Разработка установок сельскохозяйственного назначения с асинхронным приводом колебательного перемещения

• Автор: Овинова, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Тенденции развития электроприводов колебательного движения

сельскохозяйственного назначения

1.2 Описание технологий работы установок колебательного перемещения

сельскохозяйственного назначения.

1.2.1 Установка для мойки деталей и узлов машин

1.2.2 Зерноочистительная машина

1.3 Математические модели электромеханических систем колебательного перемещения

1.3.1 Модель обобщенной электрической машины колебательного движения.

1.3.2 Образование качающегося магнитного поля в электродвигателе колебательного
движения.
1.4 Обоснование возможности использования электромашшшого привода колебательного перемещения сельскохозяйственного назначения без механического преобразователя
1.5 Цели и задачи исследования
2 Разработка систем колебательного перемещения сельскохозяйственного назначения на
примере зерноочистительной машины и мойки
2.1 Зерноочистительная машина с однофазным асинхронным двигателем.
2.2 Установка для мойки деталей и узлов машин с рамой и преобразователем частоты.
2.3 Установки для мойки деталей и узлов машин различных конструкций.
2.4 Выводы по главе
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ВЫБОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ПРИВОДА
КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УСТАНОВОК
3.1 Особенности выбора электродвигателя для зерноочистительной машины.
3.1.1 Определение зависимости угла поворота поддона от угла поворота решета
3.1.2 Определение скорости механизма .
3.1.3 Определение момента двигателя
3.1.4 Определение потерь в двигателе.
3.2 Особенности выбора электродвигателя для установки мойки деталей и узлов машин с
приводом колебательного перемещения
3.2.1.Определение угла отклонения платформы
3.2.2.0пределеннс скорости механизма.
3.2.3. Определение момента двигателя.
3.2.4. Определение потерь в двигателе
3.3 Выводы
4 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРО ЩССА
УСТАНОВОК КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
4.1 Моделирование системы очистки зерна.
4.2 Модель установки для мойки деталей и узлов машин
4.3 Учет электромагнитных переходных процессов
4.4 Синтез оптимальной структуры управления.
4.5 Выводы
5 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИЛОВОЙ ЧАСТИ И АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ.
5.1 Система управления для привода с преобразователем частоты
5.2 Система управления для релейного привода
5.3 Выводы.
6 ЭКСПЕРЕМЕПТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ
6.1 Экспериментальное исследование работы асинхронного двигателя в колебательном
режиме.
6.2 Формирование процесса пуска асинхронного двигателя, работающего в синусном режиме
6.3 Оценка экономической эффективности применения в зерноочистительной машине асинхронного двигателя без кривошипношатунного механизма с преобразователем частоты.
6.3.1 Сравнительная экономическая оценка при серийном производстве ЗМ при
различных вариантах привода.
6.3.2 Расчет экономической эффективности применения зерноочистительных машин с различными вариантами привода
6.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Мягкий периодический реверс осуществляется, если вращать дуговой статор АД вращательного движения или индуктор линейного АД вокруг оси, перпендикулярной продольной оси двигателя. Этот способ позволяет исключить высокочастотные пульсации магнитного поля, неизбежные при питании напряжениями, модулированными по амплитуде и фазе ,. Колебательное движение в электродвигателях с жестким периодическим реверсом наиболее просто реализуется с помощью концевых контактных или бесконтактных переключателей полярности или фазы напряжения питания. Жесткий реверс в электроприводах колебательного движения на основе шагового режима АД осуществляется вследствие периодического изменения положения оси
магнитного поля путем переключения вентилей, включенных в фазные обмотки по одному или по два, соединенных встречнопараллслыю. Питающая сеть может быть постоянного или переменного тока. В последнем случае по фазным обмоткам течет пульсирующий ток, что в следствие проявляющегося при этом эффекта динамического торможения в конце шага дает более жесткую фиксацию шагов. Надежность таких двигателей дискретных колебаний снижена изза возникновения в момент переключения вентилей больших ударных токов и моментов. Во многих электродвигателях колебательного движения используется самореверс. Он возникает, например, при питании АД через конденсаторы или концевые переключатели, управляемые при движении ротора. Самореверс происходит также в электродвигателях, выполненных из двух частей, в которых создаются электромагнитные усилия, направленные на встречу друг другу ,,,,. Известны исследования автоколебательных АД, работающих на неустойчивой части механической характеристики, как при однофазном так и при трехфазном включении трехфазного АД. Связь ротора с колеблющейся нагрузкой осуществляется через механическую пружину. Автоколебания возникают и в явнополюсных электродвигателях, соединенных с нагрузкой через пружину и имеющих в нейтральном положении частично смещенные оси первичного и вторичного элемента. Электродвигатели колебательного движения с самореверсом очень просты в исполнении, но обеспечиваемые ими диапазоны регулирования параметров колебаний не велики. Из всех рассмотренных принципов возбуждения колебаний в электродвигателях вращательного и поступательного движения наилучшим по управляемости являются принципы слежения за периодическим сигналом и мягкого вынужденного периодического реверса электромагнитного усилия. Сельскохозяйственные машины относятся к технологическим. Каждая из них выполняет одну или несколько операций, при которых происходят качественные изменения обрабатываемого материала его размеров, состояния, формы, физических и биологических свойств,,,. В отличие от промышленности в сельском хозяйстве машины вступают в непосредственный состав с живой природой. Поэтому при создании новых машин или выборе их из образцов, выпускаемых промышленностью, учитывают технологические свойства и агробиологические особенности возделываемых растений, почвенноклиматические условия и сроки работы. Для успешного применения машин важно также, чтобы растения были приспособлены для машинной технологии их возделывания. Сельскохозяйственные машины бывают мобильные, стационарные и передвижные. Мобильные это полевые машины, рабочий процесс которых протекает во время их движения. Они обрабатывают материал, рассредоточенный по полю. Стационарные машины, устанавливаемые на токах, пунктах переработки урожая или подготовки семян, обрабатывают материал, доставляемый к ним транспортными средствами. Передвижные машины снабжены колесным ходом. Их перевозят с одной позиции на другую для обработки находящегося там материала. Монтируемые машины не имеют единой рамы. Они состоят из отдельных сборочных единиц. Самоходные машины включают в себя двигатель, трансмиссию, ходовую часть, кабину и рабочие органы, смонтированные на общей раме. Эта группа машин отличается высокой мобильностью и маневренностью ,,,,. Условия работы мобильных машин отличаются широким варьированием свойств обрабатываемых ими материалов. Они постоянно подвергаются воздействию природноклиматических факторов. Это предъявляет ряд требований к машинам.