Разработка оптимальной по быстродействию диаграммы для средних перемещений исполнительного органа электропривода переменного тока с упругим валопроводом

Статья [1] посвящена разработке оптимальной по быстродействию диаграммы для средних перемещений исполнительного органа электропривода переменного тока с идеальным валопроводом (в статье не учитывается влияние упругости валопровода). У реальных редукторных электроприводов валопроводы обладают упругостью. При использовании оптимальной по быстродействию диаграммы для средних перемещений исполнительного органа электропривода переменного тока, разработанной в статье [1], для реального электропривода с упругим валопроводом появится несанкционированное движение (уменьшится точность при воспроизведении исполнительным органом механизма заданной траектории движения).

Поэтому весьма актуальной является задача по разработке оптимальной по быстродействию диаграммы для средних перемещений исполнительного органа электропривода переменного тока с упругим валопроводом. электропривод траектория механизм валопровод Математическая модель силовой части электропривода переменного тока с упругим валопроводом [2]:

где — момент электропривода, ;

— упругий момент, ;

— постоянный по величине момент сопротивления, ;

— угловая скорость исполнительного органа электродвигателя,.

— угловая скорость исполнительного органа механизма, ;

— угол поворота исполнительного органа электродвигателя, рад;

— угол поворота исполнительного органа механизма, рад;

— момент инерции исполнительного органа электродвигателя,.

— момент инерции исполнительного органа механизма, ;

— жесткость валопровода,.

Начальные значения контролируемых координат:

;

;

;

;

;

;

;

.

где — начальное значение угла поворота исполнительного органа механизма, рад.

Конечные значения контролируемых координат:

;

;

;

;

;

;

;

.

где — конечное значение угла поворота исполнительного органа механизма, рад.

Оптимальная по быстродействию диаграмма для средних перемещений исполнительного органа электропривода переменного тока с упругим валопроводом, состоящая из четырнадцати этапов, приведена на рисунках. На рисунках приняты обозначения:

— максимальное значение угловой скорости исполнительного органа механизма, ;

— максимально допустимое значение первой производной угловой скорости исполнительного органа механизма, ;

— максимально допустимое значение второй производной угловой скорости исполнительного органа механизма, ;

— максимальное значение третьей производной угловой скорости исполнительного органа механизма, ;

— максимальное значение момента электропривода, Н· м;

— минимальное значение момента электропривода, Н· м;

— максимальное значение упругого момента, Н· м;

— минимальное значение упругого момента, Н· м;

— максимальное значение первой производной упругого момента, ;

— максимальное значение второй производной упругого момента, ;

— длительность первого, третьего, пятого, седьмого, восьмого, десятого, двенадцатого и четырнадцатого этапов, с;

— длительность второго, шестого, девятого и тринадцатого этапов, с;

— длительность четвертого и одинадцатого этапов, с.

Для оптимальной по быстродействию диаграммы при средних перемещениях исполнительного органа электропривода переменного тока с упругим валопроводом справедливы следующие соотношения:

где — длительность цикла, с.

Оптимальная по быстродействию диаграмма для средних перемещений исполнительного органа электропривода переменного тока с упругим валопроводом справедлива при выполнении условий:

где.

где — максимально допустимое значение угловой скорости исполнительного органа механизма,.

На рисунках приведена оптимальная по быстродействию диаграмма перемещения исполнительного органа электропривода переменного тока с упругим валопроводом, имеющего следующие параметры: Момент сопротивления электропривода Координаты электропривода имели следующие ограничения: Электропривод отработал угол поворота исполнительного органа механизма за время Остальные параметры диаграммы:

Граничные значения угла поворота исполнительного органа механизма при таких ограничениях его координат и.

На рисунке 5 для электропривода, с указанными выше параметрами, представлена зависимость длительности цикла от угла поворота исполнительного органа механизма.

Выводы

Предлагается оптимальная по быстродействию диаграмма для средних перемещений исполнительного органа электропривода переменного тока с упругим валопроводом, состоящая из четырнадцати этапов. Определены её параметры и область её существования.

При внедрении оптимальной по быстродействию диаграммы для средних перемещений исполнительного органа электропривода переменного тока с упругим валопроводом без дополнительных капитальных затрат повысится точность воспроизведения исполнительным органом механизма заданной траектории движения.

• 1. Добробаба Ю. П., Шпилев А. А., Мурлина Е. А. Разработка оптимальной по быстродействию диаграммы для средних перемещений электроприводов переменного тока /Известия вузов. Пищевая технология. — 2010.-№ 2−3. — с. 95−97.
• 2. Добробаба Ю. П. Электрический привод. Учеб. пособие /Кубан. гос. технол. ун-т. Краснодар: Изд-во ФГБОУ ВПО «КубГТУ», 2013. — 302 с.