Технические данные скипового подъемника: - высота подъема скипа Н = 100 м - номинальная скорость подъема скипа vu = 2 м/с - номинальная скорость спуска скипа vd = 2,1 м/с - масса скипа ms = 50 кг - масса груза ml = 250 кг

Технические данные скипового подъемника:

          - высота подъема скипа Н = 100 м

          - номинальная скорость подъема скипа vu = 2 м/с

          - номинальная скорость спуска скипа vd = 2,1 м/с

          - масса скипа ms = 50 кг

          - масса груза ml = 250 кг

          - угол наклона рельсового полотна α = 40°

          - коэффициент полезного действия редуктора ηr = 0.96

          - коэффициент полезного действия барабана ηb = 0.98

          - передаточное число редуктора i = 5

          - радиус приведения барабана ρ = 0,04 м

          - момент инерции первого вала J1 = 0,013 кг·м2

          - момент инерции второго вала, барабана, направляющего колеса и тягового каната J2 = 0,058 кг·м2

             Интервалы пуска и останова диаграммы изменения скорости подъема скипа

          - время пуска на спуске t1 = 9 c

          - время торможения на спуске t3 = 2,5 c

          - время паузы в шахте t4 =6 c

          - время пуска на подъеме t5 = 5 c

          - время торможения на подъеме t7 = 5 c

          - время паузы на поверхности t8 = 10 c.

          Задание:

          1. Описание шахтного скипового подъемника: дать общее описание, состав, преимущества и недостатки.

          2. Расчет подсистемы «асинхронный двигатель – исполнительный механизм» (механической части двигателя):

          - построить кинематическую схему подсистемы;

          - рассчитать силы, действующие на тяговой канат при подъеме и спуске скипа с грузом и без;

          - рассчитать приведенный к валу АД статический момент нагрузки при работе АД в различных режимах;

          - рассчитать приведенный момент инерции;

          - рассчитать ускорения, замедления и моменты АД;

          - построить тахограмму и нагрузочную диаграмму АД;

          - определить режим работы АД;

          - провести проверку АД по нагреву;

          - сформулировать требования к АД;

          - выбрать АД.

          3. Расчет подсистемы «автономный инвертор – асинхронный двигатель» (математическое описание объекта управления):

          - принять допущения математической модели АД;

          - найти математическое описание АД;

          - составить структурную схему математической модели АД;

          - рассчитать параметры схемы замещения АД;

          - построить имитационную модель АД в MatLab;

          - произвести отладку имитационной модели АД;

          - построить характеристики и осциллограммы основных координат АД с помощью имитационной модели;

          - принять допущения математической модели АИ;

          - найти математическое описание АИ;

          - составить структурную схему математической модели АИ;

          - построить имитационную модель АИ в MatLab;

          - произвести отладку имитационной модели АИ.

          4. Синтез системы управления электроприводом:

          - обосновать тип системы управления АИ – ШИМ;

          - произвести синтез системы ШИМ;

          - реализовать систему ШИМ в MatLab;

          - построить осциллограммы основных координат АИ с ШИМ с помощью имитационной модели;

          - обосновать тип системы управления АД – скалярной системы управления (как альтернативный вариант рассмотреть реостатное и параметрическое управление);

          - произвести синтез скалярной системы управления;

          - реализовать скалярную систему управления в MatLab;

          - построить осциллограммы основных координат АД со скалярным управлением с помощью имитационной модели;

          - разработать в MatLab задатчик интенсивности АЭП шахтного скипового подъемника в соответствии с рассчитанной тахограммой;

          - произвести отладку задатчика интенсивности;

          - разработать в MatLab модель нагрузки АЭП скиповой подъемной установки в соответствии с нагрузочной диаграммой;

          - произвести отладку модели нагрузки АЭП;

          - реализовать ПИД-регулятор частоты вращения.

          5. Моделирование и анализ полученных результатов:

          – построить общую структурную схему математической мо-дели АЭП и перечень ее параметров;

          – построить общую имитационную модель АЭП в MatLab;

          – привести перечень осциллографируемых координат АЭП;

          – построить осциллограммы координат АЭП;

          – провести анализ осциллограмм координат АЭП;

          – сделать обоснованные выводы о соответствии режимов работы и динамических характеристик рассчитанного АЭП со скалярным управлением заданным требованиям.