Розробка системи управління для асинхронного двигуна стрічкового конвеєра

Abstract

Актуальність дослідження. Питання підвищення ефективності електроприводів залишається одним із ключових напрямів розвитку сучасної енергетики та промислового виробництва. Асинхронні двигуни, які вирізняються простою конструкцією, високим ресурсом роботи та універсальністю застосування, є основою більшості технологічних процесів. Однак вимоги до економного використання електроенергії та надійного функціонування обладнання постійно зростають, що зумовлює необхідність удосконалення систем керування. Одним із перспективних технічних рішень є впровадження тиристорних регуляторів напруги, здатних забезпечувати плавне керування режимами роботи двигуна та реалізовувати захист від перевантаження, що позитивно впливає на енергоефективність і безпеку експлуатації електроприводів. Мета роботи. Створення та дослідження системи керування асинхронним двигуном стрічкового конвеєра на основі тиристорного регулятора напруги, який виконує функції керування та захисту від перевантажувальних режимів. Основні завдання дослідження: 1. Провести аналіз сучасних підходів до керування асинхронними електродвигунами. 2. Вивчити технічні можливості та особливості застосування тиристорних регуляторів напруги в автоматизованих промислових електроприводах. 3. Сформувати математичну модель системи керування двигуном у середовищі Simulink/MATLAB. 4. Реалізувати моделювання роботи електропривода з використанням тиристорного регулятора напруги та дослідити його характеристики. 5. Провести оцінку ефективності розробленої системи та визначити економічну доцільність її впровадження. Об’єкт дослідження. Система електромеханічного привода стрічкового конвеєра, що включає асинхронний двигун, механічну передачу та засоби регулювання й захисту, які забезпечують запуск, роботу та контроль технічного стану привода. Предмет дослідження. Тиристорний регулятор напруги як функціональний елемент системи керування асинхронним двигуном. Методи дослідження. У роботі використовувалися методи математичного моделювання електромеханічних систем, аналізу динамічних та енергетичних характеристик електроприводів, а також економічного оцінювання доцільності застосування сучасних перетворювальних пристроїв. Теоретична значущість полягає у вдосконаленні підходів до керування асинхронними двигунами стрічкових конвеєрів та дослідженні впливу тиристорного регулятора напруги на динамічні та енергетичні процеси в електроприводі. Розроблена модель у Simulink/MATLAB може бути використана для аналізу й оптимізації подібних систем. Практична значущість роботи полягає у можливості впровадження запропонованої системи керування для зменшення пускових навантажень, підвищення енергоефективності та забезпечення захисту електродвигуна від перевантажень. Це сприяє підвищенню надійності обладнання та зниженню експлуатаційних витрат підприємства.