Електропривід механізму підіймання затвора зливної греблі з керованним процесом рушання

Abstract

На сьгодні актуальним є питання щодо виконання передпускової підготовки, рушання та пуску достатньо широкого класу технологічних механізмів, що характеризуються складним процесом формування моменту опору в початковий час рушання. Одним із прикладів є дводвигуний електропривод механізму підіймання затвора зливної греблі. Система «електропривод механізму підіймання—затвор—карман зливної греблі» складається з достатньої кількості підсистем, які взаємодіючи, визначають стан системи. Перехід системи з одного стану в інший може відбуватися неявно, безперервно або стрибкоподібно. Сучасні системи керованого електроприводу не відповідають усім вимогам виконання технологічного процесу. Це є підставою для пошуку технічних рішень, що забезпечують необхідну якість технологічного процесу з мінімальним споживанням електроенергії та зниження експлуатаційних витрат за рахунок застосування сучасних методів і засобів автоматизації.

В настоящее время актуальным является вопрос о выполнении предпусковой подготовки, трогания и пуска достаточно широкого класса технологических механизмов, которые характеризируются сложными процессами формирования момента сопротивления в начальный момент трогания. Одним из примеров является двухдвигательный электропривод механизма подъема затвора сливной плотины. Система «электропривод механизма подъема—затвор—карман сливной плотины» состоит из большого количества взаимодействующих подсистем, при этом состояние системы определяется состояниями ее элементов, переход системы из одного состояния в другое может происходить неявно, непрерывно или скачкообразно. Существующие системы управляемого электропривода не удовлетворяют все требования технологического процесса и не обеспечивают эффективные и безаварийные режимы работы электропривода самого технологического механизма. Это является основанием для поиска технических решений, обеспечивающих необходимое качество технологического процесса при минимальном потреблении электроэнергии и снижение эксплуатационных расходов за счет применения современных методов и средств автоматизации. Предложенная экспертная система с нечеткой логикой по эвристическим правилам формирует сигнал задания частоты и напряжения источника питания по оптимальным законом частотного управления. При анализе результатов исследования на математической модели установлено, что процессы трогания и пуска в предложенной системе в отличии от систем управляемого трогания с жестко заданным законом частотного управления характеризуются значительной продолжительностью переходного процесса, но значения тока достигают своих максимальных значений только на короткий период времени, что способствует сохранению ресурса приводного двигателя и системы в целом за счет уменьшения тепловых и вибрационных нагрузок. Предложенная экспертная система управляемого трогания может быть усовершенствована за счет расширения эвристических правил с использованием дополнительных параметров, характеризующих состояние электромеханической системы, и реализации её на базе нейронных сетей.

Currently, the important issues for the implementation of pre-training, pick-up and start-up sufficiently broad class technological mechanisms are characterized by a complex process of formation of resistance since the initial pick-up time. The example of such a mechanism is electric industrial twin engined electric lifting mechanism shutter to drain the dam. The system of "electric lifting mechanism—gate—pocket drainage dam" is complex and consists of a sufficient number of interacting subsystems, and the state of the system depends on the state of its elements, transition system from one state to another can occur implicitly, continuously or abruptly. Existing systems of controlled electric drive does not satisfy all the requirements of the manufacturing process as well as efficient and trouble-free operation regimes of electric technological mechanism. This is the basis for finding technical solutions that ensure the required quality of the process with minimal power consumption and reduce operating costs through the use of modern techniques and automation. The proposed expert system with fuzzy logic implemented on the two fuzzy-regulators on heuristic rules under the weight parameters input signals form the signal job frequency and voltage source of nourishment for the optimal frequency management law. In the analysis of research on the mathematical model there has been found that the processes of movement start and start-up of the proposed system, unlike systems controlled pick-up of rigidly-defined law of frequency management is characterized by longer duration of the transition process, but the current value and, consequently, power consumption acquire their maximum values only at a short time, which saves resources and drive motor system as a whole by reducing heat and vibration loads. The proposed expert system controlled pick-up can be improved by extending the heuristic rules with additional parameters that describe the state of the electromechanical system, and implementation based on neural networks.