Математическое моделирование нестационарной нелинейной динамики электромеханической системы "вибротранспортирующая машина"

• Автор: Азаров, Евгений Борисович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 126 с. : ил.

1 СВЕДЕНИЯ О ДИНАМИКЕ ВИБРОМАШИН
1.1 Принцип действия и конструктивные особенности вибромашин
1.2 Об исследованиях в области динамики вибромашин, теории синхронизации и переходных процессов в асинхронных электродвигателях
1.3 Основные задачи исследований, проведенных автором
2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ ВИБРОТРАНСПОРТИРУЮЩЕЙ МАШИНЫ КАК ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
2.1 Дифференциальные уравнения динамики вибромашины
2.2 Дифференциальные уравнения асинхронного электродвигателя
2.3 Система дифференциальных уравнений, описывающая нестационарную динамику вибротранспортирующей машины как электромеханической системы в случае установки приводных двигателей на неподвижном основании
2.3.1 Система дифференциальных уравнений с постоянными значениями активных и индуктивных сопротивлений роторов асинхронных двигателей
2.3.2 Система дифференциальных уравнений с учетом эффекта вытеснения тока в стержнях обмоток роторов асинхронных двигателей
2.4 Система дифференциальных уравнений, описывающая нестационарную динамику вибротранспортирующей машины как электромеханической системы в случае установки приводных двигателей непосредственно на рабочий орган ВТМ
2.5 Определение токов реального трехфазного двигателя
2.6 Начальные условия для системы дифференциальных уравнений
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ЛАБОРАТОРНОГО ВИБРАЦИОННОГО СТЕНДА КАК ЕДИНОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1 Математическая модель динамики лабораторного вибрационного стенда
3.2 Исследование динамки вибрационного стенда с помощью математической модели

3.3 Сопоставление результатов численного моделирования динамики вибрационного стенда с результатами экспериментальных исследований
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ВИБРОТРАНСПОРТИРУЮЩЕЙ МАШИНЫ КАК ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4.1 Динамика пусковых и послеударных переходных процессов и токи статоров и роторов электродвигателей, возникающие при работе электромеханической системы «вибротранспортирующая машина» в случае применения электродвигателей различных типов и исполнений
4.1.1 Исследования с помощью математической модели с постоянными значениями активных и индуктивных сопротивлений роторов (линейная модель асинхронных двигателей)
4.1.2 Исследования с помощью математической модели
с нелинейными значениями активных и индуктивных сопротивлений роторов (нелинейная модель асинхронных двигателей)
4.2 Критерий подбора типов электродвигателей и технические рекомендации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А-ПОРЯДОК РАСЧЕТА СОПРОТИВЛЕНИЙ ОБМОТОК С УЧЕТОМ ЭФФЕКТА ВЫТЕСНЕНИЯ ТОКА
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И КОЭФФИЦИЕНТОВ, ВХОДЯЩИХ В СИСТЕМУ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ В - РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКОВ ПРИ ПУСКЕ ВИБРАЦИОННОГО СТЕНДА
ПРИЛОЖЕНИЕ Г - СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАЗРАБОТОК

Развитие отраслей промышленности, в том числе и горной, сопровождается неуклонным ростом энергопотребления. Проблема экономии электроэнергии и природных ресурсов неразрывно связана с экономической эффективностью работы предприятий. На современном этапе развития промышленного производства определяющая роль отводится применению энергосберегающих технологий. Снижение энергоемкости существующих и вновь разрабатываемых технологических процессов с одновременным ростом их производительности является важнейшей общегосударственной задачей. На государственном уровне приняты различные законодательные акты, устанавливающие основные задачи энергосбережения, действует Федеральная целевая программа энергосбережения России.
В горнодобывающей промышленности, на металлургических предприятиях и транспортных узлах широко применяются всевозможные вибрационные машины, и в частности вибротранспортирующие машины (ВТМ): вибротранспортеры, вибрационные конвейеры и питатели, вибрационные грохоты и питатели-грохоты, вибропогрузчики и т.п.
Большой вклад в освоение и исследование проблем вибрационных машин и комбинированного транспорта внесен М.В. Васильевым, Б.Ф. Фадеевым, А.Н. Шилиным, В.Л. Яковлевым, С.А. Фесенко, A.B. Юдиным,
B.C. Пекарским, В.А. Мальцевым, А.Я. Тишковым, A.A. Кулешовым, В.И. Сайтовым и другими учеными.
Основным видом привода таких машин является самобалансный привод, состоящий из двух (как правило) дебалансных вибровозбудителей (ВВ), оси которых параллельны друг другу и перпендикулярны плоскости колебаний машины, вращение которых осуществляется с помощью электродвигателей. Такой привод конструктивно прост и получил широкое применение в вибромашинах тяжелого типа.

Рисунок 3.3 - Динамика механического пускового переходного процесса (а), токи статора и ротора первого (Ъ) и
второго (с) двйгателей вибрационного стенда