Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры



Скачать 29.67 Kb.
Дата26.07.2014
Размер29.67 Kb.
ТипДокументы


МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ АНАЛИЗА ДИНАМИКИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

А.С. Савин

В.А. Мозжечков, научный руководитель, д-р техн. наук, профессор

Тульский государственный университет

г. Тула
Одним из наиболее массовых типов электроприводов являются электроприводы трубопроводной арматуры (ЭП ТПА) [1], используемые для управления положением запорного органа трубопроводной арматуры, разновидностями которой являются вентили, задвижки, затворы, краны, клапаны и т.п.

Для управления ЭП ТПА широко используются встроенные измерители крутящего момента, действие которых основано на контроле смещения в редукторе привода подпружиненного червяка по шлицам его оси под действием тангенциальной силы взаимодействия червяка с червячным колесом. Червячный редуктор привода и измеритель крутящего момента единый механизм, динамика которого существенно влияет на эффективность управления. Спецификой такого механизма, требующей учета при управлении приводом, является его нежёсткость, многомассовость, существенное проявление сил трения в зацеплении червячной пары, возможность проявления эффекта самоторможения.

В современной литературе динамика электроприводов ЭП ТПА с механизмами указанного выше типа не описана с достаточной подробностью, позволяющей оценивать влияние конструктивных параметров механизма привода на точность измерения крутящего момента и эффективность процессов управления.

Перечисленные обстоятельства обусловили актуальность разработки предлагаемого математического описания ЭП ТПА, учитывающего конструктивные особенности механической передачи вышеуказанного типа, позволяющего адекватно оценивать погрешности измерения крутящего момента и исследовать сопряженные с решением задач управления приводом информационные и энергетические динамические процессы. Для вывода уравнений движения механической подсистемы привода используется лагранжевый формализм и модель, представленная в [2].

На основе предложенного математического описания ЭП ТПА была разработана компьютерная модель, реализованная на языке MATLAB, обладающая высокой универсальностью и позволяющая моделировать процессы функционирования широкой гаммы ЭП ТПА.

В качестве примера, демонстрирующего возможности модели были проанализированы переходные процессы в ЭП ТПА производства ЗАО «Тулаэлектропривод» марки ЭП4В-Б-250-45.



На рисунке представлены переходные процессы, соответствющие включению и выключению ЭП ТПА на холостом ходу и при его нагружении моментом 250 . На графиках приведены следующие величины: – сила тока в обмотках статора электродвигателя, А; gif" name="object3" align=absmiddle width=35 height=21> – мощность, развиваемая электродвигателем, Вт; – крутящий момент, развиваемый электродвигателем, ; – скорость вращения вала электродвигателя, ; – величина продольного смещения червяка по шлицам вала, мм.

а б
Рис. Включение и выключение ЭП ТПА на холостом ходу (а) и включение и выключение ЭП ТПА при нагружении моментом (б)
В результате разработана математическая модель ЭП ТПА с измерителем крутящего момента на основе подпружиненного червяка в червячной паре силового редуктора. Предложенная модель адекватно отражает основные физические эффекты, проявляющиеся при функционировании привода, в том числе, такое важное свойство, как самоторможение механической передачи. Высокий уровень детализации математического описания моделируемых процессов позволяет исследовать влияние конструктивных параметров привода на его динамические характеристики, с высокой достоверностью оценивать параметры информационно-измерительных и энергетических процессов при реализации различных законов управления. Проведенный анализ доказывает корректность и правильность разработанного математического описания.
1. Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура. — Л.: Машиностроение, 1981. — 368 с.

2. Савин А.С. Моделирование процессов функционирования электроприводов трубопроводной арматуры // Приборы и управление: Сборник статей молодых ученых. Вып. 7 / Под общ. ред. Е.В. Ларкина. — Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. — 152 с., с. 111 – 117.

Похожие:

Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconТехнический регламент «о безопасности трубопроводной арматуры»
Требования безопасности трубопроводной арматуры на стадиях ее жизненного цикла
Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconРегламента январь 2007 г. «О безопасности трубопроводной арматуры»
Охватывает все виды и типы арматуры, среди которых в определении «Арматура трубопроводная» отсутствуют функции для предохранительного...
Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconВ 2010 году выставка valve world expo была впервые проведена в Выставочном центре Дюссельдорфа, Германия
Мир арматуры – выставочный форум №1 в мире трубопроводной арматуры, деталей трубопроводов, приводной техники и уплотнений, объединяющий...
Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconАнализ трубопроводной арматуры на российском рынке

Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconМатематическая модель солнечной системы
Смульский И. И. Математическая модель Солнечной системы / в сб. Теоретические и прикладные задачи нелинейного анализа. Российская...
Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconМатематическая модель надежности объекта
Для анализа различных вариантов потери объектом работоспособности при эксплуатации целесообразно вначале представить этот процесс...
Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconПеречень производителей трубопроводной арматуры из сплавов цветных металлов ОАО «Пензенский арматурный завод»

Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconЛуганский завод трубопроводной арматуры «маршал»
...
Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconУсловное обозначение трубопроводной арматуры Принятое условное обозначение состоит из цифр и букв

Математическая модель для анализа динамики функционирования электропривода трубопроводной арматуры iconМатематическая модель всплытия подводной лодки
Естественно, математическая модель существенно отличается от реально происходящего процесса, так как при построении модели берется...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org