Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения

Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения

Получил дальнейшее развитие метод синтеза электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения с активным демпфированием упругих механических колебаний, что достигается выбором определенного соотношения динамических параметров. Показано, что параметры...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2018
Hauptverfasser: Задорожняя, И.Н., Задорожний, Н.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2018
Schriftenreihe:Електротехніка і електромеханіка
Schlagworte:
Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/147930
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения / И.Н. Задорожняя, Н.А. Задорожний // Електротехніка і електромеханіка. — 2018. — № 3. — С. 23-27. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-147930
record_format dspace
spelling irk-123456789-1479302019-02-17T01:23:21Z Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения Задорожняя, И.Н. Задорожний, Н.А. Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка Получил дальнейшее развитие метод синтеза электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения с активным демпфированием упругих механических колебаний, что достигается выбором определенного соотношения динамических параметров. Показано, что параметры в электромеханических системах находятся во взаимосвязи, а реализация расчетных соотношений для регулятора скорости при оптимизации основана на компенсации влияния упругих сил инерционными и может быть использована для настройки систем управления технологических машин. Отримав подальший розвиток метод синтезу електроприводу з астатичною системою підпорядкованого регулювання при дії змінних сил тертя з активним демпфіруванням пружних механічних коливань, що досягається вибором відповідного співвідношення динамічних параметрів. Показано, що параметри в електромеханічних системах знаходяться у взаємозв’язку, а реалізація розрахункових співвідношень для регулятора швидкості при оптимізації основана на компенсації впливу пружних сил інерційними та може бути використана для настройки систем керування технологічних машин. Purpose. The solution of actual problem of active suppression of resilient electromechanical vibrations in an electric drive with the astatic system of automatic control is presented. Methodology. For research of damping properties of electrical drive according to a flow diagram from transmission functions on regulation and indignation a characteristic polynomial is got in the rationed form of parameters that takes into account the physical phenomena and sets intercommunications of parameters in the electromechanical system. As a result of it a characteristic polynomial at a successive dynamic decoupling appears separate interactive electromagnetic and mechanical subsystems. Thus, electromechanical interaction physically means complete extraction of energy of vibrations from a mechanical subsystem in electromagnetic with simultaneous transformation for minimum time. An electric drive for the case of realization of processes of electromechanical interaction is the dynamic extinguisher of vibrations. Results. The active resilient mechanical oscillation damping comes true due to optimization of dynamic inflexibility of mechanical description of electrical drive and as a result the required degree of stability is provided at minimum vibration and high exactness of working off indignations on loading. Originality. For the first time an electrical drive with the astatic system of automatic control at the action of variable forces of friction for the offered optimal parameters of dynamic inflexibility of mechanical description effectively damps vibrations. The synthesis of parameters of regulators according to correlations allowed to realize the maximum indexes of character of attenuation processes at a zero static error. Practical value. The synthesis method is approved in industrial conditions during the adjustment and modernization of the machine tool and is recommended for setting up automatic control systems for the operating and newly designed electric drives of technological machines. 2018 Article Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения / И.Н. Задорожняя, Н.А. Задорожний // Електротехніка і електромеханіка. — 2018. — № 3. — С. 23-27. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2018.3.03 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/147930 621.771.06:233.2 ru Електротехніка і електромеханіка Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
spellingShingle Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
Задорожняя, И.Н.
Задорожний, Н.А.
Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения
Електротехніка і електромеханіка
description Получил дальнейшее развитие метод синтеза электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения с активным демпфированием упругих механических колебаний, что достигается выбором определенного соотношения динамических параметров. Показано, что параметры в электромеханических системах находятся во взаимосвязи, а реализация расчетных соотношений для регулятора скорости при оптимизации основана на компенсации влияния упругих сил инерционными и может быть использована для настройки систем управления технологических машин.
format Article
author Задорожняя, И.Н.
Задорожний, Н.А.
author_facet Задорожняя, И.Н.
Задорожний, Н.А.
author_sort Задорожняя, И.Н.
title Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения
title_short Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения
title_full Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения
title_fullStr Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения
title_full_unstemmed Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения
title_sort синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения
publisher Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
publishDate 2018
topic_facet Електротехнічні комплекси та системи. Силова електроніка
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/147930
citation_txt Синтез двухмассового электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения / И.Н. Задорожняя, Н.А. Задорожний // Електротехніка і електромеханіка. — 2018. — № 3. — С. 23-27. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.
series Електротехніка і електромеханіка
work_keys_str_mv AT zadorožnââin sintezdvuhmassovogoélektroprivodasastatičeskojsistemojpodčinennogoregulirovaniâpridejstviiperemennyhsiltreniâ
AT zadorožnijna sintezdvuhmassovogoélektroprivodasastatičeskojsistemojpodčinennogoregulirovaniâpridejstviiperemennyhsiltreniâ
first_indexed 2025-07-11T03:07:56Z
last_indexed 2025-07-11T03:07:56Z
_version_ 1837318306142355456
fulltext ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2018. №3 23 © И.Н. Задорожняя, Н.А. Задорожний УДК 621.771.06:233.2 doi: 10.20998/2074-272X.2018.3.03 И.Н. Задорожняя, Н.А. Задорожний СИНТЕЗ ДВУХМАССОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С АСТАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ПОДЧИНЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРИ ДЕЙСТВИИ ПЕРЕМЕННЫХ СИЛ ТРЕНИЯ Отримав подальший розвиток метод синтезу електроприводу з астатичною системою підпорядкованого регулювання при дії змінних сил тертя з активним демпфіруванням пружних механічних коливань, що досягається вибором відповідного спів- відношення динамічних параметрів. Показано, що параметри в електромеханічних системах знаходяться у взаємозв’язку, а реалізація розрахункових співвідношень для регулятора швидкості при оптимізації основана на компенсації впливу пружних сил інерційними та може бути використана для настройки систем керування технологічних машин. Бібл. 13, рис 2. Ключові слова: електромеханічна система, демпфірування, електропривод, взаємодія, регулювання, регулятор швид- кості, синтез параметрів, змінні сили тертя. Получил дальнейшее развитие метод синтеза электропривода с астатической системой подчиненного регулирования при действии переменных сил трения с активным демпфированием упругих механических колебаний, что достигает- ся выбором определенного соотношения динамических параметров. Показано, что параметры в электромеханиче- ских системах находятся во взаимосвязи, а реализация расчетных соотношений для регулятора скорости при опти- мизации основана на компенсации влияния упругих сил инерционными и может быть использована для настройки систем управления технологических машин. Библ. 13, рис 2. Ключевые слова: электромеханическая система, демпфирование, электропривод, взаимодействие, регулирование, регулятор скорости, синтез, переменные силы трения. Введение. Регулируемый автоматизированный электропривод (ЭП) современных технологических ма- шин выполняет функции ограничения динамических нагрузок электрического и механического оборудо- вания, теоретически обеспечивает высокую статическую и динамическую точность воспроизведения законов управления и инвариантность к возмущающим воздей- ствиям при нормированном быстродействии [1, 2]. Од- нако практическая реализация динамических возможно- стей ЭП затруднена из-за влияния на процессы регули- рования и управления упругих механических звеньев передач, действия переменных сил трения на валу рабо- чих механизмов [3, 4]. В режиме низких скоростей в ЭП с широким диапазоном регулирования переменные силы трения в сочетании с упругими механическими колеба- ниями являются причиной возникновения автоколеба- ний и потери устойчивости [5, 6]. Постановка задачи исследования. В опублико- ванных научно-исследовательских работах приводят- ся результаты анализа и предложены методы синтеза двухмассовых электромеханических систем (ЭМС) по различным критериям оптимизации, как правило, без рассмотрения эффектов взаимодействия под- систем [7-9], поэтому представляет интерес исследо- вание электроприводов с астатической системой авто- матического регулирования и минимизацией колеба- тельных составляющих процессов при действии пе- ременных сил трения и оптимальном (предельном) электромеханическом взаимодействии. Двухмассовая ЭМС с астатической системой под- чиненного регулирования представлена структурной схемой на рис. 1. При описании структурной схемы используется относительная форма записи пара- метров, и объект регулирования характеризуется сле- дующими параметрами: TM1 = J1ωH/MH – механическая постоянная времени электродвигателя; TM2 = J2ωH/MH – механическая постоянная времени механизма (вто- рая масса, приведенная к валу двигателя); 21211212 /)( MMMM TTTTcΩ  – частота свободных колебаний двухмассовой ЭМС; c12 = C12ωH/MH – ко- эффициент упругости механической передачи; βС = ± ВCωH/MH – коэффициент трения механической нагрузки для различных участков характеристики;  = (TM1 + TM2)/TM1 – коэффициент распределения инерционных масс двигателя и механизма. При настройке контура тока (момента) на предель- ное быстродействие влияние на него упругих механиче- ских колебаний для постоянной интегрирования контура тока TT << Ty (Ty = 1/Ω12) и  = 1,01 – 1,5 считается незна- чительным [7], что позволяет после преобразования пе- редаточную функцию принять в виде WKT(p) ≈ 1,0. Регу- лятор скорости – пропорционально-интегральный с ко- эффициентом передачи KR и постоянной интегрирова- ния τ – обеспечивает нулевую статическую ошибку при изменении нагрузки mC на валу механизма. Исследования влияния переменных сил трения производим для отдельных (линеаризованных) участков характеристики нагрузки. При влиянии упругих звеньев в сочетании с проявлением «отрицательного» вязкого трения (βC < 0) в ЭМС возбуждаются колебания с деста- билизацией процессов регулирования и потерей устой- чивости [10]. Возникают также проблемы устойчивости ЭМС с двукратноинтегрирующей САУ в режиме малых скоростей и при действии сил трения на возрастающем участке характеристики нагрузки (βC > 0). Целью исследования является решение актуаль- ной задачи активного подавления упругих электро- механических колебаний в ЭМС с астатической сис- темой автоматического регулирования. Если демпфи- рование упругих механических колебаний осуществ- ляется за счет оптимизации динамической жесткости механической характеристики ЭП [11], то удается обеспечить требуемую степень устойчивости при ми- нимальной колебательности ЭМС и высокой точности отработки возмущений по нагрузке. 24 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2018. №3 Рис. 1. Структурная схема двухмассовой электромеханической системы с нелинейной механической нагрузкой при астатическом регулировании Для исследования демпфирующих свойств ЭМС на основании структурной схемы получены передаточные функции по управляющему и возму- щающему воздействиям, из которых, как и в источ- нике [10], используется характеристический поли- ном (ХП): .))(( )( )()( 22 1 3 1 242 1 RCRdR уRdRМ dМуRуМ KpτβKТK pТKТKТ рТТТKрТТpQ      (1) Материалы исследований. В ХП (1) для удоб- ства записи и анализа приняты следующие обозначе- ния: Td = ±βС/с12 – постоянная времени, обусловленная вязким трением; Ty = 1/Ω12 – постоянная времени уп- ругих колебаний. Если после преобразования выражения        R C RCR K KK  1 , обозначить   R C K 1 , (2) то становится понятным смысл коэффициента «ε» – он характеризует дополнительное отклонение в дина- мике скорости механизма 2 при действии перемен- ных сил трения. В области малых отклонений от точки устано- вившегося режима колебаний ε > 1, если βС > 0, ω < ω0, ε = 1, если βС = 0, ω = ω0, 0 < ε < 1, если βС < 0 и | βС | < KR, ω > ω0. Тогда для канонической формы записи полинома .1)()( )()( 221 312421   pТpТТ K Т рТ K Т ТрТ K Т pQ dуd R М d R М уу R М   (3) Активное подавление упругих колебаний с раз- витием процессов дестабилизации при астатическом регулировании анализировать по ХП (1) затрудни- тельно из-за множества вариантов сочетания пара- метров и частных решений. Поэтому представим ХП (3) в нормированном виде с учетом обобщенных параметров (4)                       . ; 2 ; 2 1 ; 1 21 1 2 1 2 2 12 М ММ у d С М R D уR М E B Т ТТ Т Т Т K ТK Т K      (4) Предложенная форма нормирования полиномов процессов электромеханического взаимодействия [11] учитывает физические явления и устанавливает взаи- мосвязи параметров ЭМС. Согласно (4) КВ – коэффициент взаимодействия электромагнитной и механической подсистем ЭМС; D – коэффициент демпфирования (отдельной) парци- альной электромагнитной подсистемы; C – коэффи- циент демпфирования (отдельной) парциальной ме- ханической подсистемы, причем C > 0, βС > 0, ε > 1, C = 0, βС = 0, ε = 1, C < 0, βС < 0, ε < 1, | βС | < KR. При совместном рассмотрении соотношений (4) для КВ и D получаем формулы связи параметров ЭМС исходной структурной схемы с обобщенными показателями         .2 ; 2 1 уDВ D уB R М ТК ТK K Т   (5) Приняв форму нормирования (5), ХП представим в виде   .1)(2 4)1( )(2)( 22 3344    рТK рТKK рТKKрТKpQ уCDB уCDBB уCBDBуB    (6) ЭП при отработке отклонения скорости с нуле- вой статической ошибкой при действии нагрузки, пе- ременных сил трения и устойчивом движении с зату- ханием процессов в механической подсистеме будет являться динамическим гасителем колебаний. В таком случае ХП (6) при последовательной ди- намической декомпозиции представляется отдель- ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2018. №3 25  ными взаимодействующими электромагнитной и ме- ханической подсистемами с описанием процессов в следующем виде: .0)12)(12()( 02 22 001 22 0  рТрТрТрТpQ  (7) Электромеханическое взаимодействие процессов при описании в форме (7) физически означает полное извлечение (отвод) энергии колебаний из механичес- кой подсистемы в электромагнитную с одновременным преобразованием при ξ2  ξ1 за минимальное время. ХП (7) после преобразования к стандартному ви- ду записывается как .1)(2 )42()(2)( 021 22 021 33 021 44 0   рТ рТрТрТpQ   (8) Процессы в ЭМС при действии переменных сил трения и возбуждения упругих механических колеба- ний, которые описаны в нормированной форме (6) будут соответствовать процессам (8) при условии ра- венства коэффициентов при соответствующих степе- нях оператора характеристических полиномов, что дает следующую систему уравнений:              .)(2)(2 ;)42()4)1(( ;)(2)(2 ; 021 2 021 2 3 021 3 4 0 4 ТТK ТТKK ТТKK ТТK уCDB уCDBB уCBDB уB     (9) Система уравнений (9) решается при учете физи- ческих соображений – в полной ЭМС при оптималь- ной электромеханической связи 21   , (10) где 1 = E – коэффициент демпфирования процессов электромагнитной подсистемы в составной ЭМС; 2 = М – коэффициент демпфирования процессов ме- ханической подсистемы в составной ЭМС. Известно, что ЭП может обладать свойствами демпфирования колебаний в упругой механической подсистеме с вязким трением при колебательном движении электромагнитной подсистемы [12], то и в системе с дестабилизацией 1 < 1. И, конечно, сум- марный эффект гашения колебаний в механической подсистеме не может быть выше демпфирующего действия электродвигателя. Такое ограничение позво- ляет принять и выразить для упрощения преобразова- ний при решении системы (9) следующее обозначение DC m  , (11) где m – коэффициент веса (доля) демпфирования си- лами трения (по отношению к D); 0 < m < 1 – трение вязкое при движении со скоростью, соответствующей положительному участку характеристики трения; –1 < m < 0 – при колебательном движении со скоро- стью, соответствующей отрицательному участку ха- рактеристики трения. Процессы (7) в электромагнитной и механичес- кой подсистема будут равнозначны, то есть будут протекать с предельной степенью устойчивости и ми- нимальной колебательностью в случае 2 = 1 для демпфирования 2222 22 )())(2)(1(2)1( )())(1(2)1( mmmmmm mmmm D      при выполнении следующих соотношений для обоб- щенных показателей электромеханического взаимо- действия подсистем ; )( )1( 2 2 m m KB      .DC m              (12) Анализ полученных соотношений (12) показы- вает, что при предельной степени демпфирования – минимуме колебательности – коэффициент электро- механического взаимодействия КВ и коэффициент демпфирования D определяются как коэффициентом распределения инерционных масс , так и коэффи- циентом отклонения скорости ε и коэффициентом веса «m». При допущении отсутствия действия пере- менных сил трения на валу механизма ε = 1 и m = 0 получаются следующие соотношения: ;BK ,1 D (13) которые соответствуют приведенным в источнике [9] для реализации процессов в ЭМС с предельной степе- нью электромеханического демпфирования упругих колебаний астатической системой автоматического регулирования. Таким образом, если выполнить син- тез параметров ЭМС при астатическом регулирова- нии, соблюдая соотношения (12), процессы в динами- ке будут соответствовать эталонным (7) и при влия- нии дестабилизирующих факторов с действием «от- рицательного» вязкого трения ЭМС будет устойчива при  > 1, 0 < ε < 1 и положительном вязком трении при 1 <  < 5 и ε > 1. В предельном случае характер колебательных затухающих процессов в ЭМС будут соответствовать предельному демпфированию с пока- зателями: ; )1)((4 )()1)((2)1( 2 2 22 0 Dm mm mmmm        ,0  МE                           (14) ,1 2 00  EММE (15) где 0 – коэффициент демпфирования колебаний в ЭМС; )1( )(1 12 0 0 m m Т      – собственная частота недемпфированных колебаний двухмассовой ЭМС, в динамике эквивалентной одномассовой. Показатели характера процессов в ЭП (14), (15) с предельной степенью демпфирования упругих коле- баний при действии переменных сил трения достига- ются настройкой регулятора тока по критерию «мо- дульный оптимум», а регуляторов скорости системы подчиненного регулирования по соотношениям ; 2 1 уB DМ R ТK Т K   уDВ ТК  2 , (16) которые получены из формул (5) с последующей под- становкой оптимальных значений параметров КB, D, C из (12). 26 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2018. №3 На рис. 2 приведена осциллограмма изменения момента двигателя m(t) для малых отклонений скоро- сти при единичном ступенчатом изменении нагрузки для участка характеристики с отрицательным трени- ем, где график переходного процесса 1 представлен для случая настройки на симметричный оптимум с типовыми параметрами САУ при расчетах без учета свойств упругого звена и переменных сил трения, а график переходного процесса 2 – для случая настрой- ки на минимум колебательности с оптимальными па- раметрами САУ для участка характеристики с «отри- цательным» трением. ЭП эффективно демпфирует колебания. В частности, предлагаемый метод синтеза параметров САУ был апробирован в промышленных условиях, при этом получены положительные резуль- таты при наладке и модернизации станочного элек- тропривода [13]. t, s m(t), о.е. Рис. 2. Графики изменения момента двигателя для малых отклонений скорости при единичном ступенчатом измене- нии нагрузки: 1 – γ = 1,5, Ω12 = 62,8 с-1, KR = 141,75, = 0,02 с; 2 – γ = 1,5, Ω12 = 62,8 с-1, KR = 65,227,  = 0,0273 с, ξ = 0,686, m = –0,5, ε = 0,98 Выводы. 1. Двухмассовый ЭП с астатической системой ре- гулирования при действии переменных сил трения эффективно демпфирует колебания при оптимизации параметров регуляторов. 2. Синтез параметров регуляторов скорости по со- отношениям для коэффициента передачи KR и посто- янной интегрирования  позволяет реализовать пре- дельные показатели характера затухающих процессов при нулевой статической ошибке. 3. Метод синтеза по обобщенным показателям КB, D, C и γ удовлетворяет требованиям системного ана- лиза, так как учитывает меры механического, конст- руктивного, электромеханического способов подавле- ния упругих механических колебаний. 4. Метод синтеза рекомендуется к практическому использованию для систем управления ЭП металлур- гических и подъемно-транспортных машин, метал- лорежущих станков. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ключев В.И. Теория электропривода. – М.: Энергоатом- издат., 2001. – 704 с. 2. Попович М.Г., Лозинський О.Ю., Клепіков В.Б. та ін. Електромеханічні системи автоматичного керування та еле- ктроприводи : навч. посібник для студ. вищ. навч. закладів, які навчаються за напрямом «Електромеханіка». – К.: Ли- бідь, 2005. – 680 с. 3. Андрющенко В.А. Об устойчивости следящего элек- тропривода низких скоростей при неограниченном воз- растании некоторых его параметров // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 1976. – №1. – С. 100-103. 4. Иванченко Ф.К. Механика приводов технологических машин. – К.: Вища шк.,1986. – 152 с. 5. Бесекерский В.А. Динамический синтез систем автома- тического регулирования.  М.: Наука, 1970. – 576 с. 6. Клепиков В.Б., Осичев А.В. Определение границ устой- чивости электропривода с отрицательным вязким трением с учетом упругости кинематической цепи // Электричество. – 1989. – №1. – С. 36-41. 7. Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г. Автоматизированный электропривод с упругими связями. – СПб.: Энерго- атомиздат, 1992. – 288 с. 8. Бургин Б.Ш. Анализ и синтез двухмассовых электро- механических систем. – Новосибирск: Новосиб. электро- техн. ин-т, 1992. – 199 с. 9. Samuelsson O. Load modulation at two locations for damp- ing of electromechanical oscillations in a multimachine system // Power Engineering Society Summer Meeting 2000. IEEE, 2000, vol.3, pp. 1912-1917. doi: 10.1109/pess.2000.868826. 10. Задорожний Н.А., Марилов Н.Г., Кутовой Ю.Н., Мо- хаммед Арус. Анализ электромеханической системы приво- дов с упругими механическими связями в режиме низких скоростей и буксовании // Вестник НТУ «ХПИ». Темат. вып.: Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика. – 1997. – С. 122-123. 11. Задорожний Н.А., Задорожняя И.Н. Синтез параметров астатической системы автоматического управления двух- массовыми электроприводами с заданной степенью устой- чивости и минимальной колебательностью // Вестник НТУ «ХПИ». Темат. вып.: Проблемы автоматизированного элек- тропривода. Теория и практика. – 2015. – №12(1121). – С. 155-159. 12. Задорожня І.М. Оптимізація динамічних режимів при- водів металургійних машин з мінімізацією впливу пружних коливань // Електромеханічні та енергетичні системи, мето- ди моделювання та оптимізації. Збірник наукових праць ХІ Міжнародної науково-технічної конференції. – Кременчук, КрНУ, 2013. – С. 51-52. 13. Задорожний Н.А., Ребедак О.А., Задорожняя И.Н. Осо- бенности работы механизма подачи глубокорасточного станка КЖ-1910 в режиме низких скоростей // Вісник НТУ «ХПІ». – 2013.– №36(1009). – С. 209-210. REFERENCES 1. Kliuchev V.I. Teoriia elektroprivoda [Theory of the electric drive]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 2001. 704 p. (Rus). 2. Popovich M.G., Lozins'kii O.Iu., Klepіkov V.B. Elektromekhanіchnі sistemi avtomatichnogo keruvannia ta elek- troprivodi : navch.posіbnik dlia stud. vishch. navch. zakladіv, iakі navchaiut'sia za napriamom «Elektromekhanіka» [Electrome- chanical systems of automatic control and electric drives: a man- ual for students of higher educational institutions in the direction of «Electromechanics»]. Kyiv, Lybid Publ., 2005. 680 p. (Ukr). 3. Andriushchenko V.A. On the stability of the traction electric drive of low speeds with unlimited increase of some of its parame- ters. Russian Electromechanics, 1976, no.1, pp. 100-103. (Rus). ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2018. №3 27  4. Ivanchenko F.K. Mekhanika privodov tekhnologicheskikh mashin [Mechanics of drives of technological machines]. Kyiv, Vishcha shk. Publ., 1986. 152 p. (Rus). 5. Besekerskii V.A. Dinamicheskii sintez sistem av- tomaticheskogo regulirovaniia [Dynamic synthesis of automatic control systems]. Moscow, Nauka Publ., 1970. 576 p. (Rus). 6. Klepikov V.B., Osichev V.B. Determination of the stability limits of an electric drive with negative viscous friction taking into account the elasticity of the kinematic chain. Electricity, 1989, no.1, pp. 36-41. (Rus). 7. Bortsov Iu.A., Sokolovskii G.G. Avtomatizirovannyi elek- troprivod s uprugimi sviaziami [Automated electric drive with elastic connections]. St. Petersburg, Energoatomizdat Publ., 1992. 288 p. (Rus). 8. Burgin B.Sh. Analiz i sintez dvukhmassovykh elektromekhani- cheskikh sistem [Analysis and synthesis of two-mass electrome- chanical systems]. Novosibirsk, NETI Publ., 1992. 199 p. (Rus). 9. Samuelsson O. Load modulation at two locations for damp- ing of electromechanical oscillations in a multimachine system. Power Engineering Society Summer Meeting 2000. IEEE, 2000, vol.3, pp. 1912-1917. doi: 10.1109/pess.2000.868826. 10. Zadorozhnii N.A., Marilov N.G., Kutovoi Iu.N., Arus Mok- hammed. Analysis of electromechanical drive systems with elastic mechanical connections in the regime of low speeds and slippin. Bulletin of NTU «KhPI». Series: Problems of automated electric drive. Theory and practice. Kharkov, 1997, pp. 122-123. (Rus). 11. Zadorozhnii N.A., Zadorozhniaia I.N. Synthesis of pa- rameters of an astatic automatic control system for two-mass electric drives with a specified degree of stability and mini- mum oscillation. Bulletin of NTU «KhPI». Series: Problems of automated electric drive. Theory and practice, 2015, no.12(1121), pp. 155-159. (Rus). 12. Zadorozhnia І.M. Optimization of dynamic modes of drives of metallurgical machines with minimization of influence of elastic oscillations. Electromechanical and Energy Systems, Modeling and Optimization Methods. Conference proceedings of the 11th International conference of students and young re- searches. Kremenchuk, April 9-11, 2013, pp. 51-52. (Ukr). 13. Zadorozhnii N. A., Rebedak O. A., Zadorozhniaia I.N. Fea- tures of the work of the feed mechanism deep machine KZH- 1910 in low speed mode. Bulletin of NTU «KhPI», 2013, no.36(1009), pp. 209-210. (Rus). Поступила (received) 19.02.2018 Задорожняя Инна Николаевна1, к.т.н., доц., Задорожний Николай Алексеевич1, к.т.н., доц., 1 Донбасская государственная машиностроительная академия, 84313, Донецкая обл., Краматорск, ул. Академическая, 72, e-mail: zadorozhnyaya_in@ukr.net I.N. Zadorozhniaia1, N.A. Zadorozhniy1 1 Donbass State Engineering Academy, 72, Akademicheskaia Str., Кramatorsk, Donbass Region, 84313, Ukraine. Synthesis of a two-mass electric drive with an astatic system of subordinate regulation at the action of variable friction forces. Purpose. The solution of actual problem of active suppres- sion of resilient electromechanical vibrations in an electric drive with the astatic system of automatic control is pre- sented. Methodology. For research of damping properties of electrical drive according to a flow diagram from transmis- sion functions on regulation and indignation a characteristic polynomial is got in the rationed form of parameters that takes into account the physical phenomena and sets inter- communications of parameters in the electromechanical sys- tem. As a result of it a characteristic polynomial at a succes- sive dynamic decoupling appears separate interactive elec- tromagnetic and mechanical subsystems. Thus, electrome- chanical interaction physically means complete extraction of energy of vibrations from a mechanical subsystem in elec- tromagnetic with simultaneous transformation for minimum time. An electric drive for the case of realization of proc- esses of electromechanical interaction is the dynamic extin- guisher of vibrations. Results. The active resilient mechani- cal oscillation damping comes true due to optimization of dynamic inflexibility of mechanical description of electrical drive and as a result the required degree of stability is pro- vided at minimum vibration and high exactness of working off indignations on loading. Originality. For the first time an electrical drive with the astatic system of automatic control at the action of variable forces of friction for the offered optimal parameters of dynamic inflexibility of mechanical description effectively damps vibrations. The synthesis of parameters of regulators according to correlations allowed to realize the maximum indexes of character of attenuation processes at a zero static error. Practical value. The synthe- sis method is approved in industrial conditions during the adjustment and modernization of the machine tool and is recommended for setting up automatic control systems for the operating and newly designed electric drives of techno- logical machines. References 13, figures 2. Key words: electromechanical system, damping, electric drive, interaction, regulation, speed controller, synthesis, variable friction forces.

Ähnliche Einträge