Стратегія керування трифазним вібраційним лінійним двигуном на основі оцінки зворотної електрорушійної сили

Анотація

Сучасна промисловість вимагає високоточного керування вібраційними електромеханічними системами, які широко використовуються в багатьох галузях. Змінні режими навантаження потребують від приводу хороших регулювальних властивостей зі збереженням необхідних енергетичних параметрів технологічного процесу. У представленій роботі обґрунтовано стратегію керування трифазним вібраційним лінійним двигуном на основі оцінки зворотної електрорушійної сили, що забезпечує покращення його регулювальних властивостей завдяки збільшенню амплітуди механічних коливань. Проведено дослідження роботи системи керування двигуном за допомогою мультифізичної моделі, що суміщає розрахунок електричного та магнітного кіл, а також визначення закону руху бігуна залежно від прикладених до ного сил. Еквівалентна механічна схема представлена зосередженою масою, що здійснює коливання відносно положення механічної рівноваги під дією електромагнітної сили двигуна. Відновлювальні та дисипативні сили представлені через відповідні коефіцієнти жорсткості пружної підвіски та в’язкого тертя. Силова характеристика навантаження подана сумою пружної складової, пропорційної до переміщення бігуна, та сили в’язкого тертя, пропорційної його швидкості. Розв’язання даної задачі здійснювалося методом скінченних елементів в осесиметричній постановці, із застосуванням рухомого типу розрахункової сітки, на підставі рівнянь квазістаціонарного магнітного поля в часовій області. Проведено моделювання роботи системи керування у двох режимах – із прямокутною і синусоїдною модуляцією, та розраховано електромеханічні процеси двигуна в усталеному режимі роботи.