Автоматизований електропривод конвеєра для транспортування склотари
Автор: Горланов Юрій Ігорович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Від подальшого розвитку виробництва і використання нових систем, машин, інструментів і пристроїв, а також від техніко-економічного аналізу залежить технічний прогрес, ефективність виробництва, а отже, і якість продукції, що випускається. Системи електроприводів використовуються в усіх секторах, включаючи транспорт, промисловість, сільське господарство та інші види діяльності людини. Одним із ключових факторів успіху проектування електроприводів є вдосконалення їх технологічних можливостей при роботі з механізмами. Використання транспортних систем рекомендовано для таких технічних комплексів, як шахти і кар’єри, переробні, подрібнювальні та агломераційні комбінати, сільськогосподарські підприємства тощо, а також для транспортування на великі відстані до місця споживання. Конвеєри використовуються не лише як окремі вузли для транспортування вантажів, а й у складі автоматизованих ліній для виготовлення складних деталей і вузлів.[3] В роботі описано різноманітні конструкції конвеєрів, які використовуються для транспортування як сипучих так і цільних вантажів. Їхні відмінності залежать від вимог, специфіки роботи даної сфери застосування, а також конструктивного виконання. особливу увагу надано технологічній установці та електроприводу пластинчастого конвеєра, який використовується при виробництві скляної тари .[4] Розглянуто різноманітні системи електроприводу конвеєрних систем, які повинні забезпечувати регулювання швидкості привідного барабану. Для регулювання швидкості конвеєрної стрічки при безперервній роботі або обмеження динамічних навантажень слід використовувати регульовані електроприводи. Серед останніх розробок найбільший потенціал мають частотно-регулювальні приводи з асинхронними та синхронними двигунами. Тому частину проекту посвячено аналізу принципових схем тиристорних перетворювачів частоти з різними принципами побудови системи керування. Для реалізації вибрано перетворювач частоти з ланкою постійного струму, побудований з використанням сучасних силових IGBT модулів, які є керуючими драйверами, конструктивно поєднані з силовими ключами та мають вбудований інтерфейс із системою керування та елементами захисту. На основі технологічних особливостей роботи конвеєра для переміщення склотари сформульовано вимоги, які пред’являються до формування механічних та електромеханічних характеристик його привідних двигунів. Проведено розрахунок необхідної потужності привідного двигуна конвеєра, який базується на використанні розрахованих статичних та динамічних зусиль, необхідних для реалізації технологічного процесу транспортування склотари при її виробництві. [4] Третій розділ присвячено розрахунку параметрів елементів, які входять в склад електричної схеми проектованого електроприводу. [1.2] Описано принцип роботи системи керування електроприводом, яка в автоматичному режимі дозволяє формувати бажані технологічні можливості транспортування склотари та контролю її якісних показників. При виявленні бракованої продукції схема автоматично видаляє даний бракований продукт з конвеєрна в спеціальну тару. Для цього в систему електроприводу уведено спеціальні давачі, які виявляють браковану продукцію і через програмований контролер запускають механізм зняття цього браку з транспортної стрічки технологічного процесу. [3.7.8] Розраховано параметри випрямляча, автономного інвертора напруги, конденсаторів фільтра, та елементів для зняття перенапруги на згладжуючому фільтрі перетворювача. Вибрано давачі струму та напруги, які використовуються для захисту від надструмів та перенапруг. Представлено результати коп’ютерних досліджень динамічних характеристик розробленого електроприводу, які здійснювались з використання програм пакету Matlab-Simulink, зокрема, елементів бібліотеки Simscape Electrical – Specialized Power Systems. Синтезована система керування відмінно відпрацьовує режими пуску і накиду навантаження за заданих умов. [9.10] Складено програму роботи програмного логічного контролера для роботи по виявленню та видаленню бракованих пляшок. Приведено висновки по роботі та список використаних в роботі літературних джерел. Об’єкт дослідження – автоматизований електропривід пластинчастого конвеєра. Предмет дослідження – характеристики електропривода пластинчастого конвеєра при застосуванні новітніх перетворювачів частоти. Мета дослідження – спроектувати електропривод та систему автоматичного керування пластинчастого конвеєра з покращеними технологічними та енергетичними показниками. Ключові слова: програмований контролер, випрямляч, силовий блок IGBT транзисторів, чопер, фільтр. Перелік використаних літературних джерел 1. Електромеханічні системи автоматичного керування та електроприводи: Навч. посібник / за ред. Поповича М.Г., Лозинського О.Ю. – Київ. Либідь. 2005. – 680с. 2. Гончаров Ю. П, Будьонний О. В, Морозов В. Г, Панасенко М. В, Ромашко В. Я, Руденко В.С. Перетворювальна техніка./ За ред. Руденка В.С. Підручник. Ч2/ - Харків: Фоліо, 2000. - 360с 3. Конвеєр пластинчатий [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://stankiexpert.ru/tehnologicheskaya-osnastka/prisposobleniya/konvejer- plastinchatyj.html 4. Романін Н.Е. Конструкція та розрахунок конвеєрів. Довідник 2011 5. Технічна документація на перетворювач частоти ACS355-03E-04A1-4 [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://new.abb.com/products/3AUA0000058186/acs355-03e-04a1-4-acs355-03e- 04a1-4-pn-1-5kw-i2n-4-1a-ip20 6. Схемотехніка електронних систем: у 3 кн. Кн.3. Мікропроцесори і мікро-контролери. Підручник. / В.І.Бойко, А.М.Гуржій, В.Я.Жуйков та ін.– 2-е вид.– К.: Вища школа, 2014.– 399с. 7. Основи автоматики та автоматизації: навч. посіб. / Є. П. Пістун, І. Д. Стасюк; Нац. ун-т "Львів. політехніка". - Львів, 2014. - 333 c. - Бібліогр.: – 303с. 8. Ельперін І. В. Автоматизація виробничих процесів : підр. / І. В. Ельперін, О. М. Пупена, В. М. Сідлецький, С. М. Швед. – К. : Вид-во Ліра-К, 2015. – 378 с 9. AC3 - Field-Oriented Control Induction 200 HP Motor Drive [Веб-ресурс] URL: https://www.mathworks.com/help/sps/ug/ac3-field-oriented-control-induction-200-hp-motor-drive.html 10. Field-Oriented Control Induction Motor Drive [Веб-ресурс] URL: https://www.mathworks.com/help/sps/powersys/ref/fieldorientedcontrolinductionmotordrive.html