27 Классификация мехатронных объектов
М, С, Э и И
Опишем компоненты, составляющие МО, и определим возможные виды связей между ними, что позволит формализовать МО в виде структурных формул.
Механическая компонента (М) обеспечивает различные виды движения объекта в целом, или его составных частей. К М-компоненте относятся редуктора, различные преобразователи движения (зубчато-реечный механизм, кривошипно-шатунный механизм и т.п.), передаточные звенья (муфты и т.п.).
Электротехническая компонента (Сэ) обеспечивает преобразование электрической энергии. К Сэ-компоненте относятся электродвигатели, электромагнитные муфты и тормоза, электромагниты и т.п.
Гидравлическая компонента (Сг) обеспечивает различные виды преобразований гидро- (пневмо) энергии. К Сг-компоненте относятся гидрораспределители, гидроцилиндры, гидромоторы, гидронасосы.
Как видно, Сэ-компонента и Сг-компонента имеют одинаковую энергетическую природу, отличаются только средой, переносящей энергию, и могут называться обобщенно силовая компонента (С)
Электронная компонента (Э) обеспечивает формирование, передачу и обработку электрических сигналов. К Э-компоненте относятся электронные устройства, такие как микропроцессоры, преобразователи частоты и т.п.
Информационная компонента (И) обеспечивает формирование, хранение, передачу и обработку информационных сигналов. К И-компоненте относятся датчики, программное обеспечение.
Возможны следующие виды связей между компонентами
Согласование (-) – Соединение (+).Совмещение (·) –
- если в структурном уравнении нет какой либо из компонент, то объект не мехатронный и не мехатронизированный;
- если в структурном уравнении есть все компоненты, но хотя бы одна из них имеет связь (-), то данный объект мехатронизированный;
- если все связи в структурном уравнении интегрирующие, то объект мехатронный.
28 Алгоритм запуска двухскоростного мехатронного скребкового конвейера (лек 8)
Рост произв. => 2 ЄД => алгоритм пуска (сниж динамику при пуске; увелич ресурс) =>пуск определяет ресурс=>критерии перехода с 1 на 2: время, ток=>
Для управления и защиты приводов двухскоростных лавных конвейеров созданы станции управления: КСД27.50 и УКВ.650, обеспечивающие рациональный пуск конвейера с целью уменьшения динамических нагрузок в элементах конвейера при его запуске [4, 5].
В результате данных исследований было определено, что:
1. Учитывая динамику разгона конвейера длиной около 300 м переход на высокую скорость должен осуществляться не ранее чем через 7 с от включения привода на низкой скорости;
2. Помимо временного критерия по п.1, при переходе на высокую скорость, необходимо учитывать текущую загрузку конвейера (например, по току электродвигателей) и производить переключение на высокую скорость при величине потребляемого тока на низкой скорости не превышающего 110-120% номинального значения;
3. Пауза при переключении электропривода с низкой скорости на высокую должна быть минимальной.
4. Время перехода второго (головного) привода конвейера на высокую скорость, относительно первого (хвостового), должно быть минимальным (определяется перегрузочной способностью питающей трансформаторной подстанции).
Таким образом, оптимальным алгоритмом запуска двухприводного двухскоростного конвейера является алгоритм, представленный на рис. 4.
I
– переключение скоростей хвостового
привода конвейера
II – переключение скоростей головного привода конвейера
А – работа электропривода на низкой скорости
В – работа электропривода на высокой скорости
Рисунок 4 - Алгоритм запуска двухскоростного скребкового конвейера
Обратная связь передает информацию об температуре Г и Х приводов (предупредит и критич), расход охлажд. ж. токи скорости.
(Включение электродвигателя хвостового привода на низкую (маневровую) скорость (натяжение нижней ветви рабочего органа конвейера), через 1,5 с включение электродвигателя маневровой скорости головного привода, через 7 с переход хвостового и головного приводов на рабочую скорость. Отличие в диаграммах состоит в величине времени перехода на рабочую скорость между хвостовым и головным приводами. В первом случае оно составляет 0,1 с, во втором – 0,5 с. Произведенные измерения показали, что изменение времени включения всего на 0,4 с привело к увеличению разницы крутящих моментов между приводами в 4,6 раза.)