме того, в системе управления могут наблюдаться значительные изменения по частоте и интенобеспечивается с помощью решетки с отверстиями, разбивающей поток расплава полимера на много потоков меньшего сечения (по числу отверстий). Решетка находится непосредственно за сетками. На конце червяка расположена насадка, назначение которой - способствовать более равномерному течению расплава полимера, исключающему образование застойных зон. При вращении из — за сил трения червяк нагревается и поэтому производят его охлаждение с помощью холодной воды, протекающей в его теле через трубки, расположенные в продольных проточках.
х, у, г - положительные направления осей неподвижной системы координат; 1 - вспомогательная ось; Уг - составляющая окружной скорости цилиндра; V - окружная скорость цилиндра; (Зпр - прямой поток; Ооср — обратный поток; Рут - поток утечки; п - частота вращения червяка; Б - диаметр червяка; I - шаг нарезки; е - толщина гребня червяка; Ь - ширина винтового канала; ф - угол подъема винтовой линии; Ь - глубина винтового канала; 5 - величина зазора между червяком и цилиндром Рисунок 2.1 - Развернутая плоскостная схема канала червяка
Для описания работы экструдера безразлично, вращается ли червяк внутри неподвижного корпуса, или наоборот, корпус вращается относительно червяка. По этой причине для упрощения считают корпус вращающимся. Для упрощения учитывается только минимальное значение угла подъема, соответствующее наружному диаметру червяка, так как для червяков с небольшой глубиной винтового канала углы подъема отличаются незначительно