Обоснование и выбор структур управления электроприводами исполнительных органов горных машин в энергосберегающих режимах

• Автор: Пейль, Наталья Гаевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с. : ил.

Глава 1 Состояние вопроса и техническая направленность работ в области оптимального разрушения горного массива средствами регулируемого электропривода
1.1 Техническая направленность работ в области энергосберегающих технологий средствами регулируемого электропривода
1.2 Анализ исследований в области оптимального разрушения горного массива
1.3 Состояние вопроса использования резонансных явлений в технологиях разрушения горных пород
1.4 Анализ взаимовлияния электромеханических процессов разрушения на энергетические характеристики электропривода
1.5 Постановка задач исследования
Глава 2 Анализ режимов работы электромеханических систем рабочих органов
2.1 Математические модели электромеханических систем рабочих органов
2.1.1 Математическая модель электромеханической системы вращателя буровых станков
2.1.2 Математическая модель электромеханической системы вращателя, содержащей упругие связи
2.1.3 Электромеханические параметры электропривода вращателя
2.1.4 Принципы формирования структур управления электроприводами в резонансных управляемых режимах
2.2 Анализ резонансных режимов в электромеханических системах рабочих органов с разомкнутым управлением
2.2.1 Анализ резонансных режимов в одномассовой ЭМС с разомкнутым управлением
2.2.2 Анализ резонансных режимов в двухмассовой ЭМС с разомкнутой системой управления
2.3 Исследования резонансных режимов ЭМС в структуре с гибкой обратной связью по току
2.4 Исследования резонансных режимов ЭМС в структуре с жёсткими обратными связями по скорости и току двигателя
2.4.1 Анализ влияния жёсткой обратной связи по скорости двигателя на параметры электромеханической системы в резонансных режимах
2.4.2 Анализ влияния жёсткой обратной связи по току двигателя на параметры электромеханической системы в резонансных режимах
Глава 3 Исследование структур электромеханических системе регулируемом резонансном режиме
3.1 Исследования резонансных режимов ЭМС при совместном действии гибкой обратной связи по току и жёсткой обратной связи по скорости
3.2 Исследование резонансных режимов ЭМС при совместном действии гибкой обратной связи по току и жёсткой обратной связи по току
3.3 Принципы разработки рациональной структуры электромеханической системы в управляемом резонансном режиме
3.3.1 Основные понятия и подходы к формированию концепции адаптивного управления
3.3.2 Разработка структуры ЭМС в управляемом резонансном режиме при совместном действии гибкой обратной связи по току и жёсткой обратной связи по скорости
3.3.3 Разработка рациональной структуры ЭМС в управляемом резонансном режиме при совместном действии гибкой и жёсткой обратных связей потоку

3.3.4 Разработка электрической схемы для выделения статического тока в электроприводе вращателя бурового станка
3.4 Разработка методики синтеза структур управления электроприводом вращателя бурового станка оптимальных по минимуму динамической нагрузки
Выводы
Глава 4 Имитационное моделирование и экспериментальные исследования электроприводов органов резания с оптимальной системой
упра&ЛеМсвледование.схруктур.управления. регулируемыми .резонансны!ЙйО режимами в ЭМС буровых станков
4.1.1 Методика исследований режимов работы ЭМС вращателя бурового станка с помощью моделирования
4.1.2 Моделирование резонансных режимов в ЭМС при наличии гибкой обратной связи по току
4.1.3 Моделирование регулируемых резонансных режимов в одномассовых ЭМС при совместном действии ГОСТ и ЖОСС
4.1.4 Моделирование регулируемых резонансных режимов в одномассовой ЭМС при совместном действии ГООСТ и ЖООСТ
4.1.5 Моделирование режима работы разомкнутой двухмассовой ЭМС с упругими связями
4.1.6 Моделирование резонансного режима работы двухмассовой ЭМС с гибкой обратной связью по току
4.1.7 Моделирование работы двухмассовой ЭМС с гибкой и жёсткой обратными связями по току в управляемом резонансном режиме
4.1.8 Моделирование работы двухмассовой ЭМС с гибкой обратной связью по току и жёсткой обратной связью по скорости в управляемом резонансном режиме

Мощность, потребляемая исполнительным органом на разрушение породы, определяется как:
Н, = Р V п,
где п - число шарошек на исполнительном органе, V - скорость перемещения шарошки по забою (обычно не превышает 1 м/с).
Мощность, расходуемая на перемещение исполнительного органа, оценивается как:
Му = Ру уп п,
где уп - скорость перемещения забоя и исполнительного органа при разрушении забоя.
В некоторых конструкциях машин, разрушающих породу шарошками, не регулируется скорость перемещения шарошки по забою, эта скорость остаётся постоянной, а регулируют процесс разрушения, изменяя усилие подачи и соответственно толщину стружки.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что, уменьшая усилие подачи, можно уменьшить силовой износ шарошек и продлить срок их работы.
Интенсификация процесса бурения возможна при увеличении стойкости долота и частоты его вращения с одновременным обеспечением виброустойчивости станка.
Непроизводительные затраты энергии при бурении вызваны моментами трения в подшипниках, трением бурового става о стенки скважины, упругими колебаниями снаряда, а также вибрацией бурового станка, передающегося от забоя через буровой снаряд.
Потери мощности на упругие колебания снаряда при перекатывании долота по забою скважины зависят от частоты вращения бурового става и осевого усилия.
При возникновении вибраций нагрузочный ток якоря двигателя значительно возрастает, а потери мощности в двигателе увеличиваются. В условиях сильных вибраций доля энергии, затрачиваемая на создание полезного