Аннотация
Асинхронные вибродвигатели широко применяются на практике, но при этом имеют существенный недостаток – резкое увеличение амплитуд колебаний при прохождении зоны резонанса в процессе пуска и выбега, что отрицательно сказывается на их работе. Многие исследователи решали данную проблему: использование двигателей со значительным резервом мощности (30-70%), конденсаторное торможение. Однако резерв мощности ухудшает энергетические показатели (КПД и коэффициент мощности в рабочем режиме), а конденсаторное торможение весьма ограниченно и может не совпадать с зоной резонанса. Цель исследования – рассмотрение и анализ частного случая, при котором происходит застревание ротора асинхронного вибродвигателя на околорезонансной частоте при прохождении зоны резонанса выбегом, с целью выявления способа, позволяющего исключить данное явление. Для проведения исследований может применяться любой серийный асинхронный вибродвигатель с паспортными характеристиками. В настоящей работе исходными данными для исследования использовались паспортные характеристики серийного асинхронного вибродвигателя ИВ–105–2,2 с одноключевой схемой реверса и основные параметры вибрационной системы при минимальных значениях диссипативных сопротивлений. Создана математическая модель рассматриваемой вибрационной системы и асинхронного вибродвигателя при общепринятых допущениях (без учета потерь в стали, высших гармоник магнитного поля при равномерном воздушном зазоре и напряжении питания, являющимися симметричной системой синусоидальных напряжений) в программной среде МВТУ 3.7. Предложен способ применения одноключевой схемы реверса с конденсаторно-тиристорным коммутатором, позволяющий уменьшить колебания в зоне резонанса и предотвратить застревание ротора асинхронного вибродвигателя на околорезонансной частоте, при прохождении через зону резонанса. Получены расчетные осциллограммы переходных процессов. Корректное применение математического аппарата позволяет утверждать, что при проведении исследований с различными серийными асинхронными вибродвигателями полученные результаты совпадают, это доказывает эффективность применения одноключевой схемы реверса, что позволит повысить надежность асинхронных вибродвигателей и увеличить срок эксплуатации электропривода.
Ключевые слова
Вибрационные машины, асинхронный вибродвигатель, резонанс, пуск, торможение, амплитуда колебаний, конденсаторное противовключение.
1. Блехман И.И. Теория вибрационных процессов и устройств. Вибрационная механика и вибрационная техника. СПб.: Руда и Металлы, 2013. 640 с.
2. Шестаков В.М., Белокузов Е.В., Епишкин А.Е. Синтез законов управления режимами работы автоматизированных вибрационных установок // Электричество. 2013. №11. с. 31-35.
3. Jnoue J., Araki Y., Hirakawa M. The self-synchronization of mechanical vibrators of the resonance type vibrating machinery with multidegree of freedom. «Dyn. Multibody Syst. Symp., Munich, 1977», Berlin e. a., 1978. pp. 75–86.
4. Michalczyk J. Angular oscillations of vibratory machines of independent driving systems caused by a non-central direction of the exciting force operations. Arch. Min. Sci., Vol. 57, №1, Warszawa, 2012. pp. 169-177.
5. Гаврилов Е.Н. Динамические процессы зарезонансных вибрационных машин // Вестник Казанского технологического университета. 2013. №12 (16). С. 87–90.
6. Гаврилов Е.Н. Математическое описание одномассовой вибрационной транспортирующей машины // Вестник Казанского технологического университета. 2015. №1 (18). С. 339–343.
7. Дмитриев В.Н., Лунина Н.А., Дунаев Д.И. Математическое моделирование асинхронного вибрационного электропривода // Труды VIII Международной (XIX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2014 (г. Саранск, 7-9 октября 2014 г.). Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. Т1. С. 312-315.
8. Гаврилов Е.Н. Разработка и исследование асинхронного дебалансного электропривода зарезонансных вибрационных транспортирующих машин с пуско-тормозным конденсаторным устройством: дис … канд. техн. наук. 05.09.03 / Гаврилов Евгений Николаевич. Ульяновск, 2012.
9. Дмитриев В.Н., Кислицын А.Л. Судовые электромеханические устройства ввода – вывода информации. М.: Энергоатомиздат, 2006. 253 с.
10. Пат. 2657010 Российская Федерация, МКП Н02Р3/20. Асинхронный электропривод / Д.И. Дунаев, С.Н. Жирнов, Р.Н. Шакиров; заявитель ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ». №2017111161; заяв. 03.04.2017; опубл. 08.06.2018.