Система фазового керування вібраційної площадки з приводом від лінійного двигуна з постійними магнітами

Abstract

У представленій роботі розроблено систему фазового керування вібраційної площадки з приводом від лінійного двигуна з постійними магнітами. Об'єкт керування представлений двомасовою механічною схемою, що враховує пружні властивості вібраційної підвіски та сили сухого і в'язкого тертя. У ролі збудника періодичної електромагнітної сили розглядається вібраційний лінійний двигун із беззубцевою структурою статора. Електрична модель двигуна подана схемою заміщення із зосередженими параметрами, значення яких є функціями переміщення бігуна відносно статора. За допомогою розробленої Simulink-моделі проведено дослідження резонансних властивостей електромеханічної системи, та визначено режими, що відповідають максимальним значенням механічної потужності та ККД. Розроблено систему фазового керування вібраційної площадки з приводом від лінійного двигуна з постійними магнітами. Система керування порівнює фазу вхідного сигналу з фазою струму двигуна, причому фаза сигналу останнього регулюється для досягнення синхронізації. Водночас струм двигуна підтримується сталим. Проведено моделювання такої системи в програмному пакеті Matlab/Simulink та досліджено її перехідні процеси під час зміни маси матеріалу віброплощадки. In the presented work, a phase control system for a vibrating platform driven by a permanent magnet linear motor has been developed. The control object is represented by a two-mass mechanical scheme that takes into account the elastic properties of the vibration suspension and the forces of Coulomb and viscous friction. A vibrating linear motor with a toothless stator structure is considered as the exciter of the periodic electromagnetic force. The electrical model of the motor is presented by an equivalent circuit with lumped parameters, the values of which are functions of the mover movement relative to the stator. Using the developed Simulink model, a study of the resonant properties of the electromechanical system was carried out, and the modes corresponding to the maximum values of mechanical power and efficiency were determined. A phase control system for a vibration platform driven by the linear motor with permanent magnets has been developed. The control system compares the phase of the input signal with the phase of the motor current, and the phase of the latter signal is adjusted to achieve synchronization. At the same time, the motor current is maintained constant. Such a system has been simulated in the Matlab/Simulink software package and its transient processes have been investigated during changes in the mass of the vibrating platform material.