автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Интенсификация разгрузки бункерных устройств за счет свободообрушения импульсными электромагнитными системами

кандидата технических наук
Волгин, Андрей Валерьевич
город
Саратов
год
2005
специальность ВАК РФ
05.20.02
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Интенсификация разгрузки бункерных устройств за счет свободообрушения импульсными электромагнитными системами»

Автореферат диссертации по теме "Интенсификация разгрузки бункерных устройств за счет свободообрушения импульсными электромагнитными системами"

**

На правах рукописи

ВОЛГИН АНДРЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РАЗГРУЗКИ БУНКЕРНЫХ УСТРОЙСТВ ЗА СЧЕТ СВОДООБРУШЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ СИСТЕМАМИ

Специальность 05.20.02 — «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2005

Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»

Защита состоится 28 декабря 2005 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220 061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им Н.И. Вавилова» по адресу. 410056, г. Саратов, ул. Советская, д. 60, ауд. 325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан «¿¿_» 2005 г.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент

Усанов Константин Михайлович

доктор технических наук, профессор

Артюхов Иван Иванович

кандидат технических наук, доцент

Шаруев Николай Константинович

ФГУП СНПФ «Агроприбор»

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.П Волосевич

¿^156317

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Многие процессы сельскохозяйственного производства связаны с хранением и транспортировкой сыпучих материалов, доля которых составляет около 60% всех перерабатываемых грузов. Часто при этом используются бункерные устройства. Наряду с очевидными достоинствами (возможность сочетания с любыми механизмами непрерывного или периодического действия, возможность аккумулирования сыпучего материала в том или ином объеме, простота конструкции и обслуживания, большая пропускная способность, надежность) бункерам свойственен серьезный недостаток -перебои при выгрузке сыпучих материалов, приводящий к резкому снижению производительности сельскохозяйственных машин и оборудования, дополнительным затратам рабочего времени и энергии на восстановление сыпучести. Причиной перебоев являются образующиеся у выпускного отверстия устойчивые своды, приводящие к зависанию и частичному или полному прекращению истечения материала из бункера.

Из литературных источников известно, что затраты на осуществление мероприятий по устранению простоев, вызванных сводообразованием сыпучих материалов составляет около 20...30 % от общих затрат на обслуживание бункерных устройств.

С целью устранения сводчатых структур применяются различного рода побудители и сводообрушающие устройства. Правильный выбор способа и конструкции сводообруши-теля обеспечивает восстановление сыпучести материалов из бункеров.

В настоящее время широко применениются сводообруши-тели с электроприводом, основанные на вибрационном и виброударном способах разрушения сводов. Для таких устройств характерны регулярные и достаточно продолжительные воздействия на бункеры, что неблагоприятно сказывается на ресурсе оборудования. Кроме того, такие устройства имеют сравнительно высокую металлоемкость. В связи с этим, поиск новых способов и технических средств, повышающих эффективность

борьбы со сводообразованием, является актуальной задачей, в том числе, для сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. Одним из таких направлений является создание электропривода, отличающегося импульсным способом воздействия на внешнюю поверхность бункера, малым потреблением электроэнергии, сравнительно высокими удельными показателями и КПД преобразования энергии, отсутствием прямого контакта и отрицательного воздействия на сыпучий материал.

Целью работы является интенсификация разгрузки бункерных устройств за счет сводообрушения импульсными электромагнитными системами.

Объект исследования - импульсная электромагнитная система для разрушения сводов в бункерах.

Предмет исследования - рабочие процессы сводообру-шителя с импульсным линейным электромагнитным двигателем (ЛЭМД).

Методика исследования. В работе использованы аналитические и экспериментальные методы исследования, основанные на теории электрических машин, теоретических основ электротехники и автоматизированного электропривода. В экспериментальных исследованиях использовались современные средства измерительной техники, в том числе аналого-цифровой преобразователь ПЭВМ.

Научная новизна работы:

- предложены классификационные признаки и уточнена классификация устройств для разрушения сводов сыпучих материалов в бункерах;

- предложена конструкция управляемого дополнительно по механическому каналу импульсного ЛЭМД с устройством нагружения якоря с улучшенными массогабаригными и удельными энергетическими показателями;

- разработаны электрические преобразователи для питания и управления ЛЭМД, обеспечивающие требуемые режимы работы сводообрушигеля;

- исследованы энергопреобразовательные процессы и сформулированы условия повышения выходных показателей

ЛЭМД сводообрушителя, питаемого от емкостного накопителя энергии.

Практическая ценность работы. Разработана импульсная электромагнитная система с повышенными удельными энергетическими показателями, обеспечивающая интенсификацию разгрузки бункерных устройств.

Реализация научно-технических результатов. Техшгче-ские возможности и эффективность импульсной электромагнитной системы с ЛЭМД для сводообрушения в металлических бункерах для муки подтверждена производственными испытаниями.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на II Всероссийской конференции «Прогрессивные технологии в обучении и производстве» (г. Камышин, 20-23 мая 2003 г.); на десятой международной науч.-техн. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г.Москва, 2-3 марта 2004 г.); на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии» (г.Тольятти, 21-24 сентября 2004 г.); на третьей Всероссийской конференции «Инновационные технологии в обучении и производстве (г Камышин, 20-22 апреля 2005 г.); на второй научно - технической конференции с международным участием «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» (г.Новосибирск, 25-26 октября 2005 г.); на ежегодных научно технических конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского ГАУ им.Н.И. Вавилова в 2002, 2003, 2004 годах.

Публикации результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, общим объемом 3,3 печатных листа, из них один патент РФ и одна работа опубликована в центральной печати объемом 0,2 печатных листа. 1,27 печатных листа принадлежит лично соискателю.

На защиту выносятся:

- обоснование энергии ударного воздействия для эффективного разрушения сводов в металлических бункерах для муки;

- уточненная классификация устройств для разрушения сводов сыпучих материалов в бункерах;

- обоснование параметров и конструкция электромагнитной машины ударного действия с повышенными удельными энергетическими показателями для разрушения сводов в металлических бункерах для муки;

- принципиальные схемы электрических преобразователей сводообрушителя с импульсным ЛЭМД;

- процессы энергопреобразования в ЛЭМД сводообрушителя с повышенными удельными показателями при различных способах питания;

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 6 таблиц, 40 рисунков, 2 приложения. Список использованной литературы включает 117 наименований, из них 3 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность решаемой проблемы, дана краткая характеристика работы, приводятся данные о реализации и апробации результатов, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Способы и технические средства разрушения сводов в бункерах. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований» рассмотрены характерные особенности образования и разрушения сводов в бункерах, проведен анализ существующих способов и конструкций отечественных и зарубежных сводообрушителей, предложена дополненная классификация.

Анализ способов и устройств для разрушения сводов, а также исследования, проведенные Анисимовым Г.И., Каши-ным Г.А., Толмачевым Н.С., Тютькиным В.А., Харитоновым В.Д., и другими учеными показывают, что эффективное разрушение устойчивых сводов достигается использованием ударного воздействия, позволяющего получить большие по величине и кратковременные по длительности усилия, соз-

дающие максимальное колебания точек очищаемой поверхности. При этом, напряжения, возникающие при колебаниях поверхности, не должны превышать предела текучести материала стенки бункера. На рис. 2. показаны рекомендуемые зависимости максимальных - (1) и минимальных - (2) средних значений силы Гу и импульса силы 5у за время ударного воздействия т от толщины стенки очищаемой поверхности.

Рис. 2. Зависимости максимальных - (1) и минимальных - (2) средних значений силы Ру и импульса силы за время ударного воздействия г от толщины стенки очищаемой поверхности Д

В работах Богомягких В.А. показано, что для устойчивого разрушения сводов наиболее эффективным местом воздействия является зона возникновения эквивалентного неустойчивого свода в бункере, оказывающего наибольшее горизонтальное давление на стенки емкости и имеющего наибольшую вероятность перехода в статически устойчивый.

На хлебо- и мукомольных заводах находят применение металлические осесимметричные конические бункера. На примере такого бункера определена высота расположения эквивалентного неустойчивого свода //экв (рис. 3), и необходимая величина силового импульсного воздействия.

Параметры бункера: #б = 2,2 м; Яо = 1,3 м; = 0,3 м; а = 22,6 , А = 2 мм.

Рис. 3. К определению оптимальной зоны импульсного воздействия

Материал - мука, со следующими физико-механические свойствами: внутренний угол трения между частицами муки ¥ = 26,5 °; внешний угол трения (по железу) <р = 31 ; угол укладки частиц муки Р = 7,5 .

Расчет показывает, что высота расположения в бункере эквивалентного неустойчивого свода составляет #экв = 1,5 м. От плоскости выпускного отверстия бункера это сечение отстоит на расстоянии Д #экв = - #экв = 2,2 — 1,5 = 0,7 м. При толщине стенки бункера Л = 2 мм для эффективного сводообруше-ния численные значения силы и импульса силы Бу должны лежать в диапазоне = 6,7... 13 кН, = 4,8...9,6 Н е соответственно.

Проведенные исследования показали, что перспективным направлением в разработке машин ударного действия, в том числе, для разрушения сводов в бункерах, является использование линейного электрического привода, обобщенная структурная схема которого приведена на рис.4. При этом применение импульсных линейных электрических двигателей представляется особенно эффективным, поскольку

п

Рис 4. Структурная схема импульсной электромагнитной системы;

1 - сводообрушитель с ЛЭМД; 2, 3 - электрический, механический каналы управления.

позволяет обеспечить непосредственное преобразование электрической энергии в механическую работу ударной массы с линейной траекторией движения. Анализ конструкций линейных электродвигателей разных типов, сопоставление их технических характеристик показывает, что в приводе импульсных электрических сводообрушителей для металлических бункеров следует применить линейные электромагнитные двигатели, поскольку они наилучшим образом подходят для создания инфранизкочастотных электромагнитных машин ударного действия вообще и сводообрушителей в частности. Отсутствие механических передач и точно изготавливаемых деталей, простота конструкции, большие возможности в повышении надежности и долговечности работы, простота и экономичность регулирования величины хода и выходной механической энергии в широких пределах, возможность автоматизации, легкость управления и невозможность перегрузки выгодно отличают электромагнитный привод от приводов других типов.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

- обосновать тип магнитной системы импульсного линейного электромагнитного двигателя (ЛЭМД) сводообруши-теля, провести расчет его основных геометрических параметров и статических характеристик по заданным выходным показателям сводообрушителя;

- обосновать способ повышения удельных энергетических показателей ЛЭМД сводообрушителя;

- разработать электрические преобразователи, реализующие эффективные рабочие циклы и обеспечивающие требуемые режимы работы машины;

- исследовать процессы энергопреобразования в ЛЭМД сводообрушителя с повышенными удельными показателями при различных способах питания;

- провести технико-экономическую оценку результатов исследований.

Во второй главе «Конструкция машины ударного действия с импульсным линейным электромагнитным двигателем для разрушения сводов» решены следующие основные задачи: 1) выбран тип магнитной системы двигателя, позволяющей улучшить удельные показатели в редкоударном режиме; 2) определена оптимальная, с точки зрения повышения выходной механической энергии машины, геометрия магнитной системы ЛЭМД 3) рассчитаны основные геометрические размеры ЛЭМД по заданной энергии удара 4) рассчитаны статические характеристики ЛЭМД, позволяющие судить о правильности выбора основных соразмерностей магнитной цепи; 4) предложена конструкция устройства передачи и регулирования механической энергии в системе «сводообрушитель - бункер».

Выработка основных рекомендаций при решении поставленных задач начата с рассмотрения силовых взаимодействий между сводообрушителем и бункером на произвольном импульсном цикле. На рис. 5 представлены расчетные схемы сил в системе «бункер - ударник» в предударный момент времени О - ? (рис. 5, а) и за время удара т (рис. 5, б). Баланс действующих на ударник т\ в предударный момент времени I сил представлен в виде:

Еэ=т1(с?2х/&3 ) + ГПр+т£С05а + Егр, (1)

где Fэ - электромагнитная сила; РПр - сила возвратной пружины; - сила трения; ти т2 - массы взаимодействующих элементов; а - угол наклона к горизонтали стенки бункера.

а б

Рис 5. Расчетные схемы сил при ударе элементов «бункер - ударник»: а - для интервала времени О-Г, б- для времени удара г = / + Л

Эти же силы действуют на ударник и во время удара по бункеру, но поскольку они являются неударными силами, их действием при соударении ударника и бункера пренебрегаем (рис. 5,6). Ударная сила возникающая при соударении элементов велика и меняется за время удара в значительных пределах. Поэтому мерой взаимодействия элементов за время

г

удара является ударный импульс = = ¥Уср г. Величи-

о

на ударного импульса позволяет определить характерный показатель импульсного сводообрушителя - энергию удара Ау. Считая прямой удар якоря тЛ по стенке с мукой Ш2 неупругим, и полагая на малом промежутке соударения г—* 0 элементы »71 и тг неподвижными, по изменению количества движения якоря найдем энергию, необходимую для разрушения свода:

2Ау=т1У/ = ГугУ/=ЯуУ1, (2)

С учетом реализуемого в практических конструкциях ЛЭМД диапазона скоростей движения якоря V = 5... 10 м/с и значения Яу (рис.2), для сводообрушителя определена величина А у = 25... 5 0 Дж. Последующие производственные испытания полностью подтвердили, что импульсные сводообрушите-ли с такими значениями А у обеспечивают требуемые показатели ударного воздействия (рис. 2) и устойчивое разрушение сводов муки в бункерах.

В приводе сводообрушителя целесообразно использовать ЛЭМД с возрастающей тяговой характеристикой Рэ(8) на всем диапазоне рабочего хода. В работе кратко проанализированы

, а» и

конструктивные схемы магнитных систем таких двигателеи и приведена методика расчета основных геометрических соотношений ЛЭМД по заданной энергии удара.

С целью максимального повышения кинетической энергии ЛЭМД сводообрушителя в момент удара целесообразно увеличение рабочего зазора и хода якоря 5. Для количественной оценки потенциальных возможностей машины с удлиненными зазорами показателями Аи, выполнены теоретические и экспериментальные исследования физической модели ЛЭМД с рабочим ходом якоря 8 = г} и 5 = 1,5г].

Увеличение длины рабочих зазоров уменьшает их проводимость, магнитные потоки и создаваемые ими усилия Г2, и повышает эти показатели для потоков рассеяния. При этом, изменение зазора 8 в диапазоне (1,5... \,0)г\ не оставляет такое перераспределение однозначным. В настоящей работе отмеченное перераспределение магнитных потоков и усилий рабочих и нерабочих зазоров учтено при расчете эмпирическим коэффициентом к¡. Тогда расчет может быть представлен следующим образом.

Уравнение нейтрали, с помощью которого определяются величины 1\ и ¡2

122 (1-п)/1пг-12(С1 + пв2 + 2И/1пг)+ к2/1пг + Ю1 = 0, (3)

где (}2- относительные значения магнитной проводимости первого и второго рабочих зазоров;

И = 11+12; /=/0/г, -И + З; г = г2/г1;в1 = 1,04+(1-гс2)/3, (4)

02= 0,52/я + 1,04а- + + (<5/е + 1)-\1,2%гя + 2,56г), (5)

где /*с - отношение радиусов стержня и якоря;

гя = гт/гх,п = 1 - (Фс + #¿<7,)/5, (6)

где Фс - относительный магнитный поток направляющего стержня; Н - относительное значение суммы напряженностей магнитного поля якоря и ярма при х = 0; В = Ф - относительное значение индукции якоря при х = 0; д - относительное значение рабочего зазора;

Фс = г] Во Н = НЖ; В = ВА/Вв; 5 = 5А/ги (7)

где Ну„ ВБ - базисные значения напряженности и магнитной индукции;

#Б = Яб/цо, гДе Ио= 4тг10"7 Гн/м; ВБ= 1Тл. Введем обозначения:

ах = 121/1пг + 1*гм /б 1п2 г; а2= 1,+ 1]гм /31пг, (8)

6, = 122/1пг + 142гц/61п2 г; Ъ2=12 +132гм/31пг , (9)

где г^НМФ.

Относительное значение удельной МДС обмотки:

/ = В/(Ь1+Ь2С2) + Н. (Ю)

Абсолютное значение тока обмотки

1А=(В,10/МоЮ/, (11)

где IV- число витков обмотки.

Тяговые усилия для первого и второго воздушных зазоров: = -1/2 (¿а^йв^Лд), (12)

^ = -1/2 <?Ъ\ (сЮ2 1й8), (13)

где ф = В ¡(Ьх+ ЬгСу

Тяговое усилие, обусловленное потоками рассеяния:

(14)

Суммарная сила тяги:

Рэ=к3(К1+Е2+Е3), (15)

где кз - эмпирический коэффициент: = 1 при 8 < ; кв = 0,65...0,7 при 8 > Г\.

На рис. 6 приведены статические тяговые характеристики исследованного ЛЭМД.

Р.Н]

4000 --1--------

3500 --1--------

3000 --1--------

2500 --V-------

2000 --3--------

1500 --»V-------

1000 ___-------

500 ---^^^^ _ 2 -

0 5 10 15 20 25 30 35 б>мм

Рис. 6. Статические тяговые характеристики ЛЭМД: экспериментальные (/= 15 А) - 1 - 3 = г у, 2 - 8 = 1,5г,; 3 - расчетная

Из рис. видно, что характеристика двигателя с увеличенным рабочим зазором (5 = 1,5/"], кривая 2) является продолжением основной характеристики (8 = Г\, кривая 1), что обеспечивает повышение интегральной работы Ац. Экспериментальное исследование динамических характеристик ЛЭМД при 5 = 1,5 Г] (глава 4) также показало, что механическая энергия на выходе увеличилась в 1,3 раза.

Увеличение выходной механической энергии сводообру-шителя и среднего значения силы ударного воздействия для максимального повышения эффективности разрушения сводов, достигается также аккумулированием магнитной энергии в индуктивностях ЛЭМД на этапе трогания при неподвижном якоре. Проведенный анализ показывает, что в динамическом режиме работы наиболее полно исследована конструктивная схема ЛЭМД с устройством удержания на основе электромаг-

\

\

\

\\ \\

¡л

---- 2

нита с внешним притягивающимся якорем. В развитие известной, в работе предложена конструкция ЛЭМД с электромагнитным удержанием для сводообрушителя, показанная на рис. 7.

Рис 7 Конструкция сводообрушителя с ЛЭМД' 1 - стенка бункера; 2 -кронштейн; 3 - ударник; 4 - накладка; 5, - втулка; 6 - магнитопровод; 7 -буфер; 8 - обмотка ЛЭМД; 9, 15 - нижний и верхний направляющие стержни; 10 - якорь; 11 - шайба, 12 - направляющий корпус; 13 - магнитопровод; 14 - обмотка удерживающего электромагнита; 16 - пружина, 17 - гайка.

Увеличение рабочей поверхности притяжения удерживающего электромагнита за счет увеличения радиального размера позволяет уменьшить его высоту и облегчить электрический режим его обмотки. Предлагаемая компоновка сводообрушигеля обеспечивает ему лучшие массогабаритные характеристики и создает предпосылки к дополнительному повышению удельных энергетических показателей машины.

Необходимым элементом сводообрушителя является узел согласования и передачи энергии (УСП) - устройство, обеспе-

Х7 16 16

чивающее передачу силового импульса в среду посредством воздействия на поверхность бункера. Установлено, что для повышения долговечности и эффективной передачи механической энергии импульсного ЛЭМД бункеру следует применить шарнирное соединение ударника и якоря с жестко прикрепленной к ударнику накладкой с криволинейной рабочей поверхностью (рис. 7).

Дополнительно регулирование энергии удара сводообру-шителя по механическому входу может осуществляться с помощью регулируемого кронштейна за счет изменения расстояния между стенкой бункера 1 и накладкой - 4 (рис. 7).

В третьей главе «Источники питания и электрические преобразователи сводообрушителя с импульсным ЛЭМД» проведен сравнительный анализ и выбор источников питания; разработаны, на уровне изобретений, электрические преобразователи, подключаемые к сети переменного тока; предложены устройства с промежуточными емкостными накопителями энергии.

Сводообрушитель с импульсным ЛЭМД осуществляет дискретное потребление и преобразование электрической энергии в механическую работу. Импульсное дозирование потока передаваемой источником в сводообрушитель энергии обеспечивается импульсным электрическим преобразователем.

Рассмотрены электрические преобразователи (ЭП), подключаемые к одно - и трехфазным сетям переменного тока, позволяющие регулировать энергию, частоту и число ударов сводообрушителя по бункеру.

Эффективным способом повышения выходных показателей редкоударных ЛЭМД служит форсировка процесса аккумулирования магнитной энергии в индуктивностях машины на этапе трогания при неподвижном якоре. Способ предполагает управление двигателем одновременно по электрическо-му(мощностью в обмотке) и, дополнительно, по механическому каналу, которое обеспечивается за счет нагружения неподвижного, на этапе трогания, якоря некоторым противодействующим его движению усилием. Практическая реализация такого способа обеспечивается с помощью специального уст-

<

ройства, в частности, удерживающего электромагнита (ЭМУ). Однако преимущества электромагнитного удержания реализуются в полной мере, если для питания обеих обмоток применен один источник и обеспечены необходимая последовательность включения и фазовый сдвиг между питающими обмотки ЭМУ и ЛЭМД импульсами напряжения и тока в каждом цикле энергопреобразования.

Для обеспечения требуемого алгоритма разработан тири-сторный преобразователь для питаемых одной полуволной выпрямленного напряжения сети линейных двигателей сводо-обрушигелей небольшой мощности (Ау < 30 Дж) с электромагнитным удержанием (рис. 8). Устройство обеспечивает реализацию режима последовательных срабатываний ЛЭМД сводообрушителя с заданной частотой.

Исследование энергопреобразований в ЛЭМД сводообрушителя при различных способах питания, подробно рассмотренное в главе 4, показывает, что повышение энергетических показателей машины может обеспечиваться применением ем-

9 ~ 9

Рис 8. Принципиальная электрическая схема преобразователя для ЛЭМД с ЭМУ

костных накопителей энергии без использования устройств удержания якоря на этапе трогания. В работе предложена схема электрического преобразователя с емкостным накопителем.

В четвертой главе «Рабочие процессы сводообрушигеля с импульсным ЛЭМД» разработана методика и лабораторный стенд для экспериментального исследования рабочих процессов, включающий электромагнитный двигатель, полупроводниковые сетевой ЭП1 и емкостный ЭП2 импульсные преобразователи, аккумуляторный АИП источник питания, комплект контрольно-измерительной аппаратуры, позволяющей регистрировать интересующие физические величины (рис. 9).

Рис. 9 Структурная схема стенда для исследования рабочих процессов ЛЭМД сводообрушителя 1 - датчик перемещения, 2 - ЛЭМД; 3 - металлический каркас; 4 - твердый материал, обладающий упругой деформацией

Для детального выявления особенностей электрического взаимодействия импульсной нагрузки (ЛЭМД) с преобразователями ЭП1, ЭП2 проводилась одновременная регистрация динамических характеристик: мгновенных значений напряжения u(t) и тока i(t), протекающего по его обмотке, а также перемещения якоря b(t) в функции времени. Одновременная запись указанных величин проводилась на персональный компьютер, связанный с датчиками системы через много функциональную плату аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Проведена оценка влияния удержания якоря на выходные показатели ЛЭМД, которые определялись по энергетической диаграмме в осях «потокосцепление ¥ - ток /'» (рис.10). С целью снижения температуры нагрева обмотки двигателя при получении характеристик намагничивания *Р(/) при 5 = const использован ЭП2 с промежуточным емкостным накопителем энергии большой емкости (С = 0,28...0,3 Ф). В этом случае легко удается сократить необходимую для измерений продолжительность импульса тока через обмотку до 0,09...0,095 с, что в 2,5...3 раза снижает температуру обмотки по сравнению с использованием для этих целей известных сетевых электрических преобразователей. Линия динамического перехода построена с использованием экспериментальных временных характеристик ЛЭМД при однофазном сетевом питании.

На рис. 10 представлены энергетические диаграммы исследуемого ЛЭМД, состоящие из линий динамического перехода и ограничивающих их статических характеристик намагничивания, которые соответствуют крайним положениям якоря. Пунктирной линией показан магнитный цикл при усилии удержания Fy% = 0,25 кН. Из полученных циклов определены энергетические характеристики ЛЭМД (табл. 2). Сопоставление показывает, что дополнительное управляющее воздействие по механическому каналу за счет применения устройства удержания якоря позволяет повысить г^ и г) соответственно в 1,5 и 1,4 раза, а Ау и JVmh в 1,7 и 1,64 раза.

Рис.10 Энергетические диаграммы ЛЭМД сводообрушителя с устройством удержания якоря - 1 и без него - 2.

Таблица 2

Энергетические показатели ЛЭМД с устройством удержания якоря и без него

Цикл Механическая энергия, А у Магнитный КПД, 7м Начальная магнитная энергия, И"мн кпд

^зд-0 Дж о.е. Дж %

8,4 0,2 22 8,4

25 кН 14 0,3 36 12

Проведена оценка эффективности цикла энергопреобразования ЛЭМД сводообрушителя, питаемого от импульсного преобразователя ЭП2 с ромежуточным емкостным накопителем энергии. Установлено, что наиболее полная реализация потенциальных возможностей конденсаторного питания достигается лишь при некотором согласовании разрядного процесса накопителя с динамическими процессами в импульсном ЛЭМД. Для корректности сравнения влияние параметров Сн,

UR накопителя на особенности энергопреобразования в ЛЭМД с заданными характеристиками оценивалось при неизменной начальной энергии в накопителе и варьируемых емкости и напряжении заряда - Жист = 0,5Clf = const, Сн = varUu = var.

Разряд на обмотку ЛЭМД предварительно заряженной до напряжения t/H емкости Сн начинается в момент времени to (рис.11).

Рис.11 Динамические характеристики ЛЭМД при конденсаторном питании (С = Сн)

Таблица 3

Энергетические показатели ЛЭМД при конденсаторном питании

Цикл Механическая энергия, Ау Остаточная магнитная энергия, Wмо Потери в стали, War Коэффициент остаточной магнитной энергии, Ко Магнитный КПД, Лм

С = 0,1СН Дж Дж Дж о.е. о е

14 4,0 30 0,2 0,8

С = 0,5СН 20 12 27 0.36 0,65

С = СН 23 21 20 0,48 0,52

Сравнительный анализ результатов экспериментального исследования рабочих процессов ЛЭМД с выходной механической энергией Ау 25 Дж, питаемого от накопителя с емкостью Сн = 0,02Ф, а также С = 0,1СН, С = 0,5Сн напряжением заряда до 150 В приведен в таблице 3.

Анализ полученных экспериментально динамических характеристик ЛЭМД, питаемого от сети или от конденсаторов, подтвердил высокую эффективность системы электропитания с накопителем. При одинаковой подаваемой в обмотку ЛЭМД энергии в 1,6... 1,67 раз возросла скорость якоря, энергия удара машины увеличились в 2,6...2,8 раза по сравнению с сетевым питанием.

Технические возможности и эффективность импульсной электромагнитной системы для сводообрушения сыпучих материалов в металлических бункерах подтверждены производственными испытаниями, в ходе которых установлено, что производительность бункерного устройства повысилась, в среднем, на 17...22%. Чистый дисконтированный доход от внедрения в технологический процесс импульсной электромагнитной системы составил 4200 рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Сравнительным анализом способов, технических средств борьбы со сводами и их показателей выявлены преимущества и обосновано применение импульсной электромагнитной системы с броневым цилиндрическим ЛЭМД с комбинированным якорем и двумя рабочими зазорами. Сводообру-шигель с импульсным ЛЭМД, по сравнению с другими элек-тромехашяеекими устройствами, обладает в 10... 100 раз меньшим энергопотреблением при реализации рабочего процесса и обеспечивает сопоставимые удельные силовые и энергетические показатели при более низких (в 9...25 раз) напряжениях источника питания.

2. Обоснованы способы повышения выходных энергетических показателей электромагнитных сводообрушителей. Показано, что в ЛЭМД ударных машин, управляемых только

по электрическому каналу, целесообразно увеличение рабочего хода якоря 5. В частности, установлено, что для ЛЭМД сво-дообрушителя с энергией удара до 30 Дж изменение 8 в 1,5 раза против известного, обеспечивает повышение выходной энергии в 1,3 раза. Для такого ЛЭМД проведен расчет статических тяговых характеристик, в котором перераспределение магнитных потоков и усилий рабочих и нерабочих зазоров при 5 > Г\ учтено эмпирическим коэффициентом = 0,65... 0,7.

3. Предложена для сводооборушителя усовершенствованная конструкция ЛЭМД, управляемого, дополнительно к электрическому, и по механическому каналу вспомогательным электромагнитом нагружения якоря, с улучшенными от известной на 22...27 % массогабаритными и удельными Энергетическими показателями.

4. Усовершенствованы схемы электрических преобразователей электромагнитных сводообрушителей, подключаемых к сети переменного тока. В частности, в блоке формирования синхронизирующих импульсов, уменьшено в 10...50 раз значение отрицательного тока через управляющий переход вспомогательного тиристора, улучшающее электрический режим работы прибора. Разработан электрический преобразователь для сводообрушителя с ЛЭМД, оснащенным вспомогательным электромагнитом нагружения якоря, обеспечивающий регулирование в диапазоне 0,10. ..0,97 выходной механической энергии машины и ее стабилизацию при колебаниях питающего напряжения.

5. Усовершенствована методика определения статических характеристик намагничивания Ч*(г), 5 = const, обеспечивающая лучшую оперативность и точность измерений за счет 2-3 кратного уменьшения температуры обмотки при сокращении необходимой для измерений длительности импульса тока через обмотку.

6. Оценена эффективность энергопреобразовательных процессов в импульсных ЛЭМД сводообрушителей, управляемых по электрическому, либо одновременно и по электрическому, и по механическому каналам, и влияние на нее пара-

метров управляющих воздействий - питающих обмотки импульсов, усилий нагружений якоря, характеристик емкостного накопителя. В ЛЭМД, питаемом через управляемый выпрямитель от сети, дополнительное управляющее воздействие в виде удержания якоря на этапе трогания, повышает выходную энергию, в среднем, в 1,5 раза. ЛЭМД, управляемый по электрическому каналу от импульсного, с емкостным накопителем, источника за счет согласования разрядного процесса накопителя с динамическими в нагрузке, развивает, в среднем, в 2,5 раза большую выходную механическую энергию по сравнению с ЛЭМД с управляемым выпрямителем.

7. Производственными испытаниями установлено, что применение импульсной электромагнитной системы повысило производительность бункерного устройства, в среднем, на 17...22%. Чистый дисконтированный доход от внедрения в технологический процесс импульсной электромагнитной системы составил 4200 рублей.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1 Волгин А В Емкостные накопители энергии в системе электропитания электромагнитной машины ударного действия / Волгин А.В., Иняев К.Г., Трубенкова И В, Угаров Г.Г., Усанов К М. // Прогрессивные технологии в обучении и производстве- Материалы II Всероссийской конференции, г. Камышин, 20-23 мая 2003г.. В 2 т. - Волгоград, 2003. Том 2 - 365 - 366 с. (0,125/0,05)

2 Волгин А В Электромагнитная ударная машина для предотвращения зависаний муки в металлических б\ нкерах / Волгин А В, Иняев К.Г., Трубенкова И В., Угаров Г Г., Усанов КМ// Прогрессивные технологии в обучении и производстве- Материалы П Всероссийской конференции, г Камышин, 20-23 мая 2003г.: В 2 т - Волгоград 2003. Том 2 - 366 - 367 с. (0,125/0,05)

3. Волгин А В Ударное устройство для предотвращения образования сводов сыпучих материалов в металличесуих бункерах / Угаров Г.Г., Усанов К М., Волгин А.В., Каргин В.А. // Информационный листок №52-2003г.(0Д /0,05)

4 Волгин AB Силовые электромеханические импульсные преобразователи электромагнитного типа для ударных воздействий на среду / Волгин А.В, Каргин В А, Угаров Г.Г., Усанов КМ.// Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Десятая Международная науч -техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. Докл. В 3-х т. М: МЭИ, 2004 т.2. - 70 -71 с. (0,1/0,05)

5. Волгин A.B. Энергетические показатели линейного электромагнитного двигателя в режиме энергопреобразования при постоянном потокосцеплении / Угаров Г.Г., Усанов К.М, Волгин A.B., Каргин В.А. // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: Труды Всероссийской научно-технической конференции Тольятти' ТГУ, 2004 с. 192. (0,3/0,1)

6. Волгин А.В Тиристорный преобразователь для управления линейным импульсным электрическим двигателем с электромагнитным узлом статического нагружения якоря / Усанов КМ, Волгин AB, Мошкин В И И Вестник Саратовского госагроунивераггета им. Н.И. Вавилова. - 2005. -№4. - 51-54 с. (0,5/0,2).

7. Волгин AB. Особенности энергопреобразований электромагнитной ударной машины с конденсаторным питанием / Усанов К М, Волгин A.B., Каргин В А. // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы III Всероссийской конференции, г. Камышин, 20-22 апреля 2005г.' В 3 т. - Волгоград, 2005 Том 1 - 174 - 176 с. ил. (0,6/0,25)

8 Волгин A.B. Электрический преобразователь сводообрупптгеля с импульсным линейным электромагнитным двигателем / Усанов K.M., Волгин A.B. // Инновационные технологии в обучении и производстве-Материалы III Всероссийской конференции, г Камышин, 20-22 апреля 2005г.: В 3 т. - Волгоград, 2005 Том 1 -178 - 180 с ил.(0,25/0,125)

9. Волгин А В. Классификация и анализ устройств для разрушения сводов сыпучих материалов в бункерах / Волгин A.B., Усанов К М, Лаппи Ф.Э. // Электротехника, электромеханика и элекгротехнологии. Материалы второй научно - технической конференции с меэвдународ-ным участием. - Новосибирск. Изд-во НГТУ, 2005. - 42 - 45 с.(0,44/0,2)

10. Патент Р.Ф. на полезную модель №46893. Устройство для управления однообмоточным электромагнитным двигателем ударного действия / Волгин А В, Усанов К М., Мошкин В.И // Бюл 2005 №21 (0,6/0,2)

11. Патент Р.Ф на полезную модель №40331 Устройство ударного действия для забивания в грунт стержневых элементов / Угаров ГГ., Усанов К.М, Волгин A.B., Каргин В.А. // Бюл.2004 №25 (0,6/0,2).

Авторская редакция Компьютерная верстка И.В. Трофимова

Подписано в печать 18.11 05. Формат60х84 1/16 Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печ. л. 1. Тираж 100. Заказ 1005/938.

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И Вавилова» 410600, Саратов, Театральная п л, 1

РНБ Русский фонд

2006-4 28713

№25 2d)

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Волгин, Андрей Валерьевич

Введение.

1. СПОСОБЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РАЗРУШЕНИЯ СВОДОВ В БУНКЕРАХ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Характерные особенности образования и разрушения сводов в бункерах.

1.2 Способы и устройства для разрушения сводов в бункерах. Требования, показатели, характерные области применения.

1.3 Цель и задачи исследований.2$

2. КОНСТРУКЦИЯ МАШИНЫ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ С ИМПУЛЬСНЫМ ЛИНЕЙНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ СВОДОВ.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Импульсные линейные электромагнитные двигатели с повышенными удельными энергетическими показателями.

2.2.1 Магнитные системы осесимметричных цилиндрических ЛЭМД с комбинированным якорем и несколькими рабочими зазорами.

2.2.2 Оптимальные геометрические соотношения в магнитных системах однообмоточных броневых цилиндрических ЛЭМД.

2.2.3 Расчет статических тяговых характеристик.

2.2.4 Конструктивные схемы осесимметричных цилиндрических ЛЭМД с комбинированным якорем и несколькими рабочими зазорами.

2.3 Устройство передачи и регулирования механической энергии в системе «импульсный ЛЭМД - бункер».

2.4 Редкоударная машина с импульсным ЛЭМД для сводообрушения в бункерах.

Выводы.

3. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СВОДООБРУШИТЕЛЯ С ИМПУЛЬСНЫМ ЛЭМД.

3.1 Краткий сравнительный анализ источников питания ЛЭМД сводообрушителя.

3.2 Основные типы электрических преобразователей для питания и управления сводообрушителем с ЛЭМД.

3.2.1 Преобразователи, подключаемые к сети переменного тока.

3.2.1.1 Преобразователь для ЛЭМД с узлом статического нагружения якоря.

3.2.2 Преобразователь с емкостным накопителем энергии.

Выводы.

4. РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ СВОДООБРУШИТЕЛЯ С ИМПУЛЬСНЫМ ЛЭМД.

4.1 Экспериментальные исследования рабочих процессов импульсного ЛЭМД сводообрушителя.

4.2 Исследование энергопреобразования ЛЭМД, питаемого от сети.

4.3 Исследование энергопреобразования ЛЭМД, питаемого от емкостного накопителя.

4.4 Влияние конструктивных параметров ЛЭМД сводообрушителя на эффективность энергопреобразования и выходные показатели.

4.5 Производственные испытания импульсного линейного электромагнитного привода.

Выводы.

Введение 2005 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Волгин, Андрей Валерьевич

Многие процессы сельскохозяйственного производства связаны с хранением и транспортировкой сыпучих материалов, доля которых составляет около 60% всех перерабатываемых грузов. Часто при этом используются бункерные устройства. Наряду с очевидными достоинствами (возможность сочетания с любыми механизмами непрерывного или периодического действия, возможность аккумулирования сыпучего материала в том или ином объеме, простота конструкции и обслуживания, большая пропускная способность, надежность) бункерам свойственен серьезный недостаток - перебои при выгрузке сыпучих материалов, приводящий к резкому снижению производительности сельскохозяйственных машин и оборудования, дополнительным затратам рабочего времени и энергии на восстановление сыпучести. Причиной перебоев являются образующиеся у выпускного отверстия устойчивые своды, приводящие к зависанию и частичному или полному прекращению истечения материала из бункера [5,6,15,18].

Из публикаций [5,6,15,18] известно что затраты на осуществление мероприятий по устранению простоев, вызванных сводообразованием сыпучих материалов составляют около 20.30% от общих затрат на обслуживание бункерных устройств.

С целью устранения сводчатых структур применяются различного рода сводообрушающие устройства. Правильный выбор способа и конструкции сво-дообрушителя позволяет решать вопрос восстановления сыпучести материалов из бункеров.

В настоящее время широко примененяются сводообрушители с электроприводом, основанные на вибрационном и виброударном способах разрушения сводов. Для таких устройств характерны регулярные и достаточно продолжительные воздействия на бункеры, что неблагоприятно сказывается на ресурсе оборудования. Кроме того, такие устройства имеют сравнительно высокую металлоемкость. В связи с этим, поиск новых способов и технических средств, повышающих эффективность борьбы со сводообразованием, является актуальной задачей, в том числе, для сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. Одним из таких направлений является создание электропривода, отличающегося импульсным способом воздействия на внешнюю поверхность бункера, малым потреблением электроэнергии, сравнительно высокими удельными показателями и КПД преобразования энергии, отсутствием прямого контакта и отрицательного воздействия на сыпучий материал.

Цель диссертационной работы. Интенсификация разгрузки бункерных устройств за счет сводообрушения импульсными электромагнитными системами.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

- выявить характерные особенности образования сводов сыпучих сред в бункерах и провести анализ способов и устройств для их разрушения; обосновать энергию ударного воздействия импульсного сводообру-шителя.

- обосновать тип магнитной системы импульсного линейного электромагнитного двигателя (ЛЭМД) сводообрушителя, провести расчет его основных геометрических параметров и статических характеристик по заданным выходным показателям сводообрушителя;

- обосновать способ повышения удельных энергетических показателей ЛЭМД сводообрушителя;

- разработать электрические преобразователи, реализующие эффективные рабочие циклы и обеспечивающие требуемые режимы работы машины;

- исследовать процессы энергопреобразования в ЛЭМД сводообрушителя с повышенными удельными показателями при различных способах питания;

- провести технико-экономическую оценку результатов исследований.

Объект исследования - импульсная электромагнитная система для разрушения сводов в бункерах.

Предмет исследования - рабочие процессы сводообрушителя с импульсным лэмд.

Методика исследования. В работе использованы аналитические и экспериментальные методы исследования, основанные на теории электрических машин, теоретических основ электротехники и автоматизированного электропривода. В экспериментальных исследованиях использовались современные средства измерительной техники, в том числе аналого-цифровой преобразователь ПЭВМ.

Научная новизна работы:

- предложены классификационные признаки и уточнена классификация устройств для разрушения сводов сыпучих материалов в бункерах;

- предложена конструкция управляемого дополнительно по механическому каналу импульсного ЛЭМД с устройством нагружения якоря с улучшенными массогабаритными и удельными энергетическими показателями;

- разработаны электрические преобразователи для питания и управления ЛЭМД, обеспечивающие требуемые режимы работы сводообрушителя;

- исследованы энергопреобразовательные процессы и сформулированы условия повышения выходных показателей ЛЭМД сводообрушителя, питаемого от емкостного накопителя энергии.

Практическая ценность работы. Разработана импульсная электромагнитная система с повышенными удельными энергетическими показателями, обеспечивающая интенсификацию разгрузки бункерных устройств.

Реализация научно-технических результатов. Технические возможности и эффективность импульсной электромагнитной системы с ЛЭМД для сво-дообрушения в металлических бункерах для муки подтверждена производственными испытаниями.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на II Всероссийской конференции «Прогрессивные технологии в обучении и производстве»(г. Камышин, 20-23 мая 2003г.); на десятой международной науч.-техн. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»(г.Москва, 2-3 марта 2004г.); на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии»(г.Тольятти, 21-24 сентября 2004г.); на третьей Всероссийской конференции «Инновационные технологии в обучении и производстве (г.Камышин, 20-22 апреля 2005г.); на второй научно - технической конференции с международным участием «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» (г.Новосибирск, 25-26 октября 2005г.); на ежегодных научно технических конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского ГАУ им.Н.И.Вавилова в 2002,2003,2004 годах.

Публикации результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, общим объемом 3,3 печатных листа, из них один патент РФ и одна работа опубликована в центральной печати объемом 0,2 печатных листа. 1,27 печатных листа принадлежит лично соискателю.

На защиту выносятся:

- обоснование энергии ударного воздействия для эффективного разрушения сводов в металлических бункерах для муки;

- уточненная классификация устройств для разрушения сводов сыпучих материалов в бункерах;

- обоснование параметров и конструкция электромагнитной машины ударного действия с повышенными удельными энергетическими показателями для разрушения сводов в металлических бункерах для муки;

- принципиальные схемы электрических преобразователей сводообрушителя с импульсным ЛЭМД;

- процессы энергопреобразования в ЛЭМД сводообрушителя с повышенными удельными показателями при различных способах питания;

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 6 таблиц, 40

Заключение диссертация на тему "Интенсификация разгрузки бункерных устройств за счет свободообрушения импульсными электромагнитными системами"

Выводы

1. Обоснованы способы повышения выходных энергетических показателей электромагнитных сводообрушителей. Показано, что в ЛЭМД с комбинированным якорем и двумя рабочими зазорами, управляемых только по электрическому каналу, целесообразно увеличение в 1,5 раза рабочего хода якоря д. Для такого ЛЭМД проведен расчет статических тяговых характеристик, в котором перераспределение магнитных потоков и усилий рабочих и нерабочих зазоров при 3>Г] учтено эмпирическим коэффициентом =0,65.0,7.

2. Предложена для сводооборушителя усовершенствованная конструкция ЛЭМД, управляемого, дополнительно к электрическому, и по механическому каналу вспомогательным электромагнитом нагружения якоря, с улучшенными от известной на 22. .27 % массогабаритными и удельными энергетическими показателями.

Библиография Волгин, Андрей Валерьевич, диссертация по теме Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

1.1 Краткий сравнительный анализ источников питания ЛЭМД сво-дообрушителя

2. Источниками электрической энергии для ЛЭМД сводообрушителя наиболее целесообразно использовать трехфазные и однофазные сети промышленной частоты с номинальным напряжением 380/220 В.

3. В частности, хорошими удельными показателями при запасаемой энергии й^<104 Дж обладают емкостные накопители. Энергией конденсаторов, определяемой емко-стью С и напряжением V, легко управлять и на этапе заряда, и на этапе вывода энергии в ЛЭМД.

4. Особенности энергопреобразований в ЛЭМД сводообрушителей, питаемых от сети и от емкостных накопителей, подробно рассмотрены в главе 4.

5. Основные типы электрических преобразователей для питания и управления сводообрушителем с ЛЭМД

6. Набор признаков представлен диаграммой (рис.3.1). Необходимость учета именно этих особенностей при совершенствовании или создании новых ЭП для сводообрушителей определяется следующими обстоятельствами.

7. Рис. 3.1 Классификация электрических преобразователей ЛЭМД сводообрушителя

8. Дифференцированием по Я определяется Ко, соответствующее максимальной выдержке времени при данной емкости конденсатора, а также необходимая емкость этого конденсатора:1. БВ

9. Рис. 3.2 Схема устройства формирования выдержки времени3.2)и0/е1Улян; С = еМт1Умин, (3.3)где Ат наибольшая требуемая длительность импульса; е - основание натурального логарифма.

10. Регулирование длительности импульса производится либо изменением сопротивления Я, либо изменением емкости конденсатора С, поскольку регулирование изменением напряжения £/<? сложно и связано с дополнительными потерями энергии.

11. Для стабилизации энергии единичного удара ЛЭМД сводообрушителя ЭП оснащен блоком синхронизации начала формируемого им импульса питающего напряжения с напряжением сети по фазе.

12. Установлено 78., что условием возможности работы ЛЭМД без УГ является полное гашение поля и запирание тиристора в течение первого отрицательного полупериода, то есть за время ¿г<0,01 с при частоте сети 50 Гц.

13. Величина гасящего резистора определяется по выражению= ит/10, (3.4)где /о величина тока ЛЭМД в момент окончания рабочего хода.

14. Рис.3.3 Схема электрического преобразователя, обеспечивающая ручной режим одиночных ходов Л ЭМД сводообрушителя с Ау=3 5. 50 Дж

15. Рис. 3.4 Схема электрического преобразователя, обеспечивающая ручной и автоматические режимы работы ЛЭМД сводообрушителя с Ау-35. .50 Дж с регулируемой частотой

16. Ручное одноударное управление работой преобразователя осуществляется кнопкой SB1.

17. Число необходимых ударов задается с помощью устройства формирования выдержки времени, состоящего из конденсатора С4, тиристора VS3 и резистора RIO. Регулирование длительности импульса производится изменением сопротивления подстроечного резистора RIO.

18. Питание мультивибратора на динисторах и устройства формирования выдержки времени осуществляется выпрямленным напряжением через делитель, состоящий из резисторов R1 и R2.

19. Изменяя величину сопротивления резистора R13, можно регулировать время протекания тока через обмотку ЛЭМД и тем самым энергию удара машины.

20. Вместо контакта магнитного пускателя КМ1 в схеме можно применить контакт фотореле, реагирующего на прекращение истечения муки при образовании устойчивого свода.