Разработка системы автоматического управления чесальных машин

УДК 677.052; 681.1

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЧЕСАЛЬНЫХ МАШИН

И.Р. Каримов

Сделан анализ электропривода чесальной машины, предложены структурная схема системы автоматического управления вытягиванием чесальной машины, а также эквивалентная схема системы автоматического выравнивания линейной плотности ленты чесальной машины. Построены частотные характеристики системы автоматического управления и выявлена устойчивость системы с использованием частотных критерий устойчивости.

Ключевые слова: чесальные машины, двигатели постоянного тока, тиристор-ный преобразователь, плотности ленты, ПИ-регулятор, частотные характеристики.

В данной работе исследуется двухканальная система формирования волокнистого материала на чесальной машине с регулятором выравнивания линейной плотности чесальной ленты. С этой целью были исследованы возможности автоматизации системы управления электроприводов чесальных машин, а также исследована устойчивость предложенной автоматической системы управления. В соответствии с проведенными исследованиями предложены функциональная и эквивалентная структурная схемы системы управления чесальной машины (рис 1).

Рис. 1. Функциональная схема системы автоматического управления

чесальной ленты

На схемах приведены следующие обозначения: М1 -электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением (ДПТ), вращающий съемный барабан (СБ3), выпускное устройство чесальной ленты (ВУЧ), приемная пара вытяжного прибора (ВП); М2 - асинхронный

259

двухфазный электродвигатель с полым немагнитным ротором и неподвижным ферромагнитным магнитопроводом, управляющий дискретным перемещением ремня на коноидных барабанчиках (КБ); ТП - тиристорный преобразователь с системой СИФУ (система импульсно-фазового управления); ДЧ1, ДЧ2 - датчики частоты вращения, установленныесоответствен-но на выпускном цилиндре ВП и ведомом коноиде механического вариатора; ПИ-регулятор; У - усилитель; С1 С2, Сз - сумматоры; ДЛП - датчик линейной плотности ленты; ^ Ь, Ь - передаточные числа кинематических соединений [3, 4].

Первый канал регулирования с тиристорным приводом постоянного тока замыкается обратной связью по частоте вращения выпускного вала ВП. Второй канал, включающий контур регулирования с двухфазным асинхронным двигателем, управляет частотой вращения выпускной пары ВП. Изменение частоты вращения СБ3 осуществляется задатчиком скорости, установленным на пульте управления аппарата. Для обеспечения статической и динамической точности управления первым каналом вводится ПИ-регулятор [1, 2]. Проведем анализ динамических свойств исследуемой системы по структурной схеме, приведенной на рис. 2.

Рис. 2. Структурная расчетная схема системы управления

чесальной машины

При изменении коэффициента усиления исполнительного механизма передаточное число коноидной передачи изменяется от максимального до минимальных значений [3]. Поэтому необходимо выбрать настроечные параметры промежуточного усилителя второго канала и коэффициент усиления ПИ-регулятора первого канала так, чтобы система имела устойчивостью и качественными показателями.

Исследование устойчивости системы автоматического управления чесальной машины проведено по логарифмическим амплитудным и фазовым частотным характеристикам. Приведенные на рис. 3 ЛАФЧХ контура управления исполнительным механизмом характеризуют его устойчивое состояние.

Для определения устойчивости системы использован амплитудно-фазовый критерий устойчивости Найквиста (рис. 4).

260

Frequency

Рис. 3. ЛАФЧХ системы управления чесальной машины

Рис. 4. Амплитудно-фазовый критерий устойчивости Найквиста

Характеристика приведенного на рис. 4 ЛАФЧХ указывает на устойчивое состояние системы автоматического регулирования. Таким образом, реализована задача повышения производительности чесальной машины за счет разработки модернизированного способа управления процессом выравнивания линейной плотности волокнистого продукта.

Список литературы

1. Авроров В.А., Кившенко А.М. Автоматизация кольцевых прядильных машин. М.: Легпромбытиздат, 1986. 104 с.

261

2. Дадабаев Ш.Т., Разоков А.Р. Постановка задач по оптимизации работы текстильного электрооборудования при жарком климате // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2012. №1. С. 58-60.

3. Ланген А.М., Красник В.В. Электрооборудование предприятий текстильной промышленности: учебник для вузов. М.: Легпромбытиз-дат, 1991. 320 с.

4. Филипьев А.Ф. Автоматический контроль целостности пряжи на самокруточной прядильной машине: материалы докладов 41-й научно-технической конференции преподавателей и студентов университета. Витебск, 2008. С. 97-100.

Каримов Ибодкул Рахимкулович, докторант, karimov. ibodkul@,mail. ru, Республика Таджикистан, Худжанде, Худжандский политехнический институт Таджикского технического университета им. академика М.С. Осими

DEVELOPMENT OF AUTOMATIC CONTROL SYSTEM OF MACHINE MACHINES

I.R Karimov

The analysis of the electric drive of the carding machine was made, a block diagram of the automatic control system of the card pulling was proposed, as well as the equivalent circuit of the system of automatic alignment of the linear density of the card of the carding machine. The frequency characteristics of the automatic control system are constructed and the stability of the system is revealed using frequency stability criteria.

Key words: carding machines, DC motors, thyristor converter, tape density, PI controller, frequency characteristics.

Karimov Ibodkul Rakhimkulovich, doctoral candidate, karimov. ibodkul@,mail. ru, Republic of Tajikistan, Hudzhand, Hudzhandsy Polytechnical Institute of the Tajik Technical University named after academician M.S. Osimi