Электропривод намоточного станка с адаптивной системой управления тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Баранов Денис Сергеевич
- Специальность ВАК РФ05.09.03
- Количество страниц 141
Оглавление диссертации кандидат наук Баранов Денис Сергеевич
ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ НАМОТОЧНЫХ СТАНКОВ
1.1 Требования, предъявляемые к обмоткам на намоточном станке с электроприводом
1.2 Типы электрических приводов, применяемые в намоточных станках
1.3 Варианты реализации асинхронного электропривода для намоточного станка
1.4 Математическое описание асинхронного электропривода
1.5 Анализ существующих средств контроля натяжения провода
1.6 Особенности построения многокоординатных систем намоточных станков с числовым программным управлением
Выводы
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НАМОТОЧНОГО СТАНКА НА ЕГО МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ
2.1 Анализ модели электропривода намоточного станка
2.2 Расчет математической модели электромеханической системы намоточного станка
2.2.1 Расчет контура регулирования тока
2.2.2 Синтез и анализ замкнутой по скорости системы векторного управления
2.2.3 Настройка контура регулирования управления
2.3 Математическое моделирование в среде МаНаЬ 81шиНпк
Выводы
3 СИСТЕМНЫЕ СВОЙСТВА И СВЯЗИ КОМПОНЕНТОВ НАМОТОЧНОГО СТАНКА И АДАПТИВНОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НАМОТКИ
3.1 Технологические режимы при изготовлении катушек
3.2 Особенности изготовления катушек на намоточном станке с электрическим приводом
3.3 Адаптивная система регулирования электромеханической системы намоточного станка
Выводы
4 АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ НАМОТКОЙ
4.1 Выбор типа датчика для контроля натяжения
4.2 Структура разработанного программного обеспечения и ввод в систему датчика диаметра
4.3 Сравнение натяжения до адаптации и после адаптации
Выводы
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
5.1 Экспериментальная установка для проверки катушек
5.2 Технико-экономические показатели намоточных станков
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Экспериментальная установка
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Программа управления намоточным станком
ПРИЛОЖЕНИЕ В Акт внедрения
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК
Разработка и исследование автоматизированных электроприводов по системе ПЧ-АД для волочильных станов и намоточных устройств стальной проволоки2012 год, доктор технических наук Омельченко, Евгений Яковлевич
Разработка автоматизированного электропривода двухкатушечного намоточного аппарата волочильного стана2006 год, кандидат технических наук Туганбаев, Арман Ибрагимович
Разработка методов оптимизации динамических режимов работы бесфрикционных приемно-намоточных механизмов для машин синтетического волокна1984 год, кандидат технических наук Лукин, Владимир Николаевич
Автоматизированный электропривод совмещенного прокатно-волочильного проволочного стана2009 год, доктор технических наук Радионов, Андрей Александрович
Разработка автоматизированного электропривода блочного стана грубого волочения на основе синхронизированного асинхронного двигателя2018 год, кандидат наук Тележкин, Олег Анатольевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электропривод намоточного станка с адаптивной системой управления»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Постоянно растущие требования к технологичности производственных процессов и их качеству делают актуальной задачу адаптации системы управления намоточного станка, в том числе, вспомогательных механизмов этих станков, значительную долю которых до (25%) составляют электроприводы шпинделей на основе асинхронного двигателя. Специфика намоточных станков, а именно нагрузочные характеристики, режимы работы, условия пуска, и, зачастую большой процент брака, определяет необходимость регулирования их производительности с целью адаптации работы электропривода и исключения нерационального использования обмоточного провода. Однако в настоящее время значительная часть намоточных станков не обеспечивает необходимого качества намотки.
Технический прогресс в области аэронавтики, высокоскоростной навигации, космической и ракетной техники сделал приоритетным решение вопроса уменьшения размеров, веса, энергопотребления, повышения точности и сокращения сроков изготовления навигационного оборудования, где основными приборами являются гироскоп.
На сегодняшний день широко используются роторные вибрационные гироскопы (РВГ).
Для изготовления таких сложных устройств требуются новые технологии изготовления обмоток. Уход от зубцовой зоны воздушного зазора приводит к необходимости производства гладких (беспазовых) обмоток. Использование гладких обмоток в электродвигателях позволяет закрыть проблемы, связанные с потерями в стали. Подобные результаты уже были реализованы на практике в отрасли электромеханического производства (электрические машины типа ДПР, ДБМ и другие). Точность изготовленных обмоток влияет на бесперебойную работу и надежность электрических машин. В некоторых конструкциях для дальнейшей миниатюризации изделий может потребоваться переход на сверхтонкие провода, но прове-
ренный производственный процесс не всегда срабатывает. Прежде всего, необходимо обеспечить равенство с определенной точностью характерных катушек, составляющих всю обмотку. Это требование и очень тонкая изоляция оказывают значительное влияние на характеристики обмотки. Беспазовые обмотки достаточно часто применяют в изделиях спецтехники. Необходимость применения сверхтонкого провода для изготовления обмотки представляет главную трудность в производстве изделия, а также важно то, что уменьшение выхода годных изделий может произойти из-за любой неправильно выполненной операции. Плотная намотка витков катушки относительно друг друга обеспечивает устойчивость ее параметров. Вопросом намоточных станков занимались отечественные ученые Глазунов В.Ф., Цветков Н.М., Скороходов Е.А. [1, 8, 19, 20, 26], а также зарубежные David. J. Ginvery, James K. Good, David R. Roisum [123,124].
Актуальность темы обусловлена важностью проблемы повышения эффективности намоточного оборудования за счет адаптации.
Степень разработанности. Результаты проведенных ранее исследований по адаптации носят разрозненный характер и не могут быть применены к данному специфическому объекту управления, таким образом является необходимость синтеза подхода который объединяет различные каналы управления натяжением с помощью применением адаптивного подхода.
Цель работы: синтез адаптивной системы управления, обеспечивающий заданную точность натяжения сверхтонкого провода в намоточном станке, достигаемую применением двухканальной системы управления, при этом необходимо решить следующие задачи:
1. Техническое задание на разработку двухканальной и адаптивной системы управления.
2. Структурно-параметрический синтез электропривода намоточного станка обладающего повышенной способностью воспроизведения заданной точности натяжения.
3. Моделирование электропривода намоточного станка с целью адаптации и применением двухканальной системы управления.
4. Осуществление критического анализа, с целью оценки достоверности используемых алгоритмов и выявления особенности работы электромеханической системы намоточного станка.
Объект исследования: электромеханическая система с двухдвигательными частотными электроприводами в намоточных станках.
Предмет исследования: частотно регулируемые электроприводы, с векторным управлением работающие на упругую нагрузку.
Идея работы: заключается в одновременном использовании привода шпинделя намоточного станка и привода ролика натяжения, с целью получения синер-гетического эффекта.
Методология и методы исследования. Методы теории систем управления электромеханическими системами, теории электрических цепей, теории автоматического управления, теоретических основ электротехники использовались для решения поставленных задач, с применением пакетов прикладных программ.
Научная новизна основных положений, выносимых на защиту:
1. Установлено, что экспериментальное и теоретическое осуществление критического анализа характеристик электромеханической системы в зависимости от конструктивных параметров объекта, показало, что система управления намоточного станка, отличающаяся наличием двух каналов регулирования, является наиболее рациональной.
2. Разработана замкнутая система управления, отличающаяся тем, что она дает возможность реализовать модификацию законов управления в рамках программно-аппаратного комплекса.
3. Синтезирована компьютерная модель системы управления двухдвигатель-ным электроприводом включающая математическое описание и отличающиеся возможностью реализации более равномерного натяжения провода, что приводит к резкому уменьшению брака.
4. Проведенные исследования системы управления электротехническим комплексом двухдвигательного электропривода намоточного станка, отличающиеся
наличием двух каналов управления позволили реализовать параметры технического задания и установить необходимые параметры натяжения для каждого из каналов.
Новые научные положения, выносимые на защиту:
- результаты численных экспериментов и синтезированная на их основе методика расчета натяжения на всех участках технологической цепи;
- разработана математическая модель, реализующая двухканальное управление натяжением;
- разработана адаптивная система управления натяжением сверхтонкого провода, реализующая учет растяжения;
- результаты экспериментального исследования на макете и на реальном намоточном станке.
Тематика работы соответствует следующим пунктам паспорта специальности 05.09.03:
1. Развитие общей теории электротехнических комплексов и систем, изучение системных свойств и связей, физическое, математическое, имитационное и компьютерное моделирование компонентов электротехнических комплексов и систем.
2. Разработка, структурный и параметрический синтез электротехнических комплексов и систем, их оптимизация, а также разработка алгоритмов эффективного управления.
Практическая реализация работы и её результатов: основные зависимости синтезированы в ходе диссертационной работы, положены в основу рекомендации по модернизации электропривода намоточного станка. Результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены на АО «РИФ» г. Воронеж. Также результаты работы использованы при разработке методических указаний по дисциплине «Нелинейное управление в динамических системах», которое применено в учебном процессе ФГБОУ ВО ВГТУ.
Достоверность полученных результатов обеспечивается адекватной постановкой задачи исследования, совпадением теоретических прогностических рекомендаций с исследованиями проведенными на реальной модели намоточного станка.
Апробация работы. Научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Международной научно-практической конференции, "Альтернативная и интеллектуальная энергетика"; Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "УМНИК-2018", Воронеж 2018; Международной научно-технической конференции «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве (НТ - 2019)», Воронеж, 2019г.; Завалишинские чтения XV Международная конференция по электромеханике и робототехнике, Санкт-Петербург, Уфа, 2020 г.; 2020 International Russian Automation Conference (RusAutoCon),^^ 2020 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них 3 статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ и 2 статьи входящие в систему цитирования Scopus. Получены 5 патентов РФ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка использованной литературы из 124 источников и 3 приложений. Объем работы составляет 141 страницу, в том числе 68 рисунков и 4 таблицы.
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ НАМОТОЧНЫХ СТАНКОВ
1.1 Требования, предъявляемые к обмоткам на намоточном станке
с электроприводом
Для серийного выпуска гироскопических устройств необходима особая подготовка производства. В первую очередь это связано с использованием обмоточного микропровода для производства катушек роторного вибрационного гироскопа. Особые требования к идентичности параметров (тождественность кривой электродвижущей силы, индуцированной в различных обмотках) усугубляют проблему, ограничивая предельные погрешности в плотности укладки витков, их геометрического расположения и магнитоэлектрических характеристик обмотки.
Сверхтонкий провод задает условия к режиму изготовления [25, 69] обмотки. Логично предположить, что обеспечение рядовой плотности укладки, имеет необходимость определенного натяжения проволоки во время процесса намотки. При этом данное натяжение способно к удлинению проволоки и уменьшению ее сечения, росту удельного сопротивления меди, что в итоге может привести к повреждению изоляционного слоя провода, смещению витков провода в катушке друг относительно друга, разрыву провода и т.д.
В электромашиностроении производится множество видов катушек различных по следующим характеристикам: конфигурация, тип изоляции, используемый эмальпровод, технические условия к конструкции и т.п.
Основные параметры, оказывающие влияние на процесс намотки, и их взаимосвязи с выходными характеристиками катушек показаны на рисунке 1.1 [9].
Но основным фактором является намоточный станок, а именно система управления намоточным станком. При производстве катушек требуется соблюдение трех комплексов требований:
1 . Электрический комплекс требований.
2. Геометрический комплекс требований.
3. Служебный комплекс требований.
Рисунок 1.1 - Основные параметры, оказывающие влияние на процесс намотки, и их взаимосвязи с выходными характеристиками катушек
Исходя из этого, необходима адаптация системы управления намоточным станком.
1.2 Типы электрических приводов, применяемые в намоточных станках
Намоточные станки являются неотъемлемой частью при изготовлении катушек электрических машин. Этот тип устройств, к которому предъявляются важные условия - это надежность и безопасность [10]. Основной рабочий механизм - это привод. Сравнение намоточных станков по способу наматывания:
- станки открытого наматывания;
- станки пазового наматывания;
- станки кольцевого наматывания;
- станки специального наматывания;
К первому классу относятся все станки, в которых провод наматывается на линейные или фасонные каркасы, которые вращаются или перемещаются в осевом направлении в соответствии с принципиальной схемой, а также на каркасы с вращающейся формой поверхности, за исключением круглых.
Особенностью вторых типов намоточных станков является то, что проволока наматывается на технологические каркасы, обладающие фигурой абсолютно полных, либо не неполноценных окружностей, причем намоточный шаблон вращается около собственной оси, а проволока около оси поперечного разреза намоточного шаблона.
Намоточные машины для намотки проволоки во внешние или внутренние пазы пакетов статоров и роторов принадлежат к третьей категории.
Станки намотки катушек для телевизионных систем масштабирования относятся к четвертой категории. В этом случае проволока подвергается очень сложным пространственным перемещениям, чтобы быть уложенной на сформированную раму. Одним из основных критериев выбора типа машины является ее производительность.
Четвертая категория включает станки для намотки обмоток кадровых и строчных разверток телевизионного оборудования. В данном случае проволока
подвергается очень сложным пространственным перемещениям, чтобы обеспечивалась плотная укладка на профильный намоточный каркас.
Перед конструкторами и технологами при проектировании или приобретении намоточного оборудования, особенно для крупносерийного и массового производства обмоток, часто стоит сложная задача по выбору того или иного типа станка: одноместного или многоместного, однопозиционного или многопозиционного.
Производительность является основным критерием при выборе типа намоточного станка.
На сегодняшний день новейшие намоточные машины оснащены системой управления процессом намотки, обеспечивающей плавную регулировку частоты вращения основного намоточного вала, наматывание катушек с постоянной частотой вращения и плавное торможение основного намоточного вала.
Подбор вида электропривода, прежде всего, производят, определяя и рассматривая производственный процесс и сопоставляя технико-экономические показатели нескольких вариантов, соответствующие техническим параметрам этой рабочей машины [95, 115, 118]. Отталкиваясь от начальных условий необходимо найти идеально соответствующий требованиям и в тоже время предельно экономичный вид электропривода.
Подбор электропривода [62, 90, 92, 93, 102, 104] в большинстве случаев начинают с двигателей переменного тока. Для привода механизмов, в которых отсутствует регулировка частоты вращения, вне зависимости от их мощности, рекомендовано использовать электрические машины синхронные или асинхронные с короткозамкнутым ротором.
Для привода механизмов, имеющих тяжелые условия пуска или работы либо требующих изменения частоты вращения, необходимо использовать электродвигатели с наиболее простыми, также экономичными методами пуска или регулирования частоты вращения, возможными в данной установке.
Электрические машины постоянного тока рекомендуется использовать только лишь в тех вариантах, если электродвигатели переменного тока не гарантируют обеспечение требуемых параметров механизма или не экономичны.
Подбор типа электрической машины достаточно простой для нерегулируемого привода. Машины переменного тока обладают наиболее простой конструкцией, меньшей стоимостью, таким образом, при техническом обслуживании требует меньше затрат. Двигатели с большим скольжением наиболее подходит для интенсивного запуска и торможения, а именно в повторно-кратковременном режиме.
Сложно найти решение подбора вида электродвигателя для регулируемого привода. В зависимости от плавности регулировки частоты вращения, особые условия к переходным процессам применимы как для системы реостатного управления частотой вращения, так и системы с отдельными преобразователями. Приводы постоянного тока имеют преимущество в виду простоты управления частотой вращения, конкуренцию которым по характеристикам могут составить электроприводы с частотно-токовым и частотным управлением. Достоинства электроприводов с асинхронными машинами - примитивный конструктив, большой ресурс двигателей и возможность их серийного изготовления.
Помехой стремительной реализации электроприводов с частотным регулированием служит сложность и адаптация систем управления, что приводит к невысокой надежности их работы и завышенной стоимости. Глобальное внедрение электроприводов с частотным регулированием и микропроцессорным управлением на международный рынок увеличивает их безотказность, но никак не влияет на цену.
В производстве используют несколько видов электродвигателей:
- Электродвигатель переменного тока;
- Электродвигатель постоянного тока.
Электродвигатель переменного тока - это электрический двигатель, подключаемый к генератору переменного тока, где получаем механическую энергию путем преобразования из электрической. Двигатели переменного тока можно разделить на два основных типа: асинхронные и синхронные электродвигатели.
Синхронный электродвигатель - это электрический двигатель, который подключается к сети переменного тока, создающий синхронную частоту вращения. В данных электродвигателях ротор и магнитное поле статора вращаются с синхронной частотой вращения. Основной принцип заключается в том, что если двигатель подключен к электросети, через обмотки статора протекает ток, и создает электромагнитное поле вращения. Электромагнитное поле индуцируется в обмотке ротора и как следствие приводит к вращению ротора.
Достоинства синхронной электрической машины:
- Оптимально подходящий рабочий режим по реактивной мощности. Когда соб^ = 1 синхронный двигатель приобретает возможность работы без потребления и выделения реактивной мощности в электросеть. Это достигается путем автоматического ввода резерва двигателя. Таким образом, расчет статорной обмотки синхронной электрической машины производится расчет лишь по величине активного тока, а обмотка статора асинхронной электрической машины рассчитывается в соответствии с активным и реактивным током. Эта характеристика позволяет изготовить синхронную электрическую машину с меньшими габаритами, чем у асинхронного двигателя, а коэффициент полезного действия выше при той же номинальной мощности.
- Синхронный двигатель менее восприимчив к колебаниям напряжения сетевого питания, чем асинхронный двигатель. Максимальный момент синхронной машины пропорционален напряжению сети, а критический момент асинхронной машины пропорционален квадрату напряжения электрической сети.
- Перегрузочная способность синхронного двигателя увеличивается с ростом тока возбуждения.
- Частота вращения не изменяется, пока нагрузка находится в пределах перегрузочной способности синхронного двигателя.
- Синхронные двигатели имеют более высокий КПД и меньшие потери мощности, чем асинхронные электрические машины.
Главными недостатками синхронной электрической машины являются сложность их конструкции, относительная трудность их запуска и тот факт, что частоту
вращения можно регулировать только путем изменения частоты питающего напряжения.
Асинхронный двигатель - это электродвигатель, который создает механическую энергию путем преобразования из электрической и скорость магнитного поля электродвигателя не совпадает со скоростью вращения ротора. Роторы асинхронных двигателей по конструкции выпускаются короткозамкнутые и фазные.
Двигатели асинхронного типа получили большое распространение в областях с промышленными электроприводами, ввиду того что они обладают большой прочностью, надежностью и экономичностью. Однофазные асинхронные электрические машины достаточно широко применяются при небольших нагрузках (бытовые приборы и другие).
Достоинства асинхронного электродвигателя:
- Проста и надежность конструкции;
- Малая себестоимость изготовления;
- Высокая безотказность при эксплуатации;
- Простая система регулирования;
- Достаточно высокая эффективность и не имеет потери на трении.
Основными недостатками асинхронного двигателя считаются потери мощности во время регулировки частоты вращения, снижение момента при повышенных нагрузках и низкий момент трогания.
Машиной постоянного тока называют электродвигатель, который создает механическую энергию путем преобразования из электрической энергии постоянного тока.
При проектировании двигателей постоянного тока используются самые современные технологии, для создания компактной машины с превосходными динамическими характеристиками, способными удовлетворять требованиям широкого применения автоматизации приводов и управления. Кроме высокой надежности, безопасности и длительного срока службы без технического обслуживания, машины постоянного тока имею следующие существенные особенности:
- Широкий диапазон регулирования скорости, как максимально допустимой, так и минимально допустимой от номинальной частоты вращения;
- Высокий пусковой момент: машины постоянного тока, как утверждается, являются идеальным приводом для систем электрической тяги, где во время пуска приводятся в движение тяжелые грузы;
- Отсутствие гармоник и потребления реактивной мощности;
- Быстрый старт, остановка, реверс, ускорение;
- Точное управление частотой вращения, стабильное и допустимое ускорение в любых режимах работы;
- Постоянный вращающий момент при различных диапазонах частот вращения;
- Пониженный уровень шума и малый момент инерции;
- Прочность конструкции, высокая виброустойчивость и отличные характеристики коммутации.
Основными недостатками машин постоянного тока выступают высокая изначальная стоимость, повышенная стоимость ремонта и эксплуатации ввиду наличия щеточно-коллекторного узла, невозможность использования в опасных и взрывоопасных средах по причине искрения между щетками и коллектором (риск коммутационных сбоев), а также необходимость использования выпрямителя в сети переменного тока. Распространено несколько типов машин постоянного тока: бесколлекторные и коллекторные.
Коллекторные машины постоянного тока - это синхронная машина, в которой датчик положения в обмотке ротора и коммутатор тока является одним и тем же устройством, называемым щеточно-коллекторный узлом. В этом случае коллекторные машины постоянного тока существуют с самовозбуждением и с независимым возбуждением. Двигатели с самовозбуждением могут быть с последовательными, параллельными или смешанными обмотками.
Бесщеточные электрические машины - это электродвигатели, в виде замкнутой системы с использованием датчика положения ротора.
Основными критериями выбора электрического привода является:
1) Общая стоимость приобретения регулируемого привода и дополнительно необходимого вспомогательного оборудования;
2) Текущие затраты:
- сервис;
- расходы при изготовлении, эффективность и т.д.;
- необходимая площадь пола.
3) Технические и инновационные аспекты:
- динамическая реакция, время разгона и четырехквадратный режим работы;
- аварийная остановка и т. д.;
- масса и габариты.
4) Управляемость и надежность работы:
- соответствие МЭК, ГОСТ и т. п.;
- требования к климату эксплуатации;
- степень защиты корпуса;
- восстановление "на месте".
5) Влияние на окружающую среду:
- помехи в сети питающего напряжения;
- электромагнитная совместимость.
6) Требование к пространству для инвертора и электродвигателя;
7) Рассеивание тепла.
Проанализировав следующие электроприводы, пришёл к выводу, что асинхронный двигатель является лучшим выбором для реализации электропривода намоточного станка. Причинами этого являются: простой конструктив; почти постоянная частота вращения; вероятность кратковременных механических перегрузок; легкость пуска и простота его автоматизации, а также высокий и КПД.
1.3 Варианты реализации асинхронного электропривода для намоточного станка
В работах [2], [3], [4], [5], [6] и [13] подробно изучены правила оптимального (экстремального) регулирования асинхронных электрических приводов с широтно-импульсной модуляцией полупроводниковых преобразователей частоты. В литературе [13] прекрасно описана стратегия управления для полной адаптации режимов работы асинхронных электрических приводов.
Рассмотрим теперь примеры, приведенные в [2] и [13], где сложная задача адаптации реализуется на основе векторных и скалярных систем автоматического регулирования, замкнутых по частоте вращения.
В литературе [2] предложена реализация типичной системы подчиненного управления, в которой для реализации сложного алгоритма адаптации был введен интеллектуальный блок (ИБ), формирующий адаптивное управление. Существует два типа интеллектуальных блоков, один из которых использует математическую модель, а другой - нет (см. рис. 1.2).
Рисунок 1.2 - Интеллектуальный блок формирования закона
адаптивного управления а - с применением математической модели электрической машины; б - без применения математической модели электрической машины.
На рис.1.3 показана блок - схема стандартной скалярной системы автоматического регулирования контура скорости с алгоритмом комплексной адаптации [2].
Она имеет замкнутые контуры управления амплитудой тока статора и частотой вращения асинхронного двигателя. В зависимости от условий к качеству регулирования, предлагается несколько вариантов применения интеллектуального блока (с математической моделью асинхронной электрической машиной и без нее). Детальная структура интеллектуального блока рассмотрена в [2].
Этот вариант не требует значительных ресурсов от микропроцессора с точки зрения производительности, а также сохраняет все достоинства данного типа электропривода [2].
Рисунок 1.3 - Структурная схема скалярной системы автоматического регулирования с ИБ
Вместе с этим в литературе [2] был изучен вариант, в структуре векторного регулирования которого был реализован интеллектуальный блок. Главные характеристики систем векторного регулирования описаны в [7, 11, 12].
Похожие диссертационные работы по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК
Система управления асинхронными электродвигателями с комбинированной обмоткой для повышения КПД путем оптимизации магнитного потока2024 год, кандидат наук Доан Нгок Ши
Электропривод вентилятора охлаждения локомотивных автоматических систем регулирования температуры2015 год, кандидат наук Самотканов, Александр Васильевич
Анализ режимов работы привода приемно-намоточных механизмов и роторных узлов с синхронно-реактивными двигателями машин химических волокон методами математического моделирования1998 год, кандидат технических наук Низяев, Денис Сергеевич
Вентильный индукторный электропривод для шаровых мельниц2019 год, кандидат наук Фам Ван Бьен
Разработка и исследование системы автоматического управления электроприводом намоточного механизма мотального автомата с вентильным электродвигателем2001 год, кандидат технических наук Соловьева, Виктория Владимировна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Баранов Денис Сергеевич, 2022 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Глазунов В.Ф. Системы управления осевой намоткой гибких: учеб. пособие для курсового и дипломного проектирования студентов очной и заочной форм обучения / В. Ф. Глазунов, М. С. Куленко, М. А. Соломаничев ; ФГБОУВПО "Ивановский гос. энергетический ун-т им. В. И. Ленина". - 2012. - 167 с.
2 Таран А.А. Оптимизация стационарных режимов асинхронных электроприводов на базе преобразователей частоты с широтноимпульсной модуляцией: дис. канд. техн. наук/ А.А. Таран. Екатеринбург. - 2006. - 166 с.
3 Хабаров А.И. Асинхронный частотно-регулируемый электропривод с системой управления переменной структуры: дис. канд. техн. наук/ А.И. Хабаров. Екатеринбург. - 2020. - 159 с.
4 Поляков В.Н. Экстремальное управление электрическими двигателями: мо-ногр. / В.Н. Поляков, Р.Т. Шрейнер; под общ. ред Р.Т. Шрейнера. Екатеринбург: Изд-во ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. - 2006. - 420 с.
5 Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты / Р.Т. Шрейнер. Екатеринбург. УРО РАН. - 2000. - 654 с.
6 Поляков В.Н. Энергоэффективные режимы регулируемых электроприводов переменного тока/ Поляков В.Н., Шрейнер Р.Т. Екатеринбург: ФГАОУ ВПО РГППУ. - 2012. - 222 с.
7 Шрейнер Р.Т., Дмитриенко Ю.А. Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами. Кишинёв, Из-во «Штиница». - 1982. - 222 с.
8 Скороходов Е.А. Намоточные станки / Е.А. Скороходов. - М.: Энергия. 1970. - 177 с.
9 Ларин, В.П. Технология намотки в приборо - и электроаппаратостроении. учеб. пособие / В.П. Ларин. - СПб.: СПбГУАП. - 2003. - 56 с.
10 Парнес М.Г. Вопросы проектирования и эксплуатации высокопроизводительных намоточных станков / М.Г. Парнес, Я.Е. Грабуст. - Рига: ЛатИНТИ, - 1968.
- 157 с.
11 Эпштейн, И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. -М.: Энергоиздат. - 1982. - 192 с.
12 Blaschke F. Das Prinzip der Feldorientierung die Grundlage fur die Transvector
- Regulung von Drohfeldmashinen. - Siemens. - 1971. - 45. - № 1. - 757 - 760.
13 Поляков В.Н. Энергоэффективные режимы регулируемых электроприводов: дис. док. тех. наук/В.Н. Поляков, Екатеринбург, 2009г.
14 Баранов Д.С. Исследование особенностей намотки сверхтонкого эмаль-провода / Д.С. Баранов, Л.Н. Титова // Молодой ученый. - 2017. - №17. - С. 26-30.
15 Баранов Д. С. Особенности намотки катушки сверхтонким проводом / Д. С. Баранов, Л.Н. Титова, С. А. Горемыкин // Энергия-XXI век. -2017. - №3.
16 Гинзбург Н.Л. Некоторые вопросы формы и натяжения нити в баллоне / Н.Л. Гинзбург // Текстильная промышленность. - 1955. - №6.
17 Шрейнер Р.Т. Электромеханические и тепловые режимы асинхронных двигателей в системах частотного управления: учеб. пособие / Р.Т. Шрейнер, А.В. Костылев, В.К. Кривовяз, С.И. Шилин. Екатеринбург: ГОУ ВПО РГППУ. - 2008. -361 с.
18 Исаков И.П. О натяжении нити на баллоне/ И.П. Исаков // Технология текстильной промышленности. - 1961. - №2.
19 Цветков Н.М. Натяжение проволоки при челночном наматывании/ Н.М. Цветков// Вестник электропромышленности. - 1954. - №3.
20 Скороходов Е. А. Механизация и автоматизация производства обмоток электроэлементов / Е. А.Скороходов, К.И. Билибин. - М.: Энергия. - 1978. - 191 с.
21 Гаврилова А.Н. Приборостроение и средства автоматики. Справочник/ А.Н. Гаврилова.- М.: Машиностроение. - 1964. - 123 с.
22 Серебреницкий П.П., Механизация и автоматизация намоточных работ в электроприборостроении/ П.П. Серебреницкий, В.Н. Чехов - М. - Л., «Энергия» -1965. - 158 с.
23 Беленцев А.Г. Изготовление обмоток в точном приборостроении/ А.Г. Бе-ленцев.- ЦИНТИэлектропром. - 1962. - 112 с.
24 Пешков И.Б. Эмалированные провода/ И.Б. Пешков.- М. - Л., «Энергия». - 1968. - 147 с.
25 Чумаков В. П. Современные вопросы технологии приборостроения/ В.П. Чумаков Труды МАТИ. М.: Оборонгиз. - 1954. - 257 с.
26 Цветков Н.М. Устройства намоточных станков открытого наматывания/ Н.М. Цветков. М.: Труды МАИ. - 1967. - 147 с.
27 Зажигаев Л.С. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента / Л.С. Зажигаев, А.А. Кишьян, Ю.И.Романиков. - М.: Атомиз-дат - 1978. - 232 с.
28. Вольдек А.И. Электрические машины / А.И. Вольдек. - М.: Энергия. -1978. - 818 с.
29. Ильинский Н.Ф. Электропривод: энерго- и ресурсосбережение: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Н.Ф. Ильинский, В.В. Москален-ко. - М.: Академия. - 2008. - 208 с.
30 Герман-Галкин, С.Г. Компьютерное моделирование полупровод-никовых систем в Ма^аЬ 6.0: учеб. пособие. - СПб.: КОРОНА принт. - 2001. - 320 с.
31 Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в МАТЬАВ, SimPowerSystems и Simulink / И.В. Черных. - СПб.: ДМК Пресс, Питер, 2008. - 288 с.
32 Черных И.В. Simulink: Инструмент моделирования динамических систем/ И.В. Черных. - М.: Диалог-МИФИ. - 2003. - 252 с.
33 Петров Ю.П. Оптимальное управление электроприводом// М-Л.: Госэнер-гоиздат - 1961 - 187 с.
34 Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: учебник для вузов / И.П. Копылов - М.: Высшая школа. -2001. - 327 с.
35 Ключев В.И. Теория электропривода: учеб для вузов.- М.: Энерго-атомздат, 2001. - 704 с.
36 Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Г.Г. Соколовский. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 272 с.
37 Егупов Н.Д. Синтез регуляторов и теории оптимизации систем автоматического управления / Н.Д. Егупов. - М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2000. - 736 с.
38 Бесекерский В. А. Теория систем автоматического управления : учеб. пособие / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. — 4-е изд., перераб. и доп. — Санкт-Петербург : Профессия, 2003. - 747 с.
39 Борисевич А.В. Энергосберегающее векторное управление асинхронными электродвигателями: обзор и состояния и новые результаты: Монография. - М.: ИНФРА-М, 2015. - 104 с.
40 Калачев Ю.Н. Векторное регулирование (заметки практика). Методическое пособие. - М.:ЭФО, 2013 - 63 с.
41 Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электричекие цепи: учеб. для электротехн., энерг., приборостроит. спец. вузов.- 9-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1996. 638 с.
42 Лазарев Ю. Ф. Моделирование процессов и систем в МАТЬАВ / Ю. Ф. Лазарев - СПб.: Питер. 2005 - 511 с.
43 Усольцев А.А. Частотное управление асинхронными двигателями: учебн. пособие / А.А. Усольцев. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. - 94 с.
44 Власов К. П. Теория автоматического управления: учебное пособие. Харьков: Гуманитарный центр, 2007.
45 Браславский И.Я. Энергосберегающий асинхронный электропривод: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.Я. Браславский, З.Ш. Ишматов, В.Н. Поляков - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 256 с.
46 Виноградов А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока / А.Б. Виноградов. - Иваново: ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», 2008.-98 с.
47 Козярук А.Е., Рудаков В.В. Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов. - СПб.: С-Петербург-ская электротехническая компания, 2004.
48 Рассел Д. Векторное управление / Д. Рассел, Р. Кон. - М.: Книга по Требованию, 2013. - 88 с.
49 Сарапулов Ф.Н., Черных И.В. Математическая модель линейной индукционной машины как объекта управления, // Электричество. 1994. N5.
50 Преобразователи частоты - просто о сложном / Danfoss Drives A/S - М.: ЗАО «Данфосс», 2006. - 165 с.
51 Литвиненко А.М. Энергосберегающий электропривод намоточного станка / А.М. Литвиненко, Е.Р. Евтушенко, Д. С. Баранов // Международная научно-практическая конференция «Альтернативная и интеллектуальная энергетика» интеллектуальная энергетика». - 2018. - С. 258-259.
52 Литвиненко А.М. Электропривод намоточного станка с системой подчиненного управления / А.М. Литвиненко, Д.С. Баранов, А.Е. Новиков // Международная научно-практическая конференция «Альтернативная и интеллектуальная энергетика». - 2020. - С. 295-296.
53 Литвиненко А.М. К определению погрешностей изготовления катушек на намоточном станке с электрическим приводом / А.М. Литвиненко, Д.С. Баранов // Вести высших учебных заведений Черноземья - 2019. - №1. - С. 43-48.
54 Литвиненко А.М. Применение намоточных станков для обмоток из сверхтонкого провода / А. М. Литвиненко, Г. А. Пархоменко, Д. С. Баранов // Энергия -XXI век. - 2019. - №1-2. - С. 75-78.
55 Патент 2695678 Российская Федерация, МПК B65H 63/00 (2006.01). Устройство для управления намоточным станком: №2018125579: заяв.11.07.2018: опубл. 25.07.2019 / Литвиненко А.М., Баранов Д.С.; заявитель ВГТУ. - 7 с.
56 Патент 2704493 Российская Федерация, МПК B65H 54/08 (2006.01) Электропривод намоточного станка: №2018125577: заяв.11.07.2018: опубл. 29.10.2019/ А.М. Литвиненко, Д.С. Баранов; заявитель ВГТУ. - 7 с.
57 Литвиненко А.М. Исследование особенностей изготовления катушек на намоточном станке с электрическим приводом / А.М. Литвиненко, Д.С. Баранов, Е.Р. Евтушенко // Вести высших учебных заведений Черноземья. - 2019. - №2. -С. 30-36.
58 Литвиненко А.М. Оптимальное управление специализированным электроприводом / Литвиненко А. М., Баранов Д. С., Новиков А. Е. // Завалишинские чтения XV Международная конференция по электромеханике и робототехнике. -2020. - С.100-105.
59 Литвиненко А.М. Адаптивная система управления электроприводом намоточного станка/ А. М. Литвиненко, Д. С. Баранов // Электротехника. 2020. -С. 3136.
60 Burkovsky V. L. Optimal Control of Specialized Electric Drive / V. L. Burkov-sky, A. M. Litvinenko, D. S. Baranov. - International Russian Automation Conference. IEEE. P. 16 - 21.
61 Патент 2751210 Российская Федерация, МПК H02K 15/00 (2006.01) Устройство для пропитки обмоток: №2019116578: заяв.29.05.2019: опубл. 12.07.2021/ А.М. Литвиненко, Д.С. Баранов; заявитель ВГТУ. - 7 с.
62 Патент 2751372 Российская Федерация, МПК B60L 50/13 (2019.01) Тяговый электропривод: №2020122490: заяв.02.07.2020: опубл. 13.07.2021/ А.М. Литвиненко, Новиков А.Е., Д.С. Баранов; заявитель ВГТУ. - 8 с.
63 Патент 2758078 Российская Федерация, МПК H02P 6/06 (2006.01) Способ управления электроприводом: 2020122492: заяв. 02.07.2020: опубл. 26.10.2021/ А.М. Литвиненко, Д.С. Баранов; заявитель ВГТУ. - 8 с.
64 Меркин Д. Р. Введение в механику гибкой нити. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980. - 240 с.
65 Алексеев В.М., Тихомиров В. М., Фомин С. В. Оптимальное управление. - 1979. - 205 с.
66 Мальцева О.П. Системы управления электроприводов / О.П. Мальцева, Л.С. Удут, Н.В. Кояин - Томск. Изд-во Томского политехнического университета, 2007. - 385с.
67 Москаленко В.В. Системы автоматизированного управления электропривода. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. - 208 с.
68 Новиков В. А. Электропривод в современных технологиях./ В.А. Новиков, С. В. Савва, Н. И. Татаринцев - М.: изд. Академия, 2014. - 435 с.
69 Чумаков В. П. Современные вопросы технологии приборостроения/ В. П. Чумаков Труды МАТИ., М., Оборонгиз, 1954, вып.11.
70 Литвиненко А.М. Оптимальное управление намоткой / А.М. Литвиненко, Д.С. Баранов // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: труды Всерос. конф. - 2019. - С. 329-334.
71 Литвиненко А.М. Электропривод намоточного станка / А.М. Литвиненко, Д.С. Баранов // Сборник трудов «Научная опора Воронежской области». - 2019. -С.461-466.
72 Атанс М. Оптимальное управление / М. Атанс, П. Фальб. М.: Машиностроение, 1968. - 157 с.
73 Романов Г.Н. Устройства для натяжения провода в намоточных станках / Г.Н. Романов, И.Н. Киселев и др.- М.: электротехн. пром-сти СССР. - 1987. - 112 с.
74 Парнес М.Г. Расчет и конструирование намоточных станков / М.Г. Парнес. Изд. 2-е перераб. и доп.- М.: Машиностроение. 1975. - 115 с.
75 Шукшунов В.Е. Автоматизированные системы управления намоточными станками / В.Е. Шукшунов, В.Г. Жуковский, А.И. Евченко и др.- М. Машиностроение. - 1985. - 147 с.
76 Удут Л.С. Проектирование и исследование автоматизированных электроприводов. Часть 1.-Введение в технику регулирования линейных систем. Часть 2.-Оптимизация контура регулирования / Л.С. Удут, О.П. Мальцева, Н.В. Кояин: учебное пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2000. - 144 с.
77 Гальперин М.В. Автоматическое управление / М.В. Гальперин: учебник. -М. ФОРУМ: ИНФРА-М, 2004. - 224 с.: ил.- (Серия «Профессиональное образование»).
78 Терехов В.М. Системы управления электроприводов / В.М. Терехов, О.И. Осипов. - М: Академия, 2006.
79 Мирошник И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы / И.В. Мирошник. Спб.: Питер,2005. - 336 с.: ил. (Серия «Учебное пособие»)
80 Шукшунов В.Е. Этапы становления и развития теории и практики автоматизации процессов проектирования, производства и испытаний изделий, изготавливаемых методом наматывания / В.Е. Шукшунов и др. - в кн.: Системы управления технологическими процессами. Новочеркасск, 1983, с. 3-14.
81 Скуратов А.Е. Новые конструкции автоматических и полуавтомотических намоточных станков в производстве точных проволочных потенциометров, МДНТП им Ф.Э. Дзержинского, 1959. - 147 с.
82 Минаков А.П. Основы теории наматывания и сматывания нити / А.П. Минаков. - М.: Текстильная промышленность, 1944. - 134 с.
83 Парнес М.Г. Механизация и автоматизация изготовления элементов радиоаппаратуры, Госэнергоиздат, - 1963. - 147 с.
84 Гончарский Л.А. Электронные датчики механических величин и их применение; под ред. А.Н. Гаврилова М: Приборостроение и измерительная техника, Машгиз. - 1960. - 147 с.
85 Автоматизация и механизация процессов производства в приборостроении, под ред. А.Н Гаврилова. М.: Машгиз,1958. - 145 с.
86 Вакс Е.Э. Измерение натяжения нитей / Е.Э.Вакс.- М.: Лёгкая индустрия, 1966. - 201 с.
87 Олейников В.А., Зотов Н.С., Пришвин А.М. Основы оптимального и экстремального управления. М. : Высшая школа, 1969. - 178 с.
88 Теория автоматического регулирования / под ред. Солодовикова В.В. М.: Машиностроение, 1967. - 117 с.
89 Курбанов С.А. Основы электропривода: учеб. пособие / С.А. Курбанов Д.С. Магомедова. - СПб.: Лань П, 2016. -192 с
90 Васильев Б.Г. Электропривод. Энергетика электропривода / Б.Г. Васильев: учебник. - М.: Солон-пресс, 2015. -268 с.
91 Анучин А.С. Системы управления электроприводов. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. -373 с.
92 Никитенко Г.В. Электропривод производственных механизмов: Учебное пособие. -СПб.: Лань, 2013. -224 с.
93 Белов М.П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов / М.П. Белов, В.А. Нови-ков, Л.Н. Рассудов.-3 -е изд.. М.: Академия, 2007. - 576 с.
94 Коровин Б.Г. Системы программного управления / Б.Г. Коровин, Г. И. Прокофьев, Л. Н. Рассудов. Л.: Энергоатомиздат, 1990. -320 с.
95 Драчев Г.И. Теория электроприводов : учебное пособие к курсовому проектирование для студентов заочного обучения 2-е изд. - Челябинск.: изд-во «ЮУрГУ», 2002. -56 с.
96 Ротач В.Я. Теория автоматического управления: учебник для вузов. - М.: Издательство МЭИ, 2004. -400 с.
97 Дорф Р. Современные системы управления / Р.Дорф, Р. Дишоп. - М.: Лаб. баз. знан. Юнимедиастайл, 2002. -832 с.
98 Александровский Н. М. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими объектами / Н.М. Александровский, С.В. Егоров, Р.Е.Кузин; под общ. ред. Н. М. Александровского. М.: Энергия, 1973. - 124 с.
99 Бишоп Р. Современные системы управления / Р. Бишоп, Р. Дорф. М.: Изд-во «Лаборатория базовых знаний», 2002. - 592 с.
100 Борцов Ю.А. Автоматизированный электропривод с упругими связями / Ю.А. Борцов, Г.Г. Соколовский. - СПб.: Энергоатомиздат, 1992.- 228 с.
101 Ковчин С.А. Теория электропривода / С.А. Ковчин, Ю.А. Сабинин.-СПб.: Энергоатомиздат 1994.-496 с.
102 Онищенко Г.Б.Электрический привод / Г.Б. Онищенко. - М.: РАСХН, 2003. -320 с.
103 Санковский Е.А. Вопросы теории автоматического управления / Е.А. Санковский. - М.: Высшая школа, 1971. -232 с.
104 Терехов В. М. Элементы автоматизированного электропривода / В. М. Терехов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. -224 с.
105 Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник / Дж. Фрайден. - М.: Техносфера, 2005. —592 с.
106 Чиликин М.Г. Теория автоматизированного электропривода / М.Г. Чили-кин, В.И. Ключев, А.С. Сандлер.- М.: Энергия, 1979. - 616 с.
107 Справочник по автоматизированному электроприводу / под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. -616 с.
108 Костенко М. П. Работа многофазного асинхронного двигателя при переменном числе периодов / М.П. Костенко // Электричество. - 1925. - №2 2. - С. 25-18.
109 Боднер В.А. Измерительные приборы в 2 томах. Методы измерений, устройство и проектирование приборов / В.А. Боднер. - 1986. - 224 с.
110 Афанасьев В.Н. Математическая теория конструирования систем управления / Афанасьев В.Н., Колмановский В.Б., Носов В.Р., 2003. - 614 с.
111 Ким Д. П. Теория автоматического управления. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы / Д.П. Ким. 2-е изд., испр. и доп. М.: ФИЗ-МАТЛИТ. 2007. Т. 2.
112 Жмудь В.А., Ядрышников О.Д., Заворин А.Н., Писарев А.В.. Адаптивная система для регулирования и стабилизации физических величин. Патент RU 2522899 от 06.12.2012 (изобретение), опубликован 20.07.2014. Бюл. №20. Правообладатель: ФГБОУ ВПО НГТУ. Заявка 2012152697/08. МПК G05D 1/00.
113 Litvinenko A.M. An adaptive control system for a winding-machine electric drive / A.M. Litvinenko, D.S. Baranov. - Russian Electrical Engineering. - 2020. Springer Verlag. P. 620-625.
114 Crowder R.M. Electric Drives and Electromechanical Systems: Applications and Control / R.M. Crowder. -Oxford: Elsevier science & technology, 2006. -312 p.
115 Fitzgerald A.E., Kingsley C.JR., Umans S.D. Electric Machinery, 6thedition. -McGraw-Hill, 2005.
116 James J. Allen, "Micro Electro Mechanical System Design", Taylor & Francis Group, pp.143, 2005.
117 Lyshevski S.E. Electromechanical Systems and Devices / S.E. Lyshevski. -Bosa Roca: Taylor& Francis Inc, 2008. -584 p.
118 Lyshevski S.E. Electromechanical Systems, Electrical Machines and Applied Mechatronics / S.E. Lyshevski. -Bosa Roca: Taylor & Francis Inc, 1999. -800 p.
119 Schonfeld R. Digitale Regelung elektrischer Antriebe. Prof.Dr. Ing.habil. Rolf Schonfeld. -Berlin: Technik -1987 -240 p.
120 H. Wade, Course notes for Principles of Applied Automatic Control (an ISA short course), Instrument Society of America, 1992
121 Su Jinming, A Guidance of MATLAB 6.1 Practical Application, Publishing House of Electronics Industry, 2002, pp. 48-55.
122 Aaltonen M., Tiintinen P., Lalu J., Heikkila S. Direct Torque Control of AC Motor Drives // ABB Review. 1995. No 3. p. 19-24.
123 James K. Good, David R. Roisum Winding: Machines, Mechanics and Meas-urements//DEStech Publications, 2007, p. 400
124 David J. Gingery Universal Coil Winding: Machines// David J. Gingery Publishing, 1991, p.24.
134
ПРИЛОЖЕНИЕ А (Справочное)
Рисунок А.1 - Экспериментальная установка намоточного станка
135
Приложение Б (Справочное) Программа управления намоточным станком
case StepMul: case PosCancel: Push Button = fali
while(IPushButton){IiCD_Print_Var {); ActualbayerPos=MotorMove('Menu[Menu_Index].param
Var_Set=falae; digitalWrite(EN_STEP, HIGH); ClearQuote(9,14);
SetQuote(9,13);Pu3h_Button=false; Var_Set=true; while{! E>ush_Button) {bCD_Print_Var();] Menu_Index = Autowinding; Shaft_Pos = 0; Ьау_Роз = 0; Step_Mult = 1; ActualShaftPos = e; PrintScreen();J)
MicroSteps, ActualLayerPos);}
Var_Set=false; Cle, 0; ActualLayerPos :
rQuote(9,13); 0;
oid PrintScreen() { static byte Prev_Screen;
if (Menu[Men.u_Xn.dex] .Screen != Prev_Scre. led.clear();
sprintf(StrBuffer, Menu[Menu led.print(Str_Buffer); led. set-Cursor (0, 1);
sprintf(Str_Buffer, Menu[Menu[Menu_Ind
led.print(Str_Buffer);
Prev_Screen = Menu[Menu_Index].Screen;
// Подпрограмма : Выводим экран на ICD
Index].Screen].format, 'Menu[Menu[Me:
Menu [Menu [Men>
1]. format, *Menu[Menu [Me:
if (Menu_Xndex & 1) {PrintSymbol(0,
else [PrintSymbol(0,
switch (Menu Index) [
case TurnsSet: PrintSymbol(15, 1, 1)
case StepSet: PrintSymbol(15, 1, 1)
case SpeedSet: PrintSymbol(15, 1, 1)
case baySet: PrintSymbol(15, 1, 1)
case Direction: PrintSymbol(15, 1, 1)
case Start : PrintSymbol(15, 1, 1)
case Cancel: PrintSymbol(15, 0, 0)
case ShaftPos: PrintSymbol(15, 1, 1)
case LayPos: PrintSymbol(15, 1, 1)
case StepMul: PrintSymbol(15, 0, 0)
case PosCancel: PrintSymbol(15, o, 0)
break;
PrintSymbol(15,0,0); break; PrintSymbol(15,0,0); break; PrintSymbol<15,0,0); break; PrintSymbol(15,0,0); break;
break;
break;
// Если индекс меню нечетный выводим курсор на // Иначе выводим курсор на первую строку // Выводим стрелки * ▼ на соответствующих строк
зторую строку
oid PrintSymbol(byte LCD_Column, byte IiCD_Row, byte Symbol_Code) { // Подпрограмма: led.setCursor(bCD_Column, bCD_Row);
led.write(byte(Symbol_Code)) ; }
void SetQuote (int First_Cur, int Second_Cur) {
PrintSymbol(First Cur, Menu[Menu Index].string number,0x3E);
PrintSymbol(Second_Cur, Menu[Menu_Index].string_number,0x3C);
PrintSymbol (0, Menu [Menu_In.dex] . 3tring_number, 0x20) ; }
// Подпрограмма: Выводим выделение изменяемой переменной на LCD // Выводим I // Выводим I
// Стираем основной курсор
oid ClearQuote (int First Cur, int Second Cur) { PrintSymbol(First_Cur, Menu[Menu_Index].string_number,0x20) PrintSymbol(Second_Cur, Menu[Menu_Index].string_number,0x20) PrintSymbol(0, Menu[Menu_Index].3tring_number,0x3E)
// Подпрограмма: Стирав // Стираем // Стираем
основной курсор
oid !LCD_Print_Var < ) {
static int Previous_Param;
if (*Menu[Menu_Index].param != Previous_Param) {
led.setCursor(10, Menu[Menu_Index].string_number); sprintf(Str Buffer, Menu[Menu Index].format Set var led.print(Str_Buffer);
iram — 'Menu[Menu_Index].param;}}
// Подпрограмма : Выводим
void PrintWendingScreen () { // Подпрограмма вывода экрана a led.clear();
sprixttf (Str_Buffer, Menu[ 14] . format, Actual_Turn, Set_Tur led.print(Str_Buffer); led.setCursor(0, 1);
sprintf(Str_Buffer. Menu[15].format, Set_Speed, Set_Step1ShaftStep); led.print(Str_Buffer); ]
Actual_Layer, Set_Layers);
void AutoWindingPrg( ) {
// Подпрограмма автоматической намотки
digitalWrite(EN_STEP, LOW); // Разрешение упра: digitalWrite(DIR_Z, HIGH) ;
if ( Stepper s_Dir == 1) PORT В &= 0Ы1011111;
if {Actual_Layer — Set_Layers) continue;
led.setCursor(0, 1);
sp r int f <S tr_Buf f e r, "PRES S CONTINUE led.print(Str_Buffer) ;
// "PRESS CONTINUE
Push_Button = false; while(!Push_But ton) {} Push_Button = false;
led.setCursor(0, 1);
sprintf(Str_Buffer, Menu [15] . format, Set_Speed, Set_Step A"Shaf tStep) ; led.print(Str_Buffer);
if (Steppers_Dir == 1) Steppers_Dir = —1; else Steppers_Dir = 1;
if (Steppers_Dir == 1) PORTS &= ObllOlllll; else if (Steppers_Dir == -1) PORTS |= ObOOlOOOOO; Actual_Turn = 0;
sprintf(Str_Buffer, "^OSd", Actual_Turn); led.setCursor(1, 0); led.print(Str_Buffer); TIMSR1=2;
digitalWrite(EN_STEP, HIGH); led.setCursor(0, 1);
sprintf<Str_Buffer, "AUTOWINDING DONE")
led.print(Str_Buffer) ;
Push_Button = false;
while (Push_Button == false) { }
Push_Button = false;
Pause = false;
Menu_Index = Autowinding; Actual_Layer = 0;
// "AUTOWINDING DONE"
}
int MotorMove(int32_t long Rotation;
Rotation = Move_Var 3wi t ch(Mot оr_Num) f
case 1: if (Rotatii
■7e_Var, int32_t ActualRot) { Step_Mult - Actual_Rot;
// Подпрограмма: Движет
> двигателя до заданной координат!
0)
else if (Rotation < 0)
else TIMSKI = 0; i
сазе 2: if (Rotation > 0)
else if (Rotation < 0)
else TIMSK1 = 0; i eturn Actual_Rot;}
{PORTD |= OblOOOOOOO; TCNT1=0; TIMSK1=2; while(i<2){} TIMSK1=0; TCNT1=0; Actual_Rot++;
(PORTD &= ObOlllllll; TCNTl=0; TIMSKl=2; while(i<2){} TIMSKl=0; TCNTl=0; Actual_Rot—; = 0; DC = false; break;
{PORTS |= ObOOlOOOOO; TCNT1=0; TIMSK1=2; while(i<2){> TIMSK1=0; TCNT1=0; Actual_Rot++;
{PORTB S = ObllOlllll; TCNT1=0; TIMSK1=2; while(i<2){} TIMSK1=0; TCNT1=0; Actual_Rot—; = 0; DC = false; break;}
-false;} :=false; }
:=false; } —false;}
ISR(INT0_vect) { // Вектор прерывания от энкодера static byte Enc_Temp, Enc Temp prey; // Временна« Enc_Temp = PIHD & ObOOlOOlOO;
[ для хранен]
// Маскируем все пины порта D кроме PD2 и PD5
if (Er>c_Temp——ObOOlOOOOO SS Е:пс_Тетр_ргетг==ОЬ00000100) |Encoder_Dir = -1; } // -
if (Епс_Тетр==ОЬОООООООО ££ Enc_Temp_prev==Ob00100100) {Encoder_Dir = 1;} // ■
if (Enc_Temp==0b0OlQ0000 SS Епс_Тетр_ргет==0Ь00100Ю0) {Encoder_Dir = -1;}
if (Enc_Temp==ObOOOOOOOQ && Enc_Temp_prev==ObOOOOQ100) {Encoder_Dir = 1;}
E nc_T emp_pr e v = Enc_T<
if (AutoWindStart = 1
: SS Encoder_Dir ï= 0)
1вернуть энкодер во время <
Set_Speed_INT ■
: Encoder Dir; Encoder Dir
: 0; Set_Speed_INT =
n(Set_Speed_INT, 1, 300);
&S Encoder Dir
141
ПРИЛОЖЕНИЕ В (Справочное) Акт внедрения
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.