ASPECTS OF THE OPTIMAL PARAMETERS CHOICE IN ELECTROMECHANICAL SYSTEM DURING DESIGN OF TECHNOLOGICAL MACHINES ELECTRIC DRIVES WITH THE IMPLEMENTATION OF THE ULTIMATE DEGREE OF ELECTROMECHANICAL VIBRATIONS

Authors

Keywords:

electric drive, electromechanical system, elastic mechanical vibrations, dynamic loads, damping, two-mass system, interrelation, interaction, generalized indicators.

Abstract

The decision of actual task of choosing the optimal parameters of electromechanical systems of electric drives of technological machines to improve their dynamic qualities, in particular, the minimum oscillation of transient processes, to ensure the specified accuracy of the movement of working mechanisms at the design stage. It is shown that the parameters characterizing a particular type of electric drive with maximum damping and minimum dynamic loads are determined by the laws of electromechanical interconnection, which makes it possible to use the specific property of damping of elastic mechanical vibrations by the electric drive itself.

Based on the laws of the electromechanical interrelation of processes in the electrical and mechanical subsystems of the drive, it is proposed to use generalized indicators of electromechanical interaction processes at the initial stage of designing an electromechanical system, which are simple and meet the requirements of system analysis. As a result of the research, it has been shown that when optimizing electromechanical systems according to the criterion of the minimum oscillation of the main coordinates, the parameters cannot be chosen "at random", arbitrarily assigned or set in accordance with the existing methods of synthesis of automatic control systems, since the main parameters characterizing one or another version of an electric drive with a minimum oscillation and minimum dynamic loads are interconnected due to the coefficient of distribution of inertial masses γ.

Dependencies are proposed that allow for a real combination of parameters of an electromechanical system when realizing the limiting degree of damping of elastic mechanical vibrations to achieve the maximum damping action of an electric drive, limit dynamic loads and optimize transient processes.

Author Biographies

I. M. Zadorozhniaia , Donbass state engineering academy

к.т.н., доц.,
доцент кафедри електромеханічних систем автоматизації Донбаської державної машинобудівної академії (м. Краматорськ)

M. O. Zadorozhnii , Donbass state engineering academy

к.т.н., доц.,
доцент кафедри електромеханічних систем автоматизації Донбаської державної машинобудівної академії
(м. Краматорськ)

References

Ключев, В. И. Состояние и перспективы развития теории электропривода с упругими механическими связями / В. И. Ключев, Л. В. Жильцов, Ю. Т. Калашников // Электричество. – 1981. – № 7. – С. 28-32.

Ключев В. И. Теория электропривода : учебник / В. И. Ключев. – М. : Энергоатомиздат,1985. – 560 с.

Борцов, Ю. А. Автоматизированный электропривод с упругими связями / Ю. А. Борцов, Г. Г. Соколовский. – СПб. : Энергоатомиздат, 1992.  288 с.

Марущак, Я. Ю. Синтез електромеханічних систем з послідовним та паралельним керуванням / Я. Ю. Марущак. – Львів : Видавництво Націоального університету «Львівська політехніка», 2005. – 208 с.

Осичев, А.В. Представление лимитирующих факторов быстродействия в единой частотной плоскости при oценке полосы пропускания электропривода / А. В. Осичев // Вісник ХДПУ. Збірка наукових праць. Тематичний випуск 113. – Харків : ХДПУ, 2000. – С. 241–249.

Осичев А.В. Стандартные распределения корней в задачах синтеза в электроприводе / Осичев А.В., Котляров В.О., Марков В.С. // Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика: [Труды конференции].  Харьков: Основа, 1997. – С. 104 – 109.

Samuelsson, O. Load modulation at two locations for damping of electromechanical oscillations in a multimachine system // O. Samuelsson / Power Engineering Society Summer Meeting 2000. IEEE. – 2000. – Vol. 3. – P. 19121917.

Pyatibratov, G. Ya. On the Use of Electromechanical Systems for Limiting Dynamic Loads in Spring Mechanisms // G. Ya. Pyatibratov / Russian Electrical Engineering. – 2018. – Vol. 89, Issue 1. – P. 36-41.

Земляков В.Д., Задорожний Н.А. О демпфировании электроприводом упругих электромеханических колебаний // Изв. вузов. Электромеханика. – 1985. – С. 99-92.

Задорожний, Н. А. Обобщенные оценки взаимосвязи упругих электромеханических колебаний в приводах грузоподъемных машин / Н. А. Задорожний, Н. Г. Марилов // Проблемы подъемно-транспортной техники. Печатные материалы научно-технической конференции с международным участием. – Алушта, 1993. – Секция 3. – С. 62 – 65.

Задорожний, Н. А. О комплексном подходе при проектировании электромеханических систем с упругими связями / Н. А. Задорожний // Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика : печатные материалы конференции с международным участием. – Харьков : ХГПУ. – 1994. – С. 109–111.

Задорожний, Н. А. Анализ демпфирующего действия электропривода с упругими механическими связями при астатическом регулировании / Н. А. Задорожний, А. Н. Беш, И. Н. Задорожняя // Електротехнічні та комп`ютерні системи. Тематичний випуск «Проблеми автоматизованого електропривода. Теорія і практика» – Київ: Техніка. – 2011. – Вип. 03(79). – С. 101–104.

Задорожний, Н. А. Взаимосвязи и оптимизация параметров двухмассовых электромехани-ческих систем: монография / Н. А. Задорожний, И. Н. Задорожняя. – Краматорск : ДГМА, 2015. – 202 с.

Кузовков, Н. Т. Модальное управление и наблюдающие устройства / Н. Т. Кузовков – М. : Машиностроение, 1976. – 184 с.

Бургин Б.Ш. Анализ и синтез двухмассовых электромеханических систем: монография / Бургин Б.Ш. – Новосибирск: НЭТИ, 1992. 199 с.

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2021.2.1

Published

2021-07-08