النماذج الرياضية لمحرك متزامن مغناطيسي دائم. نموذج رياضي. "الخرائط والرسوم البيانية في مجموعة المكتبة الرئاسية"

المحرك المتزامن هو آلة كهربائية ثلاثية الطور. هذا الظرف يعقد الوصف الرياضي للعمليات الديناميكية ، لأنه مع زيادة عدد المراحل ، يزداد عدد معادلات التوازن الكهربائي ، وتصبح التوصيلات الكهرومغناطيسية أكثر تعقيدًا. لذلك ، سنقوم بتقليل تحليل العمليات في آلة ثلاثية الطور لتحليل نفس العمليات في نموذج مكافئ ثنائي الطور لهذا الجهاز.

في نظرية الآلات الكهربائية ، فقد ثبت أن أي آلة كهربائية متعددة الأطوار بها ن- مرحلة لف الجزء الثابت و م- لف الطور للدوار ، بشرط أن تكون معاوقة أطوار الجزء الثابت (الدوار) متساوية في الديناميكيات ، يمكن تمثيلها بنموذج من مرحلتين. تخلق إمكانية مثل هذا الاستبدال ظروفًا للحصول على وصف رياضي معمم لعمليات تحويل الطاقة الكهروميكانيكية في آلة كهربائية دوارة بناءً على اعتبار محول كهروميكانيكي مثالي ثنائي الطور. يسمى هذا المحول آلة كهربائية معممة (OEM).

آلة كهربائية معممة.

يسمح لك OEM بتمثيل الديناميكيات محرك حقيقي، في كل من أنظمة الإحداثيات الثابتة والدوارة. يجعل التمثيل الأخير من الممكن تبسيط معادلات حالة المحرك بشكل كبير وتوليف التحكم فيه.

دعنا نقدم متغيرات لـ OEM. يتم تحديد انتماء متغير إلى ملف معين من خلال المؤشرات التي تشير إلى المحاور المرتبطة بملفات آلة معممة ، مما يشير إلى العلاقة بالجزء الثابت 1 أو الدوار 2 ، كما هو موضح في الشكل. 3.2 في هذا الشكل ، يتم تحديد نظام الإحداثيات المتصل بشكل صارم مع الجزء الثابت الثابت ، مع دوار دوار - ، - هو زاوية الدوران الكهربائية.

أرز. 3.2 مخطط آلة معمم ثنائي القطب

يتم وصف ديناميكيات الآلة المعممة بأربع معادلات للتوازن الكهربائي في دوائر ملفاتها ومعادلة واحدة لتحويل الطاقة الكهروميكانيكية ، والتي تعبر عن العزم الكهرومغناطيسي للآلة كدالة للإحداثيات الكهربائية والميكانيكية للنظام.

معادلات كيرشوف ، معبراً عنها من حيث ارتباط التدفق ، لها الشكل

(3.1)

أين و هي المقاومة النشطة لمرحلة الجزء الثابت والمقاومة النشطة المنخفضة لمرحلة الجزء الدوار للآلة ، على التوالي.

وصلة التدفق لكل ملف في نظرة عامةيتم تحديده من خلال العمل الناتج لتيارات جميع لفات الآلة

(3.2)

في نظام المعادلات (3.2) ، تم اعتماد نفس التعيين مع رمز منخفض للمحثات الجوهرية والمتبادلة لللفات ، والجزء الأول منها هو ، يشير إلى الملف الذي يتم فيه تحفيز EMF ، والثاني - بالتيار الذي يتم إنشاء الملف منه. على سبيل المثال ، - الحث الذاتي لمرحلة الجزء الثابت ؛ - الحث المتبادل بين طور الجزء الثابت وطور العضو الدوار ، إلخ.

تضمن الرموز والمؤشرات المعتمدة في النظام (3.2) أن جميع المعادلات من نفس النوع ، مما يجعل من الممكن اللجوء إلى شكل معمم لكتابة هذا النظام ، مناسب لمزيد من العرض ،

(3.3)

أثناء تشغيل المصنّع الأصلي للجهاز ، يتغير الموضع النسبي لللفات الثابتة واللفائف الدوارة ، وبالتالي ، فإن الحث الداخلي والمتبادل لللفات في الحالة العامة هو دالة للزاوية الكهربائية لدوران الدوار. بالنسبة لآلة القطب الضمني المتناظرة ، لا تعتمد المحاثات الجوهرية لملفات الجزء الثابت والدوار على موضع الدوار

والمحاثات المتبادلة بين لفات الجزء الثابت أو الدوار هي صفر

لأن المحاور المغناطيسية لهذه اللفات يتم إزاحتها في الفضاء بالنسبة لبعضها البعض بزاوية. تمر المحاثات المتبادلة بين لفات الجزء الثابت والدوار دورة كاملةيتغير عندما يدور الدوار بزاوية ، مع مراعاة تلك المعتمدة في الشكل. 2.1 يمكن كتابة اتجاهات التيارات وعلامة زاوية دوران الدوار

(3.6)

أين هو الحث المتبادل لملفات الجزء الثابت والدوار أو متى ، أي عندما تتزامن أنظمة الإحداثيات. مع الأخذ في الاعتبار (3.3) ، يمكن تمثيل معادلات التوازن الكهربائي (3.1) في النموذج

, (3.7)

حيث يتم تعريفها بالعلاقات (3.4) - (3.6). نحصل على المعادلة التفاضلية لتحويل الطاقة الكهروميكانيكية باستخدام الصيغة

أين زاوية دوران الدوار ،

أين عدد أزواج القطب.

باستبدال المعادلات (3.4) - (3.6) ، (3.9) في (3.8) ، نحصل على التعبير عن اللحظة الكهرومغناطيسية للحركة السريعة.

. (3.10)

آلة متزامنة القطب الضمني ذات مرحلتين مع مغناطيس دائم.

انصح محرك كهربائيفي EMUR. إنها آلة متزامنة ذات مغناطيس دائم ضمني لأنها تحتوي على عدد كبير من أزواج القطب. في هذا الجهاز ، يمكن استبدال المغناطيسات بملف مجال غير ضياع مكافئ () متصل بمصدر حالي ويخلق قوة دافعة مغناطيسية (الشكل 3.3).

الشكل 3.3. مخطط الاتصال محرك متزامن(أ) ونموذجها المكون من مرحلتين في المحاور (ب)

مثل هذا الاستبدال يسمح للشخص بتمثيل معادلات توازن الضغوط عن طريق القياس مع المعادلات المعتادة آلة متزامنة، لذلك ، وضع و في المعادلات (3.1) و (3.2) و (3.10) لدينا

(3.11)

(3.12)

دعونا نشير إلى مكان ارتباط التدفق على زوج من الأقطاب. نجري التغيير (3.9) في المعادلات (3.11) - (3.13) ونشتق (3.12) ونستبدله في المعادلة (3.11). نحن نحصل

(3.14)

أين السرعة الزاوية للمحرك ؛ - عدد لفات لف الجزء الثابت ؛ - التدفق المغناطيسي لدورة واحدة.

وبالتالي ، فإن المعادلات (3.14) ، (3.15) تشكل نظامًا من المعادلات لآلة متزامنة ذات قطب ضمني ذات مرحلتين مع مغناطيس دائم.

التحولات الخطية لمعادلات الآلة الكهربائية المعممة.

الجدارة التي تم الحصول عليها في البند 2.2. الوصف الرياضي لعمليات تحويل الطاقة الكهروميكانيكية هو أن التيارات الفعلية لملفات الآلة المعممة والجهود الفعلية لإمدادها تستخدم كمتغيرات مستقلة. يعطي هذا الوصف لديناميكيات النظام فكرة مباشرة عن العمليات الفيزيائية في النظام ، ولكن من الصعب تحليلها.

عند حل العديد من المشكلات ، يتم تحقيق تبسيط كبير للوصف الرياضي لعمليات تحويل الطاقة الكهروميكانيكية من خلال التحويلات الخطية لنظام المعادلات الأصلي ، بينما يتم استبدال المتغيرات الحقيقية بمتغيرات جديدة ، بشرط أن تكون ملاءمة الوصف الرياضي لل يتم الحفاظ على الكائن المادي. عادة ما يتم صياغة شرط الملاءمة في شكل شرط ثبات القوة عند تحويل المعادلات. يمكن أن تكون المتغيرات التي تم إدخالها حديثًا إما كميات حقيقية أو معقدة مرتبطة بصيغ تحويل متغيرة حقيقية ، والتي يجب أن يضمن شكلها الوفاء بشرط ثبات القوة.

الغرض من التحويل هو دائمًا تبسيط واحد أو آخر للوصف الرياضي الأولي للعمليات الديناميكية: القضاء على اعتماد المحاثات والحث المتبادل للملفات على زاوية دوران الدوار ، والقدرة على العمل ليس مع المتغيرات الجيبية المتغيرة ، ولكن مع اتساعها ، إلخ.

أولاً ، ضع في اعتبارك التحولات الحقيقية التي تسمح لنا بالمرور من المتغيرات المادية المحددة بواسطة أنظمة الإحداثيات المتصلة ارتباطًا صارمًا بالجزء الثابت والدوار إلى المتغير الأحمر المقابل لنظام الإحداثيات ش, الخامستدور في الفضاء بسرعة اعتباطية. لحل رسمي للمشكلة ، نحن نمثل كل متغير متعرج حقيقي - الجهد ، التيار ، وصلة التدفق - في شكل متجه ، يرتبط اتجاهه بشكل صارم بمحور الإحداثيات المقابل للملف المعطى ، ويتغير المعامل في الوقت المناسب وفقًا للتغييرات في المتغير المعروض.

أرز. 3.4. متغيرات الآلة المعممة في أنظمة الإحداثيات المختلفة

في التين. 3.4 يتم تحديد متغيرات اللف (التيارات والجهد) بشكل عام بحرف مع مؤشر مقابل يعكس انتماء هذا المتغير إلى محور إحداثيات معين ، والموضع النسبي في الوقت الحالي للمحاور المتصلة بشكل صارم بالجزء الثابت للجزء الثابت. تظهر المحاور د ، ف ،متصل بشكل صارم بالدوار ، ونظام تعسفي للإحداثيات المتعامدة u ، vيدور بالنسبة للجزء الثابت الثابت بسرعة. المتغيرات الحقيقية في المحاور (الجزء الثابت) و د ، ف(الدوار) ، المتغيرات الجديدة المقابلة في نظام الإحداثيات u ، vيمكن تعريفه على أنه مجموع إسقاطات المتغيرات الحقيقية على المحاور الجديدة.

لمزيد من الوضوح ، يتم عرض الإنشاءات الرسومية اللازمة للحصول على صيغ التحويل في الشكل. 3.4a و 3.4b للجزء الثابت والدوار بشكل منفصل. في التين. يوضح الشكل 3.4 أ المحاور المرتبطة بملفات الجزء الثابت الثابتة والمحاور u ، vاستدارة بالنسبة للجزء الثابت بزاوية . يتم تعريف مكونات المتجه على أنها إسقاطات للمتجهات وعلى المحور ش، مكونات المتجه - مثل إسقاط نفس المتجهات على المحور الخامس.بتلخيص الإسقاطات على طول المحاور ، نحصل على صيغ التحويل المباشر لمتغيرات الجزء الثابت في النموذج التالي

(3.16)

يتم عرض إنشاءات مماثلة للمتغيرات الدوارة في الشكل. 3.4 ب. هنا تظهر المحاور الثابتة مستديرة بالنسبة لهم بزاوية المحور د ، ف ،تم تدوير الآلات المتصلة بالدوار فيما يتعلق بمحاور الدوار دو فلكل زاوية محور و ، الخامس ،تدور بسرعة وتتزامن في كل لحظة من الزمن مع المحاور و ،في التين. 3.4 أ. مقارنة التين. 3.4b مع التين. 3.4a ، يمكن إثبات أن إسقاطات المتجهات وما إلى ذلك و ،تشبه إسقاطات متغيرات الجزء الثابت ، ولكن كدالة للزاوية. وبالتالي ، بالنسبة لمتغيرات الجزء الدوار ، يكون لصيغ التحويل الشكل

(3.17)

أرز. 3.5 التحول المتغير لآلة كهربائية ذات مرحلتين معممة

لتوضيح المعنى الهندسي للتحولات الخطية المنفذة وفقاً للصيغتين (3.16) و (3.17) في الشكل. يتم تنفيذ 3.5 الإنشاءات الإضافية. لقد أظهروا أن التحويل يعتمد على تمثيل متغيرات آلة معممة في شكل ناقلات و. كل من المتغيرات الحقيقية والمتغيرة والمتحولة هي إسقاطات على المحاور المقابلة لنفس المتجه الناتج. العلاقات المتشابهة صالحة لمتغيرات الدوار.

إذا لزم الأمر ، الانتقال من المتغيرات المحولة للمتغيرات الحقيقية للآلة المعممة يتم استخدام صيغ التحويل العكسي. يمكن الحصول عليها باستخدام الإنشاءات المنفذة في الشكل. 3.5 أ و 3.5 تشبه الإنشاءات في الشكل. 3.4 أ و 3.4 ب

(3.18)

تُستخدم صيغ التحولات المباشرة (3.16) و (3.17) والعكسية (3.18) لإحداثيات آلة معممة في تركيب عناصر التحكم لمحرك متزامن.

نقوم بتحويل المعادلات (3.14) إلى نظام الإحداثيات الجديد. لهذا ، نستبدل تعبيرات المتغيرات (3.18) في المعادلات (3.14) ، نحصل عليها

(3.19)

الاختلافات الأساسية بين المحرك المتزامن (SM) و SG هي في الاتجاه المعاكس للعزم الكهرومغناطيسية والكهروميكانيكية ، وكذلك في كيان ماديالأخير ، والذي يعتبر بالنسبة لـ SD لحظة المقاومة Мс لآلية الدفع (PM). بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض الاختلافات والخصوصية المقابلة في CB. وبالتالي ، في النموذج الرياضي العالمي المدروس لـ SG ، يتم استبدال النموذج الرياضي لـ SG بالنموذج الرياضي لـ PM ، ويتم استبدال النموذج الرياضي لـ SV لـ SG بالنموذج الرياضي المقابل لـ SV لـ SD ، ويتم توفير التشكيل المحدد للحظات في معادلة حركة الدوار ، ثم يتم تحويل النموذج الرياضي الشامل لـ SG إلى نموذج رياضي عالمي لـ SD.

لتحويل نموذج رياضي عالمي SD إلى نموذج مماثل محرك غير متزامن(IM) يوفر إمكانية صفرية جهد الإثارة في معادلة الدائرة الدوارة للمحرك ، وتستخدم لمحاكاة ملف الإثارة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا لم يكن هناك عدم تناسق في ملامح الجزء الدوار ، فسيتم تعيين معلماتها بشكل متماثل لمعادلات محيط الدوار على طول المحاور دو ف.وبالتالي ، عند نمذجة AM ، يتم استبعاد ملف الإثارة من النموذج الرياضي الشامل لـ SD ، وبخلاف ذلك تكون نماذجهم الرياضية العالمية متطابقة.

نتيجة لذلك ، من أجل إنشاء نموذج رياضي عالمي لـ SD ، وبالتالي ، HELL ، من الضروري تجميع نموذج رياضي عالمي لـ PM و SV لـ SD.

وفقًا للنموذج الرياضي الأكثر شيوعًا وثباتًا للعديد من PMs المختلفة ، هناك معادلة لخاصية السرعة اللحظية للشكل:

أين ر تبدأ- اللحظة الإحصائية الأولية لمقاومة الجسيمات ؛ / و nom - اللحظة الاسمية للمقاومة التي طورها PM عند عزم الدوران الاسمي للمحرك الكهربائي المقابل لقوته النشطة الاسمية والتردد الاسمي المتزامن مع 0 = 314 ثانية 1 ؛ س) د - السرعة الفعلية لدوار المحرك الكهربائي ؛ مع di - السرعة الدورانية الاسمية لدوار المحرك الكهربائي ، حيث تكون لحظة مقاومة PM مساوية للحظة التذكارية ، والتي يتم الحصول عليها عند سرعة الدوران الاسمية المتزامنة للصفر الكهرومغناطيسي للجزء الثابت من 0 ؛ ص -الأس ، اعتمادًا على نوع PM ، يتم أخذها في أغلب الأحيان على قدم المساواة ع = 2 أو ص - 1.

للحمل التعسفي لـ PM SD أو HELL ، تحدده عوامل التحميل ك. ر = ص / ص نويوتردد الشبكة التعسفي © s Fمع 0 ، وكذلك للحظة الأساسية تصلب متعدد= m HOM / cosq> H ، والذي يتوافق مع القوة الاسمية والتردد الأساسي مع 0 ، المعادلة أعلاه في الوحدات النسبية لها الشكل

مم co „co ™

أين م ج - -; م CT =- ؛ co = ^ - ؛ co H = - ^ -.

تصلب متعدد"" Yom “o” o

بعد إدخال الترميز والتحولات المقابلة ، تأخذ المعادلة الشكل

أين M CJ = م CT -k 3 - coscp H - جزء ثابت (مستقل عن التردد)

(ل م كت)؟ -سكب

لحظة مقاومة رئيس الوزراء ؛ ر ث =- إذن "- ديناميكي-

جزء معين (مستقل عن التردد) من لحظة مقاومة PM ، فيه

يُعتقد عادةً أنه بالنسبة لمعظم PMs ، يكون للمكون المعتمد على التردد اعتماد خطي أو تربيعي على. ومع ذلك ، وفقًا لتقريب قانون القوة مع الأس الكسري ، يكون أكثر موثوقية لهذا الاعتماد. أخذا بالإعتبار هذه الحقيقة، التعبير التقريبي لـ A / -co p له الشكل

حيث a هو معامل يتم تحديده بناءً على الاعتماد المطلوب على قانون القوة عن طريق الحساب أو الوسائل الرسومية.

يتم توفير براعة النموذج الرياضي المطور لـ SD أو HELL بسبب إمكانية التحكم الآلي أو التلقائي م شارع ،و مو صعن طريق المعامل أ.

تشترك SV SD المستخدمة كثيرًا مع SV SG ، والاختلافات الرئيسية هي:

• في وجود منطقة ميتة لقناة ARV وفقًا لانحراف جهد الجزء الثابت من LED ؛
• ARV لتيار الإثارة ومضادات الفيروسات القهقرية مع التركيب أنواع مختلفةيحدث بشكل مماثل بشكل مشابه لـ SV SG.

نظرًا لأن أوضاع تشغيل SD لها خصائصها الخاصة ، فإن القوانين الخاصة مطلوبة لـ ARV SD:

• ضمان ثبات نسبة القوى التفاعلية والفعالة لـ SD ، والتي تسمى ARV ، لثبات عامل القدرة المعطى cos (p = const (أو cp = const) ؛
• ARV ، مما يوفر ثباتًا معينًا للقوة التفاعلية س =كونست SD ؛
• ARV لـ الزاوية الداخليةتحميل 0 ومشتقاته ، والتي عادة ما يتم استبدالها بمضادات الفيروسات القهقرية الأقل كفاءة ، ولكنها أبسط من حيث القوة النشطة لـ SM.

وبالتالي ، يمكن أن يعمل النموذج الرياضي العالمي الذي تم اعتباره سابقًا لـ SV SG كأساس لبناء نموذج رياضي عالمي لـ SV SD بعد إجراء التغييرات اللازمة وفقًا للاختلافات المشار إليها.

لتنفيذ المنطقة الميتة لقناة ARV وفقًا لانحراف جهد الجزء الثابت لمصباح LED ، يكون ذلك كافياً عند خرج الأفعى (انظر الشكل 1.1) ، حيث د يوتمكين ارتباط غير الخطية الخاضعة للرقابة لشكل المنطقة الميتة والحد. استبدال المتغيرات في النموذج الرياضي الشامل لمتغيرات SV SG بمتغيرات التنظيم المقابلة للقوانين الخاصة المسماة لـ ARV SD يضمن تمامًا استنساخها بشكل مناسب ، ومن بين المتغيرات المذكورة س F، R ، 0 ، يتم حساب القوة النشطة والمتفاعلة بواسطة المعادلات الواردة في النموذج الرياضي الشامل لـ SG: P = U K م؟ معدل الذكاء؟ + ش د؟ كم؟ أناد،

س = ش ف - ك م؟ أنا د - + ش د؟ كم؟ أناف. لحساب المتغيرين φ و 0 أيضًا

ضرورية لنمذجة قوانين ARV SD المذكورة أعلاه ، يتم تطبيق المعادلات:

التفاصيل نُشرت في 18/11/2019

القراء الأعزاء! من 18.11.2019 إلى 17.12.2019 ، تم تزويد جامعتنا بإمكانية الوصول التجريبي المجاني إلى مجموعة فريدة جديدة في EBS "Lan": "الشؤون العسكرية".
الميزة الرئيسية لهذه المجموعة هي المواد التعليمية من عدة ناشرين ، تم اختيارها خصيصًا للمواضيع العسكرية. تتضمن المجموعة كتبًا من دور النشر مثل: "Lan" ، و "Infra-Engineering" ، و "New Knowledge" ، وجامعة العدل الروسية الحكومية ، وجامعة موسكو التقنية الحكومية التي تحمل اسم N.E Bauman ، وبعض الآخرين.

اختبار الوصول إلى IPRbooks نظام المكتبة الإلكترونية

التفاصيل نُشرت في 11.11.2019.

القراء الأعزاء! من 08.11.2019 إلى 31.12.2019 ، تم تزويد جامعتنا بوصول تجريبي مجاني إلى أكبر قاعدة بيانات روسية للنص الكامل - نظام المكتبة الإلكترونية IPR BOOKS. تحتوي EBS IPR BOOKS على أكثر من 130.000 منشور ، منها أكثر من 50000 منشورات تعليمية وعلمية فريدة من نوعها. على النظام الأساسي ، يمكنك الوصول إلى الكتب الحالية التي لا يمكن العثور عليها في المجال العام على الإنترنت.

يمكن الوصول من جميع أجهزة الكمبيوتر الخاصة بشبكة الجامعة.

"الخرائط والرسوم البيانية في مجموعة المكتبة الرئاسية"

التفاصيل نُشرت في 06.11.2019.

القراء الأعزاء! في 13 نوفمبر في تمام الساعة 10:00 صباحًا ، دعت مكتبة LETI ، في إطار اتفاقية للتعاون مع مكتبة Boris Yeltsin الرئاسية ، موظفي وطلاب الجامعة للمشاركة في ندوة المؤتمر عبر الإنترنت "الخرائط والمخططات في الأموال المكتبة الرئاسية". سيُذاع الحدث في قاعة المطالعة التابعة لقسم الأدب الاجتماعي والاقتصادي في مكتبة LETI (المبنى 5 ، الغرفة 5512).

تصميم ومبدأ تشغيل محرك متزامن مغناطيسي دائم

تصميم محرك متزامن مغناطيسي دائم

يتم التعبير عن قانون أوم بالصيغة التالية:

أين التيار الكهربائي ، أ ؛

الجهد الكهربائي ، V ؛

المقاومة النشطة للدائرة ، أوم.

مصفوفة المقاومة

, (1.2)

أين مقاومة الدائرة ال ، أ ؛

مصفوفة.

يتم التعبير عن قانون كيرشوف بالصيغة التالية:

مبدأ تشكيل المجال الكهرومغناطيسي الدوار

الشكل 1.1 - تصميم المحرك

يتكون تصميم المحرك (الشكل 1.1) من جزأين رئيسيين.

الشكل 1.2 - مبدأ تشغيل المحرك

مبدأ تشغيل المحرك (الشكل 1.2) على النحو التالي.

الوصف الرياضي للمحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم

الطرق العامة للحصول على وصف رياضي للمحركات الكهربائية

نموذج رياضيمنظر عام لمحرك متزامن مغناطيسي دائم

الجدول 1 - معلمات المحرك

تتوافق معلمات الوضع (الجدول 2) مع معلمات المحرك (الجدول 1).

تحدد الورقة أساسيات تصميم مثل هذه الأنظمة.

تحتوي الأعمال على برامج لأتمتة العمليات الحسابية.

الوصف الرياضي الأصلي لمحرك مغناطيسي دائم متزامن ثنائي الطور

يرد التصميم التفصيلي للمحرك في الملحقين "أ" و "ب".

نموذج رياضي لمحرك متزامن مغناطيسي دائم ثنائي الطور

4 نموذج رياضي لمحرك متزامن مغناطيسي دائم ثلاثي الأطوار

4.1 وصف رياضي أولي لمحرك متزامن مغناطيسي دائم ثلاثي الأطوار

4.2 نموذج رياضي لمحرك متزامن مغناطيسي دائم ثلاثي الأطوار

قائمة المصادر المستخدمة

1 تصميم الأنظمة بمساعدة الكمبيوتر تحكم تلقائى/ إد. في في سولودوفنيكوف. - م: Mashinostroenie ، 1990. - 332 ص.

2 Mels، J.L. برامج لمساعدة الطلاب في نظرية أنظمة التحكم الخطية: trans. من الانجليزية / جيه إل ميلسا ، الفن. K. جونز. - م: Mashinostroenie ، 1981 - 200 ص.

3 مشكلة سلامة المركبة الفضائية المستقلة: دراسة / S. A. Bronov ، M. A. Volovik ، E.N.Golovenkin ، G.D Kesselman ، E.N Korchagin ، B. P. Soustin. - كراسنويارسك: NII IPU ، 2000. - 285 صفحة. - ردمك 5-93182-018-3.

4 برونوف ، س. أ. محركات كهربائية دقيقة للمواضع مزودة بمحركات طاقة مزدوجة: المؤلف. ديس. ... وثيقة. تقنية. العلوم: 05.09.03 [نص]. - كراسنويارسك ، 1999. - 40 ص.

5 أ. ص. 1524153 اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، MKI 4 H02P7 / 46. طريقة لتنظيم الوضع الزاوي لدوار محرك ثنائي القدرة / S. A. Bronov (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية). - رقم 4230014 / 24-07 ؛ أُعلن في 14/4/1987 م ؛ سنة النشر. 23/11/1989 بول. رقم 43.

6 وصف رياضي للمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم على أساس خصائصها التجريبية / S. A. Bronov، E. E. Noskova، E.M Kurbatov، S. V. Yakunenko // Informatics and control systems: interuniversity. جلس. علمي. آر. - كراسنويارسك: NII IPU ، 2001. - الإصدار. 6. - ص 51-57.

7 Bronov، S. A. مجمع من البرامج لدراسة أنظمة القيادة الكهربائية على أساس محرك محث ثنائي الطاقة (وصف الهيكل والخوارزميات) / S. A. Bronov، V. I. Panteleev. - كراسنويارسك: KrPI ، 1985. - 61 ص. - قسم المخطوطات. في INFORMELEKTRO 04/28/86 ، رقم 362-et.

يتوسع مجال تطبيق محركات التيار المتردد ذات الجهد المتغير في بلدنا وفي الخارج إلى حد كبير. يشغل المحرك الكهربائي المتزامن لحفارات التعدين القوية موقعًا خاصًا ، والتي تُستخدم لتعويض الطاقة التفاعلية. ومع ذلك ، فإن قدرتها التعويضية غير مستغلة بسبب عدم وجود توصيات واضحة لأنماط الإثارة.

D. B. Soloviev

يتوسع مجال تطبيق محركات التيار المتردد ذات الجهد المتغير في بلدنا وفي الخارج إلى حد كبير. يشغل المحرك الكهربائي المتزامن لحفارات التعدين القوية موقعًا خاصًا ، والتي تُستخدم لتعويض الطاقة التفاعلية. ومع ذلك ، فإن قدرتها التعويضية غير مستغلة بسبب عدم وجود توصيات واضحة لأنماط الإثارة. في هذا الصدد ، تتمثل المهمة في تحديد أوضاع الإثارة الأكثر فائدة للمحركات المتزامنة من وجهة نظر تعويض الطاقة التفاعلية ، مع مراعاة إمكانية تنظيم الجهد. يعتمد الاستخدام الفعال للقدرة التعويضية لمحرك متزامن على عدد كبير من العوامل ( المعايير الفنيةالمحرك ، حمل العمود ، الجهد الطرفي ، فقدان الطاقة النشط لتوليد الطاقة التفاعلية ، إلخ). تؤدي الزيادة في حمل المحرك المتزامن من حيث القدرة التفاعلية إلى زيادة الخسائر في المحرك ، مما يؤثر سلبًا على أدائه. في الوقت نفسه ، ستساعد الزيادة في الطاقة التفاعلية التي يوفرها محرك متزامن على تقليل فقد الطاقة في نظام إمداد طاقة الحفرة. وفقًا لمعيار الأمثلية لحمل محرك متزامن من حيث القدرة التفاعلية ، فإن الحد الأدنى من التكاليف المخفضة لتوليد وتوزيع الطاقة التفاعلية في نظام إمداد الطاقة في الحفرة المفتوحة.

لا يمكن دائمًا التحقيق في وضع الإثارة لمحرك متزامن مباشرة في الحفرة المفتوحة أسباب فنيةوبسبب التمويل المحدود يعمل البحث... لذلك ، يبدو من الضروري وصف المحرك المتزامن للحفار بطرق رياضية مختلفة. المحرك ، ككائن للتحكم الآلي ، عبارة عن هيكل ديناميكي معقد موصوف بواسطة نظام من المعادلات التفاضلية غير الخطية عالية المستوى. في مشاكل التحكم في أي آلة متزامنة ، تم استخدام إصدارات خطية مبسطة من النماذج الديناميكية ، والتي أعطت فقط فكرة تقريبية عن سلوك الآلة. تطوير وصف رياضي للعمليات الكهرومغناطيسية والكهروميكانيكية في محرك كهربائي متزامن ، مع مراعاة الطبيعة الحقيقية للعمليات غير الخطية في محرك كهربائي متزامن ، وكذلك استخدام مثل هذا الهيكل للوصف الرياضي في تطوير التحكم الكهربائي المتزامن محركات ، حيث دراسة النموذج حفارة التعدينسيكون مناسبًا وواضحًا ، يبدو مناسبًا.

لطالما تم إيلاء الكثير من الاهتمام لمسألة النمذجة ، والأساليب معروفة على نطاق واسع: النمذجة التناظرية ، وإنشاء نموذج مادي ، والنمذجة الرقمية التناظرية. ومع ذلك ، فإن النمذجة التناظرية محدودة بسبب دقة الحسابات وتكلفة العناصر المعينة. يصف النموذج المادي بدقة أكبر سلوك كائن حقيقي. لكن النموذج المادي لا يسمح بتغيير معلمات النموذج وإنشاء النموذج نفسه مكلف للغاية.

الحل الأكثر فعالية هو نظام MatLAB للحسابات الرياضية ، حزمة SimuLink. يزيل نظام MatLAB جميع عيوب الطرق المذكورة أعلاه. في هذا النظام ، تم بالفعل تنفيذ برنامج للنموذج الرياضي لآلة متزامنة.

بيئة التطوير للأدوات الافتراضية للمختبر MatLAB هي بيئة برمجة رسومية تطبيقية تستخدم كأداة قياسية لتشكيل الأشياء وتحليل سلوكها والتحكم اللاحق. يوجد أدناه مثال على معادلات لمحرك متزامن تمت محاكاته باستخدام معادلات Park-Gorev الكاملة المكتوبة في روابط التدفق لدائرة مكافئة بدائرة مثبط واحدة.

مع هذا البرمجياتمن الممكن محاكاة جميع العمليات الممكنة في محرك متزامن في المواقف القياسية. في التين. يوضح الشكل 1 طرق بدء تشغيل محرك متزامن ، تم الحصول عليها عن طريق حل معادلة Park-Gorev لآلة متزامنة.

يظهر مثال على تنفيذ هذه المعادلات في مخطط الكتلة ، حيث يتم تهيئة المتغيرات وتعيين المعلمات وتنفيذ التكامل. تظهر نتائج وضع الزناد على الذبذبات الافتراضية.

أرز. 1 مثال على الخصائص المأخوذة من راسم الذبذبات الافتراضي.

كما ترون ، عند بدء تشغيل SM ، ينشأ عزم دوران للصدمات يبلغ 4.0 pu وتيار 6.5 pu. وقت البدء حوالي 0.4 ثانية. يمكن رؤية تذبذبات التيار وعزم الدوران الناتجة عن عدم تناسق الجزء المتحرك بوضوح.

ومع ذلك ، فإن استخدام هذه النماذج الجاهزة يجعل من الصعب دراسة المعلمات الوسيطة لأنماط آلة متزامنة بسبب استحالة تغيير معلمات دائرة النموذج النهائي ، واستحالة تغيير هيكل ومعلمات تختلف الشبكة ونظام الإثارة عن الأنظمة المقبولة ، مع مراعاة أوضاع المولد والمحرك في وقت واحد ، وهو أمر ضروري عند محاكاة البداية أو أثناء فصل الأحمال. بالإضافة إلى ذلك ، في النماذج النهائية ، يتم تطبيق حساب أولي للتشبع - لا يتم أخذ التشبع على طول المحور "q" في الاعتبار. في الوقت نفسه ، نظرًا لتوسع مجال تطبيق المحرك المتزامن والمتطلبات المتزايدة لتشغيلها ، فإن النماذج المكررة مطلوبة. أي ، إذا كان من الضروري الحصول على السلوك المحدد للنموذج (محرك متزامن محاكى) ، اعتمادًا على التعدين والعوامل الجيولوجية وغيرها من العوامل التي تؤثر على تشغيل الحفار ، فمن الضروري إعطاء حل لنظام Park-Gorev من المعادلات في حزمة MatLAB ، مما يسمح بإزالة العيوب المشار إليها.

المؤلفات

1. Kigel GA ، Trifonov VD ، Chirva V. X. تحسين أنماط الإثارة للمحركات المتزامنة في مؤسسات تعدين خام الحديد والمعالجة. - مجلة التعدين ، 1981 ، Ns7 ، ص. 107-110.

2. تصميم Norenkov IP بمساعدة الكمبيوتر. - م: ندرا ، 2000 ، 188 ص.

Niskovsky Yu.N.، Nikolaychuk NA، Minuta E.V.، Popov A.N.

التعدين الهيدروليكي جيد الضجر للموارد المعدنية في الجرف الشرقي الأقصى

لتلبية الطلب المتزايد على المواد الخام المعدنية ، وكذلك مواد بناءمن الضروري إيلاء المزيد والمزيد من الاهتمام لاستكشاف وتطوير الموارد المعدنية لرف البحار.

بالإضافة إلى رواسب رمال التيتانيوم المغنتيت في الجزء الجنوبي من بحر اليابان ، تم تحديد احتياطيات من الذهب الحاملة ورمال البناء. في الوقت نفسه ، يمكن أيضًا استخدام مخلفات الرواسب الحاملة للذهب التي تم الحصول عليها من الإثراء كرمال بناء.

تنتمي رواسب الغرينية في عدد من الخلجان في بريمورسكي كراي إلى رواسب الغرينية الحاملة للذهب. تقع الطبقة الإنتاجية على عمق يبدأ من الساحل ويصل إلى عمق 20 مترًا ، بسمك 0.5 إلى 4.5 متر. في الجزء العلوي ، تكون الطبقة مغطاة بترسبات رملية مع الطمي والطين ، مع بسمك 2 إلى 17 م بالإضافة إلى محتوى الذهب ، تحتوي الرمال على إلمنيت 73 جم / طن ، تيتانيوم - مغنتيت 8.7 جم / طن وياقوت.

يحتوي الجرف الساحلي لبحار الشرق الأقصى أيضًا على احتياطيات كبيرة من المواد الخام المعدنية ، والتي يتطلب تطويرها تحت قاع البحر في المرحلة الحالية إنشاء تكنولوجيا جديدةوتطبيق تقنيات صديقة للبيئة. أكثر احتياطيات المعادن التي تم استكشافها هي طبقات الفحم في المناجم التي كانت تعمل سابقًا ، والرمال الحاملة للذهب والتيتانيوم والمغنتيت والرمال الكاسريتية ، فضلاً عن رواسب المعادن الأخرى.

يتم عرض بيانات الدراسة الجيولوجية الأولية لأكثر الرواسب المميزة في السنوات الأولى في الجدول.

يمكن تقسيم رواسب المعادن المستكشفة على رف بحار الشرق الأقصى إلى: أ) ملقاة على سطح قاع البحر ، مغطاة بالرواسب الرملية والطينية والحصوية (الغرينيات المحتوية على المعادن ورمال البناء والمواد و صدفية صخرية) ؛ ب) يقع عند: تعميق كبير من أسفل طبقات الصخور (طبقات الفحم ، الخامات والمعادن المختلفة).

يوضح تحليل تطور الرواسب الغرينية أنه لا يمكن استخدام أي من الحلول التقنية (التنمية المحلية والأجنبية) دون أي ضرر بيئي.

تشير تجربة تطوير المعادن غير الحديدية والماس والرمال الحاملة للذهب والمعادن الأخرى في الخارج إلى الاستخدام المفرط لجميع أنواع الجرافات والجرافات ، مما أدى إلى حدوث اضطراب واسع النطاق في قاع البحر والحالة البيئية للبيئة.

وفقًا لمعهد TsNIItsvetmet للاقتصاد والمعلومات ، يتم استخدام أكثر من 170 كراكة في تطوير الرواسب غير الحديدية للمعادن والماس في الخارج. في هذه الحالة ، يتم استخدام جرافات جديدة بشكل أساسي (75 ٪) بسعة دلو تصل إلى 850 لترًا وعمق حفر يصل إلى 45 مترًا ، في كثير من الأحيان - جرافات شفط وكراكات.

يتم تنفيذ أعمال التجريف في قاع البحر في تايلاند ونيوزيلندا وإندونيسيا وسنغافورة وإنجلترا والولايات المتحدة الأمريكية وأستراليا وأفريقيا ودول أخرى. تخلق تقنية تعدين المعادن بهذه الطريقة اضطرابًا قويًا للغاية في قاع البحر. ما سبق يؤدي إلى الحاجة إلى إنشاء تقنيات جديدة يمكن أن تقلل بشكل كبير من تأثيرها بيئةأو استبعادها بالكامل.

الحلول التقنية المعروفة للتنقيب تحت الماء لرمال التيتانيوم والمغنتيت ، بناءً على طرق غير تقليدية للتطوير تحت الماء وحفر رواسب القاع ، بناءً على استخدام طاقة التدفقات النبضية وتأثير المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم.

إن تقنيات التطوير المقترحة ، على الرغم من أنها تقلل من التأثير الضار على البيئة ، إلا أنها لا تحافظ على سطح القاع من الاضطرابات.

عند استخدام طرق التعدين الأخرى مع أو بدون تسييج مكب النفايات من البحر ، فإن عودة مخلفات التخصيب الغرينية التي تم تنظيفها من الشوائب الضارة إلى حدوثها الطبيعي أيضًا لا تحل مشكلة الاستعادة البيئية للموارد البيولوجية.