Исследование пуска частотно-регулируемого электропривода зарезонансной вибрационной машины

Abstract

Рассмотрены особенности пуска электропривода вибрационных машин с дебалансными вибровозбудителями, работающих в зарезонансном режиме. В настоящее время для зарезонансных вибрационных машин применяют нерегулируемые асинхронные двигатели завышенной мощности, что необходимо для гарантированного прохождения резонансной зоны во время пуска. Основной причиной возможного «застревания» роторов приводных двигателей вибрационных машин является резкое возрастание вибрационного момента в резонансной зоне. Завышенная установленная мощность приводного двигателя является необходимым условием для превышения вращающего момента двигателя над моментом сопротивления вибрационной машины при прохождении резонансной зоны. Для снижения установленной мощности электропривода зарезонансной вибрационной машины предложено использование частотно-регулируемого электропривода со специальным законом частотного управления, обеспечивающим гарантированное преодоление резонансной зоны. Для увеличения момента приводных двигателей в процессе пуска предложено использование линейного закона частотного управления и дополнительного увеличения питающего напряжения на период прохождения резонансной зоны вибромашины. В работе исследованы законы частотного управления с увеличением напряжения питания в виде ступеньки и в виде импульса при прохождении резонансной зоны. С помощью математического моделирования проведены исследования частотного пуска асинхронных двигателей зарезонансной вибрационной площадки, которая используется для уплотнения бетонных смесей. Показано, что увеличение напряжения в виде ступеньки обеспечивает уменьшение потерь в асинхронном двигателе в процессе пуска по сравнению с увеличением напряжения в виде импульса. Проведены экспериментальные исследования частотного пуска асинхронного двигателя с формированием ступенчатого увеличения напряжения питания на лабораторной установке, которые подтвердили возможность увеличения момента и ускорения двигателя во время пуска.

The features of starting the electric drive of vibrating machines with unbalanced vibration exciters operating in the resonant mode are considered. Currently, over-resonant vibration machines use unregulated asynchronous motors of high power, which is necessary for guaranteed passage of the resonance zone during start-up. The main reason for the possible “jamming” of the rotors of the drive motors of vibrating machines is a sharp increase in the vibration moment in the resonance zone. Overstated installed power of the drive motor is a necessary condition for exceeding the turning moment of the engine over the moment of resistance of the vibrating machine when passing through the resonance zone. To reduce the installed power of the electric drive of a resonance vibrating machine, it is proposed to use a frequency-controlled electric drive with a special law of frequency control, which ensures guaranteed overcoming of the resonance zone. To increase the torque of the drive motors during start-up, the use of the linear law of frequency control and an additional increase in the supply voltage for the period of passage of the resonance zone of the vibrator are proposed. In the work, the laws of frequency control are studied with increasing supply voltage in the form of a step and in the form of an impulse when passing through the resonance zone. Using mathematical modeling, studies were conducted of the frequency start of asynchronous motors of the off-resonant vibration platform, which is used to compact concrete mixtures. It is shown that an increase in voltage in the form of a step provides a decrease in losses in an induction motor and during start-up as compared to an increase in voltage in the form of a pulse. Experimental studies of the frequency start of an induction motor with the formation of a stepwise increase in the supply voltage.