автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Моделирование и анализ электропривода кривошипно-шатунного пресса с системой векторного управления

На правах рукописи

БЫКОВ Павел Николаевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОПРИВОДА КРИ ВО ШИПНО-Ш АТУ ИНОГО ПРЕССА С СИСТЕМОЙ ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Специальности: 05.13,18 —Математическое моделирование,

численные методы и комплексы программ 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2006

Работа выполнена в Воронежской государственном техническом университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Плтал ин Владимир Михайлович

Научный консультант кандидат технических наук, доцент

Низовой Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Волков Вячеслав Дмитриевич;

кандидат технических наук, доцент Ткалич Сергей Андреевич

Ведущая организация Липецкий государственный технический

университет

Защкта состоится 28 декабря 2006г. в 12 — часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.01 Воронежского государственного технического университета по адресу: 394026, Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан 28 ноября 2006 г.

Ученый секретарь Я^Ъл^б^'^***^

диссертационного совета у* Питолин В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Анализ методик расчета необходимой мощности электродвигателей однокривошилных прессов, предназначенных для горячей штамповки поковок в многоручьевых штампах с ручной или автоматизированной системой перекладки заготовок по операциям штамповки, показывает, что расчет ведется для нерегулируемых двигателей, исходя из необходимой работы, которую ползун (как исполнительный элемент) должен совершить за один рабочий цикл. Однако на сегодняшний день практически все прессы имеют регулируемый привод, который позволяет эффективно использовать двигатель в различных режимах работы пресса. В связи с этом, используемые методы расчета могут привести к тому, что двигатель будет выбран с завышенной мощностью. При »том масса маховика также становится завышенной, так как ее определение учитывает принятую мощность двигателя. Это приводит к тому, что маховик не полностью расходует запасенную кинетическую энергию вращения при прессовании.

Методологию расчета современных кузнечно-штамповочных машин с системой векторного управления и их анализ необходимо реализовывать с использованием современных систем моделирования. Они должны иметь программные компоненты, реализующие оптимизационные модели и алгоритмы, обеспечивающие векторное управление двигателем электропривода пресса при различных режимах работы.

Исходя из вышеизложенного, актуальность темы диссертационной работы обусловлена необходимостью разработки специальных средств моделирования асинхронного электропривода однокривошипного пресса с системой векторного управления, программного обеспечения решения задачи эффективного использования асинхронного двигателя в электроприводе пресса и исследований различных режимов работы пресса.

Диссертационная работа выполнена в рамках ГБ НИР 2004.01 "Моделирование процессов принятия оптимальных проектных решений при автоматизированной разработке технических устройств и систем" и соответствует одному из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета "Вычислительные системы и программно-аппаратные электротехнические комплексы".

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка математических моделей, алгоритмов и программных средств моделирования асинхронного электропривода однокривошипного пресса с системой векторного управления, позволяющих решить задачу рационального выбора его двигателя.

Для достижения поставленной цели в работе определены следующие задачи исследования:

- провести обзор методов и средств моделирования режимов функционирования кривошипно-шатунных прессов;

- выполнить разработку математических моделей, позволяющих проводить исследования поведения пресса при различных режимах работы;

- осуществить разработку алгоритмов, позволяющих решить задачу эффективного использования электропривода пресса с системой векторного управления;

- разработать структуру комплекса программных средств, реализующих модели и алгоритмы выбора оптимального по мощности двигателя электропривода пресса с системой векторного управления;

- провести исследования модели электропривода пресса при основных режимах работы с учетом различных моментов нагрузки и мощностей двигателя.

Методы исследования. Полученные в работе результаты базируются на использовании основных положений теоретических основ электротехники, теории электропривода, методов математического моделирования, оптимизации, теории автоматического управления.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

- модель механической части электропривода пресса, отличающаяся возможностью учета жесткости клиноременной передачи, переменного момента инерции крнвошипно-шатунного механизма, момента нагрузки;

- алгоритм функционирования модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса, отличающийся возможностью реализации вычислительного эксперимента при моделировании основных режимов работы, позволяющего обеспечить выбор оптимального по мощности электродвигателя;

- структурная модель электропривода пресса с системой векторного управления, отличающаяся наличием компонентов механической части электропривода пресса и позволяющая проводить исследования при различных по мощности двигателях, определять оптимальные коэффициенты настройки системы управления;

- структура специализированного комплекса программных средств, отличающаяся интеграцией расчетных модулей с системой Ма1ЬаЬ, и позволяющая моделировать различные режимы работы электропривода пресса с использованием предложенных моделей и алгоритмов;

- результаты исследования модели электропривода однокривошипного пресса, позволяющие оценить влияние переменного момента инерции кривошипа, различных по форме, амплитуде н времени действия моментов прессования, и которые позволяют сделать вывод о возможности использования двигателя с меньшей мощностью.

Практическая значимость заключается в разработке программных средств моделирования отдельных функциональных компонентов аеннхрон- . ного электропривода однокривошипного пресса, что позволяет в рамках процедур анализа проводить структурное моделирование сложной электромеханической системы, а также исследовать динамические характеристики электродвигателя. Использование программного комплекса позволяет произвести выбор оптимального по мощности электродвигателя при конструировании или модернизации кузнечно-прессовых машин и качественно настроить систему векторного управления.

' Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационных исследований внедрены на ОАО "Рудгормаш" при модернизации одно-кривошипного пресса и в учебном процессе ВГТУ для студентов специальности 140604 "Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, семинарах и совещаниях; на Международных конференциях "Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий" (Москва, 2005, 2006); на студенческой научно-технической конференции "Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники" (Воронеж, 2003); на IX Международной открытой научной конференции "Современные проблемы информатизации в технике и технологиях" (Воронеж, 2004); на Всероссийских конференциях "Интеллектуальные информационные системы" (Воронеж, 2004,2005, 2006); на региональных и Всероссийских научно-технических конференциях "Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве" (Воронеж, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе I - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит: [2] - определение жесткости ременной передачи, {3, 14] -модель механической части однокрнвошипного пресса, [1, 4, 5, б, 8, 10,] — модели асинхронного электропривода пресса, [7, 9] — учет статического момента прессования в модели пресса, {11] — алгоритм проектирования электроприводов прессов с варьируемыми нагрузками.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 104 наименований; изложена на 120 страницах и содержит 62 рисунка, 5 таблиц, 5 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, отражена научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведена краткая аннотация диссертации по главам.

В первой главе для решения задач диссертационного исследования проведен анализ состояния современного кузнечно-прессового оборудования, рассмотрены основные требования, предъявляемые к кузнечно-прессовым машинам. Проанализированы основные методы повышения эффективности управления и рационального использования прессов.

На основе анализа установлено, что применяемые методики определения необходимого момента инерции маховика и необходимой мощности электродвигателя пресса ориентированы на расчет в нерегулируемом приводе. Однако практически все изготавливаемые и модернизируемые прессы в настоящее

время комплектуются преобразователями частоты (ПЧ), поддерживающими векторное управление асинхронным двигателем. Применение такой системы управления позволяет поддерживать модуль потокосцепления ротора на постоянном уровне и, изменяя составляющую статорного тока, управлять величиной электромагнитного момента двигателя. Система построена в виде двух каналов: канала стабилизации модуля потокосцепления ротора и канала управления скоростью вращения ротора с ПИ-регулятором. Это дает возможность контроля и управления текущими координатами двигателя, обеспечивая оптимальные условия работы электропривода пресса. В этом случае применяемые методики расчета необходимой мощности двигателя, не учитывающие наличия ПЧ, приводят к выбору двигателя с завышенной мощностью.

Анализ методов моделирования и современных систем управления прессами обозначил основные направления формирования модели пресса. За основу выбрана структурная схема, которая представляет собой сложный объект, состоящий да набора цепочек интегрирующих, передаточных, суммирующих, логических, функциональных и т.д. звеньев, замкнутых перекрестными внутренними обратными связями.

На основе проведенного анализа поставлена задача создания модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса с векторным управлением с целью изучения происходящих процессов в деталях и узлах пресса при различных режимах работы. Определены пути настройки регулятора скорости в системе управления на условия, близкие к техническому оптимуму (перерегулирование не превышает 4,3 %). Сформулированы цель работы и задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены основные предпосылки и реализованы принципы, используемые при построении модели однокривощинного пресса и учитывающие особенности механической части пресса.

На первом этапе проведено моделирование кривошипно-шатунного механизма, особенностью которого является зависимость момента инерции от угла поворота кривошипа. Он определяется исходя из суммы работ, совершаемых отдельными элементами механизма, и учитывает их массы и скорости. Выражение, определяющее зависимость момента инерции от угла поворота кривошипа, имеет вид

, млА. ] т,и1 (п

Неизвестные величины определяются по следующим выражениям:

гСу>

(2)

Г . от'$т2а П (3)

= —г * О), + ~-:—ГТ~ I

Г . "I

$та+——5—гг" Ь

2Ь -г -знгс^

=г-й>, (4)

£

V» =-г.щ

2г-Ь*сова (6)

и,=—г—■■ -а,, Ъ} — г -зш2а

где в формулах (1)-(б) величины имеют следующие обозначения: Д0| —момент инерции частей, вращающихся вокруг оси; ш2, т3 - масса шатуна и ползуна; <*>ь а>г ~ угловые скорости кривошипа и шатуна; ос, ив — скорость центра тяжести шатуна и скорость ползуна; рСг — радиус инерции центра тяжести шатуна; г — радиус кривошипа; ч, р -расстояния до центра тяжести шатуна; Ь - длина шатуна. Зависимость момента инерции кривошипа от угла поворота приведена на рис. 1, из которого видно, что амплитуда изменения момента инерции (график 1) весьма большая, и она должна быть учтена в модели ЭП пресса.

При проектировании новых прессов в применяемых расчетах учитывается лишь момент инерции частей, вращающихся вокруг оси кривошипа (график 2 на рис. 1), взятый с коэффициентом запаса. Поэтому пренебрегать возникающими колебаниями момента инерции при моделировании электропривода (ЭП) пресса некорректно, так как они способны оказывать существенное влияние на электромеханическую постоянную времени Тн, определяющую качество переходных процессов в двигателе.

На втором этапе проведено моделирование момента прессования. При выборе пресса для штамповки обычно учитывают необходимое технологическое усилие. Для центрального кривошнгшо-шатунного механизма необходимая величина крутящего момента М„ определяется произведением наибольшей силы деформирования поковок Рд и приведенного плеча крутящего момента т*.

Щ1)= РфУтпМ).- (7)

Для исследуемого пресса аналитической зависимости РдО) нет, так как она носит сложный характер. Снята ее экспериментальная зависимость, на основе которой, получен график изменения М/Х), используя выражение (7) (рис. 2).

Для учета крутящего момента при формировании модели ЭП пресса проведена аппроксимация экспериментальной зависимости (рис. 2), используя возможности программной системы МаЙ1Са<1 2000. Результатом аппроксимации является следующее выражение

Рис. I. Графики зависимостей момента инерции кривошипа от угла поворота

= 3540+6,507210*4-1,4638107'!2-1,9157 !(?'? +¡,1119 ¡О"'^--2,436$ 10" ¿+2,548510" ¿>-1,127410и?+1,0302(8)

М«ГП. кНм

/Т\ и ' 1 п аппроксимированная зависимость

\\ V

экспериментальная зависимость \ Д ц \\ -

. .... 1 ■ 1 1 г

».017 0«« (|()<2 . 0.07 0,<ЯТ 1.С

Рис. 2. График зависимости крутящего момента прессования от времени

При моделировании для функции учитывается интервал от нуля до времени прессования.

Так как экспериментальная зависимость момента прессования от времени носит сложный характер и ее учет при моделировании требует значительных временных затрат, то была рассмотрена возможность использования эквивалентных моментов прессования, реализация которых проще.

В качестве "альтер-

нативных" моментов рассмотрены: синусоидальный, амплитуда которого равна максимально возникающему моменту, полупериод равен времени прессования; два ступенчатых момента, амплитуда первого равна максимальной амплитуде, амплитуда второго определяется из условия равенства площадей, ограниченных экспериментальным и эквивалентным графиками. Время действия ступенчатых моментов равно времени прессования. Графики этих моментов представлены на рис. 3.

№. к»

пхо аса ящ «юо «п.

ГТЕ

Мс 7000 еооо эхо

Мя^-п

М™.

•ЛЮО

эооо

госс ■

1000 -

о о« ш ши т ч 0 6 0 55 0 6 ( с

Рис. 3, Графики зависимостей синусоидального и ступенчатых моментов прессования от угла поворота кривошипа

На третьем этапе проведено моделирование ременной передачи. Модель сводится к учету жесткости ремней, которую можно определить, используя ГОСТ 1284.3-96. В ГОСТе определена сила 2, с которой производят проверку

Г = 1.55-

натяжения ремня, и указано значение прогиба ветви ремня, которое возникает при приложении этой силы. Величина прогиба/ и сила Q определяются по следующим формулам:

_а_, (9)

100

О_с-р0+с0, (10)

4 16

(2.5-С.)-/»_-С (П)

С.-уК

где а — межосевое расстояние между шкивами передачи; С - коэффициент, равный 1.2 - 1.4; Св - коэффициент, зависящий от жесткости ремня; т„ - погонная масса ремня; Ср - коэффициент динамичности нагрузки и режима работы; Рде», — номинальная мощность двигателя; К — количество ремней; Са - коэффициент угла обхвата; V - линейная скорость ремня. Жесткость ременной передачи определяется следующим выражением

<2-™, (12)

/■¿=500

Сй-

¿1

где Д1-удлинение ремня при приложении силы Олр«,

Удлинение ремня равно разности между длиной ремня при действии силы Опрщ и длиной ремня в свободном состоянии (рис. 4).

При формировании модели клиноременной передачи учитывается внутреннее вязкое трение, которое присутствует в ремнях и определяется как

А»-

А ш ^и я-С1,

(13)

где X - логарифмический декремент; Пц - частота свободных колебаний; Сц — жесткость клиноременной передачи.

На четвертом этапе рассмотрены основные методы, используемые при формировании структурной схемы, системы векторного управления. На основе проведенного анализа принято решение об использовании системы векторного управления, моделирование которой выполнено на базе программной системы Ма^аЬ7. Выбор данной системы обусловлен тем, что она содержит в своем составе модель асинхронного двигателя. В системе управления реализованы два канала: канал стабилизации модуля потокосцепления ротора и канал

управления скоростью вращения ротора двигателя. Контур управления скоростью содержит ПИ-ретулятор, который позволяет, изменяя коэффициенты ре-

Рис. 4. Определение удлинения ремня

* 1 вп

Рис. 5. Двухмассовая расчетная схема

гулятора, настроить систему на условия, близкие к условиям технического оптимума.

В третьей главе диссертационной работы произведено формирование модели электропривода пресса с системой векторного управления.

Используя кинематическую схему и циклограмму работы пресса, определены для каждого режима работы пресса расчетные схемы.

Первый режим работы -пуск пресса, при котором происходит разгон электродвигателя вместе с маховиком. Для исследования модели электропривода пресса взята двухмассовая расчетная схема, в которой первая масса - это момент инерции ротора двигателя, вторая — момент инерции маховика. Связь между ними осуществлена ременной передачей (рис. 5).

Дня исследования модели электропривода пресса при подключении кривошипа и в режиме прессования использована трехмассовая расчетная схема

(рис. 6). Первая и вторая массы в этой схеме такие же, как и при пуске пресса, а третья масса представлена моментом инерции кривошипа. Связующее звено между второй и третьей массами представлено фрикционной муфтой. Система уравнений, описывающая механическую часть ЭП пресса в виде трех-

Махсдаяк

Рис. б. Трехмассовая расчетная схема

массовой системы как объекта управления, имеет вид:

Ло, - Л

- = М_-М„-Мг

(14)

<ш

= Мц — М„ —Мс (к>>

Л

- = М„ - М (0;

—— = С„(со.„ - в.

Л

Л

где М„ - электромагнитный момент двигателя; М,5 - момент упругого взаимодействия между первой и второй массами; М^, — момент нагрузки первой массы; .(„ - момент инерции ротора двигателя; со,, - угловая скорость двигателя; М3) - момент упругого взаимодействия между второй и третьей массами;

Ма — момент нагрузки второй массы; ^ - момент инерции маховика; а>м.* - угловая скорость маховика; Мпрк(0 - момент прессования в зависимости от времени; ^„,(1) — момент инерции крнвошигото-шатунног© механизма в зависимости от времени; ,1виуф - момент инерции ведомых частей муфты; — угловая скорость кривошипа.

Учитывая принятые расчетные схемы и систему уравнений (14), структурная схема трехмассовой модели ЭП пресса представлена на рис. 7.

Рис. 7. Структурная схема трехмассовой модели ЭП однокривошипного пресса

Структура подсистемы "Двигатель с системой управления" представляет собой совокупность блоков, реализованных на базе программного комплекса Ма^аЬ, составляющих основу системы векторного управления (рис. 8).

Рис. 8. Структурная схема подсистемы "Двигатель с системой управления"

В ее состав входят: СУ - система управления. Она, учитывая начальные условия задания и данные обратной связи, производит необходимые преобразования и расчеты для функционирования системы векторного управления; БУ - блок управления, который, получив управляющие сигналы из СУ, руководит работой ЮВТ ключей; ЮВТ ключи — включают в себя шесть ЮВТ модулей, соединенных по трехфазной мостовой реверсивной схеме, формирующих на выходе напряжение питания двигателя переменной амплитуды и частоты; АД -модель асинхронного двигателя, реализованная в программной системе Ма^аЬ, для работы которой необходимо ввести лишь паспортные данные исследуемого двигателя. Для учета текущего изменения момента нагрузки, действующего на двигатель в процессе его работы, в блоке АД есть специальный канал, куда эти изменения необходимо ввести. Структурная схема подсистемы "Маховик" представлена на рис. 9. В ее состав входят блоки, учитывающие:

Рис. 9. Модель маховика, соединенного ременной передачей с валом двигателя

жесткость ременной передачи с коэффициентом внутреннего вязкого трения; момент инерции маховика; момент нагрузки, действующий на вторую массу (маховик). В совокупности с подсистемой "Двигатель с системой управления"

формируется принятая двухмассовая расчетная схема, позволяющая исследовать поведение модели ЭП пресса в режиме пуска.

Структурная схема подсистемы "Муфта" приведена на рис. 10. В ее сот став входят: ключ, который позволяет производить включение муфты в нужный момент времени; К — блок, который обеспечивает пропорциональность

между временем включения муфты и моментом, передаваемым муфтой; ограничивающее звено, которое не дает моменту превысить передаваемый муфтой момент. Введение коэффициента К в модель муфты возможно благодаря следующему: с достаточной для практики точностью принимают, что сила сжатия контактных поверхностей и момент трения в муфте пропорциональны времени, отсчитываемому от начала включения, тогда

К = , (15)

^кл

где М„, - максимально передаваемый муфтой момент; - время включения муфты.

Структурная схема подсистемы "Крнвошипио-шатунный механизм" представлена на рис. И.

(ЖХ-^П

Коэффициент Ограннчиедо-[фолорциэ* щее звено нальности

Рис. 10. Модель фрикционной муфты включения

<м^у-ни

1

-р

л 1

_ 1 Г*- -

и—

цури>_

Рис. 11. Модель криво шип но-шатунного механизма однокривошипного пресса Структура подсистемы позволяет учитывать: момент инерции ведомых

частей муфты; момент инерции кривошипа, зависящий от времени. В структуре имеется канал, который позволяет учитывать момент прессования в зависимости от времени. Ключ обеспечивает подключение кривошипа, причем время его срабатывания должно совпадать со временем срабатывания ключа, производящего подключение муфты. Генератор пилообразных импульсов позволяет получать момент инерции кривошипно-шатунного механизма в зависимости от времени.

Подсистема "Мпре0" позволяет проводить исследования модели ЭП пресса в режиме прессования. В качестве нагрузки использовано три типа момента, модели которых приведены на рис. 12.

а) б) в)

Рис. 12. Модели моментов прессования: а) реальный момент; б) синусоидальный; в) ступенчатые, с амплитудой 6100 Нм и 7700 Нм

Для реализации момента, похожего на экспериментально снятую зависимость, используется модель (рис. 12а), учитывающая полученную аппроксимированную зависимость момента прессования от времени (8). Ограничивающее звено в модели не дает моменту выйти за допустимые границы, генератор пилообразных импульсов позволяет получать момент прессования для каждого прессования. Ключ в структурной схеме производит ввод момента прессования в нужный момент времени. Модели синусоидального и ступенчатых моментов прессования (рис. 126 и 12в) реализованы, соответственно, с помощью синусоидального и ступенчатого генераторов сигнала таким образом, чтобы на их выходе сигналы формировали зависимости, представленные на рис. 3.

Для определения оптимальных значений коэффициентов ПИ-регулятора контура управления скоростью, которые удовлетворяют условиям настройки контура на технический оптимум, использовано приложение MatLab "Simulink Response Optimization". Оно имеет графический пользовательский интерфейс (GUI), который позволяет осуществить настройку и оптимизацию систем управления и физических устройств. Для настройки использовано графическое ограничение сигнала в задаваемых пределах по времени и амплитуде.

Для реализации модели ЭП пресса составлен алгоритм ее функционирования (рис. 13). Он позволяет реализовать вычислительный эксперимент при моделировании основных режимов работы и обеспечить выбор оптимального по мощности двигателя.

Рис, 13. Алгоритм функционирования модели электропривода пресса

Ввод и корректировка данных

Информационное обеспечение процедур _ моделирования пресс*_

А.

Вывод результатов

_I_

;г- Модуль у ' визжал изацин ^

^КОСЕ^СюЖ«,

1

;. ~ База ?

■к '^гл -

|Ц Ияк ЕЙ^Й-1"

Ма1ЬаЬ

Библиотека элсментод 5{ти]1лк

Библиотека элементов 51тРо\иег5уаст

Расчетный модуль

Интерфейс

■" ШдетГЩщйШл

Модуль сохранении результатов

Модуль организации

Рис. 14. Модульная структура информационного и программного обеспечения

Четвертая глава диссертационной работы посвящена исследованиям модели пресса при различных режимах работы. По их результатам определены максимально возможные перегрузки, которые электропривод способен преодолеть, рассмотрена возможность замены имеющегося двигателя на меньшую мощность с целью рационального использования электропривода пресса.

Для интерактивного взаимодействия пользователя с программной системой Ма1ЬаЬ разработан комплекс программных средств, структура которого приведена на рис, 14. Он позволяет: формировать модель нерегулируемого ЭП и регулируемого ЭП с системой векторного управления; модель механической части ЭП пресса; осуществлять поиск оптимальных значений коэффициентов ПИ-регулятора, путем графического ограничения сигнала в приложении Ма(ЬаЬ, задавая пределы по времени и амплитуде. При этом, программная система сама многократно решает составленную модель, сравнивает результаты моделирования с заданными ограничениями, устанавливает настроенные параметры, чтобы лучше выполнить цель; проводить исследования модели ЭП пресса на различных режимах работы; определять предельные возможности ЭП пресса; (при необходимости) производить поиск двигателя с оптимальной мощностью; сохранять данные проекта.

Используя разработанные программные средства проведены исследования модели ЭП пресса при различных режимах работы. Рассмотрено поведение модели ЭП пресса при его пуске для: 1) нерегулируемого ЭП при питании номинальным напряжением сети, равным 380 В; 2) нерегулируемого ЭП при возможном снижении напряжения сети на 10 %, когда перегрузочная способность двигателя снижается; 3) ЭП с системой векторного управления, где коэффициенты ПИ-регулятора контура регулирования скорости оптимизированы на условия настройки контура на технический оптимум. Результаты исследований приведены на рис, 15, которые позволяют сделать следующие выводы: 1) при пуске скорость двигателя нарастает плавно до рабочей скорости, что связано с большой массой маховика; 2) время разгона двигателя до рабочей скорости для нерегулируемого ЭП составляет

Рис. 15. Графики зависимостей скорости двигателя при пуске пресса от времени: 1 — скорость при номинальном напряжении, 2 — скорость при пониженном на 10 % напряжении, 3 - скорость с векторным управлением

16,5 с (21,3 с при пониженном напряжении); 3) время разгона двигателя с системой векторного управления до рабочей скорости происходит за 4,8 с.

Проведены исследования по влиянию переменного момента инерции кривошипа на работу ЭП пресса, которые показывают, что момент инерции вносит колебания в скорость кривошипа, но они практически отсутствуют в скорости двигателя. Такой результат получен из-за того, что на прессе установлен массивный маховик и два редуктора, которые в совокупности значительно уменьшают влияние переменного момента инерции кривошипа на работу двигателя. Однако, если уменьшить массу маховика, то влияние момента инерции кривошипа на двигатель усилится. В этом случае использование ЭП с системой векторного управления позволит оперативно контролировать и управлять двигателем, обеспечив постоянство потокосцепления ротора.

Рассмотрено поведение модели ЭП пресса в режиме прессования. В качестве нагрузки использова- . лись: реальный, синусоидальный и ступенчатый моменты (рис. 2, 3). Результаты исследований представлены на рис. 16, анализ которого позволяет сделать следующие выводы: "аналогом" реального момента, который проще реализовать и занимает меньше времени, вполне может выступать ступенчатый момент с амплитудой 6100 Нм. Также установлено, что модель пресса ведет себя практически одинаково как с нерегулируемым ЭП, так и при использовании системы векторного управления.

Для определения условий, когда применение ПЧ с системой векторного управления оправдывает себя, были проведены исследования модели ЭП пресса при увеличенном по амплитуде и времени действия моменте прессования. За номинальные величины приняты: момент нагрузки 6100 Нм; время прессования - 0,09 с. Результаты исследований представлены в табл. 1.

Рис. 16. Изменение скорости двигателя от времени при прессовании: 1 — скорость двигателя от действия реального момента, 2 — скорость от действия синусоидального момента, 3,4 —скорость от действия ступенчатого момента с амплитудой 6100 Н.м и 7700 Н м

Таблица I

Максимальные нагрузки при различных моментах прессования

ЭП при питании номинальным напряжением ЭП при питании пониженным напряжением ЭП с системой векторного управления

Максимальная амплитуда нагрузки, которую преодолевает ЭП пресса 13500 Нм 10400 И м 16500 Нм

Максимальное увеличение времени действия нагрузки, которую преодолевает ЭП пресса 0,14 с 0,11с 0,175 с

Анализ данных табл. 1 показывает, что регулируемый и нерегулируемые ЭП пресса способны преодолеть нагрузку, которая в несколько раз превышает установленную для пресса. Но практически такие результаты нереальны, так как детали пресса не выдержат возникших нагрузок. Это свидетельствует о том, что двигатель выбран с завышенной мощностью или масса маховика слишком большая.

Таблица 2

Максимальные нагрузки, преодолеваемые ЭП пресса при использовании двигателей меньшей мощности_

ЭП при питании номинальным напряжением ЭП при питании пониженным напряжением ЭП с системой векторного управления

Максимальная амплитуда нагрузки, преодолеваемая двигателем 37 кВТ 9500 Нм 8300 Н м 13500 Нм

Максимальное увеличение времени действия нагрузки, преодолеваемое двигателем 37 кВТ 0,1 с 0,09 с 0,14 с

Максимальная амплитуда нагрузки, преодолеваемая двигателем 30 кВТ 8500 Нм 6500 Н м 12000 Нм

Максимальное увеличение времени действия нагрузки, преодолеваемое двигателем 30 кВТ 0,09 с 0,09 с 0,13 с

С целью рационального использования двигателя в ЭП без изменения конструкции пресса проведены дополнительные исследования по оценке замены имеющегося двигателя (начальная мощность 45 кВт) на двигатель с меньшей мощностью. Использовались двигатели той же серии мощностью 37 кВт и 30 кВт. В ходе исследований установлено, что ЭП преоса с новыми двигателями справляется с нагрузкой, принятой за номинальную для данного пресса.

Результаты исследований модели ЭП пресса с двигателями мощностью 37 кВт и 30 кВт по определению максимально преодолеваемой нагрузки по амплитуде и времени действия приведены в табл. 2.

На основе вышеизложенного сделаны следующие выводы: 1) применение системы векторного управления с двигателем мощностью 37 кВт позволяет получить практически такие же результаты, что и у нерегулируемого ЭП с двигателем мощностью 45 кВт; 2) если усилия, возникающие в исследуемом прессе, не сильно отличаются от их экспериментально полученных значений, то замена двигателя на мощность 30 кВт оправдана.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе анализа методов расчета основных деталей и узлов одно-кривошипного пресса сформулирована задача формирования математической модели однокривошипного пресса с асинхронным электроприводом, управляемым преобразователем частоты в режиме "векторное управление".

2. Проведен сравнительный анализ существующих программных комплексов и систем, позволяющих решать задачи моделирования асинхронного электропривода пресса однокривошипного пресса с векторным управлением.

3. Проведено моделирование основных деталей и узлов пресса, учитывающих особенности работы электропривода, а именно: составлена модель клиноременной передачи; составлена модель кривошипно-шатуиного механизма, учитывающая переменный момент инерции кривошипа, зависящий от угла поворота; учтена модель фрикционной муфты включения; произведено моделирование экспериментально снятого момента прессования и "альтернативных" моментов, отличающихся от реального формой и амплитудой, но сохраняющих физическую сущность происходящих процессов.

4. Разработан алгоритм функционирования модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса, отличающийся возможностью реализации вычислительного эксперимента при моделировании основных режимов работы пресса, позволяющего обеспечить выбор оптимального по мощности электродвигателя.

5. Разработана структура специализированного комплекса программных средств, отличающаяся интеграцией расчетных модулей с системой МагЬаЬ, и позволяющая моделировать различные режимы работы электропривода пресса с использованием предложенных моделей и алгоритмов.

6. В ходе проведенных исследований модели однокривошипного пресса на различных режимах работы было установлено, что применение системы векторного управления при имеющейся мощности двигателя в 45 кВт себя не

векторного управления при имеющейся мощности двигателя в 45 кВт себя не оправдывает. Идет явное удорожание пресса за счет установки микропроцессорной системы управления.

7. Проведены исследования по моделированию однокривошипного пресса при меньших мощностях двигателя (37 и 30 кВт). Исследования показали, что применение этих двигателей с системой векторного управления вполне может быть реализовано на прессе без изменения его конструкции. Это позволит обеспечить рациональное использование двигателя, сэкономить электроэнергию н уменьшить стоимость пресса.

Разработанные модели я алгоритмы, положенные в основу системы векторного управления электропр иводо м однокривошипного пресса, внедрены на ОАО "Рудгормащ" при модернизации пресса и в учебном процессе ВГТУ для студентов специальности 140604 "Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов".

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендован них ВАК РФ

1. Быков П.Н. Моделирование асинхронного электропривода однокривошипного пресса с системой векторного управления / П.Н. Быков, В.М. Питолин // Системы управления и информационные технологии. 2006. - X® 3.1 (25). — С. 132 -136.

Статьи

2. Быков П.Н. Определение упругой жесткости клиноременной передачи // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: тр. региональной науч.-техн. конф.—Воронеж, 2002.— С. 71.

3. Быков П.Н. Определение момента инерции кривошнпно-шатунного механизма пресса / П.Н. Быков, Ю.М. Фролов // Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники: тр. региональной студенческой науч. — техн. конф.-Воронеж, 2003. — С. 125-128.

4. Быков П.Н. Исследование модели однокривошипного пресса при различных мощностях электродвигателя привода / П.Н. Быков, В.М. Питолин // Информационные технологии моделирования и управления: науч.-техн. журнал. 2006.-№8(33).-С. 1060-1065.

5. Быков П.Н, Информационная среда моделирования электропривода кривошнпно-шатунного пресса / П.Н. Быков, В.М. Питолии // Современные проблемы информатизации в технике и технологиях: сб. тр. (по итогам IX меж-дунар. открьггоЙ науч. конф.). - Воронеж: Научная книга, 2004. Вып. 9. С. 218219.

6. Быков П.Н. Основные этапы моделирования электропривода криво-шипно-шатунного пресса / П.Н. Быков, В ЛИ. Питолин // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: тр. все-рос. конф. -Воронеж, 2004. - С.17-18.

7. Быков П.Н. Моделирование процессов прессования в однокривошип-ных прессах / П.Н. Быков, В.М. Питолин // Промышленная информатика: меж-

вуз. сб. науч. тр. -Воронеж, 2004.С. 75-80.

8. Быков П.Н. Структурная схема упрощенной. модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса / П.Н. Быков, В.М. Питолин // Интеллектуальные информационные системы: тр. всерос. конф. - Воронеж, 2004. Ч. 1.С. 16-17.

9. Быков ПЛ. Выбор оптимальной величины статического момента для моделирования процесса прессования / ПЛ. Быков, В.М. Питолин // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: тр. всерос. конф. — Воронеж, 2005. - С 7-8.

10. Быков ПЛ. Формирование структуры моделей функционирования электроприводов прессов с динамическими нагрузками / ПЛ. Быков, В.М. Питолин // Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий: материалы X междунар. конф. и российской научной школы. - М.: Радио и связь, 2005. Ч. 3, С. 60-62.

11. Быков ПЛ. Разработка алгоритмов проектирования электроприводов прессов с варьируемыми нагрузками // Интеллектуальные информационные системы: тр. всерос. конф. — Воронеж, 2005. Ч. 1. С. 78.

12. Быков ПЛ. Критерии выбора электроприводов однокривошипных прессов с динамическими нагрузками / П.Н. Быков, В.М. Питолин // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: тр. всерос. конф, — Воронеж, 2006. - С76-77.

13. Быков П.Н. Алгоритм моделирования фрикционной муфты включения однокривошипного пресса / П.Н. Быков, В.М. Питолин И Интеллектуальные информационные системы: тр. всерос. конф. - Воронеж, 2006. Ч. 2.

14. Быков ПЛ. Особенности проектирования механической части электропривода пресса / ПЛ. Быков, В.М. Питолин И Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий в инновационных проектах (Инноватика 2006): материалы междунар. конф. и российской научной школы. -М.: Радио и связь, 2006. Т. 1. Ч. 4. С. 164-166.

Подписано в печать 27.11.2006. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усп.печл. 1,0 Тираж 90 экз. Заказ JfeSflr.

ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет" 394026 Воронеж, Московский просп., 14

С. 20-21

Ведение.

1 Анализ особенностей функционирования и управления электроприводами кузнечно-штамповочных прессов.

1.1 Анализ современного состояния кузнечно-штамповочного оборудования.

1.2 Обзор методов расчета и выбора двигателя, а также применяемых систем управления в кузнечно-штамповочной промышленности.

1.3 Основные возможности программы MatLab 7, используемые для t формирования модели электропривода пресса.

1.4 Устройство, принцип действия и основные технические требования однокривошипного пресса КЕ

1.5 Цели работы и задачи исследования.

2 Моделирование и анализ компонентов электропривода однокривошипного пресса.

2.1 Основные принципы моделирования момента инерции кривошипно-шатунного механизма.

2.2 Моделирование статического момента прессования пресса.

• 2.3 Формирование модели клиноременной передачи и фрикционной муфты пресса.

2.4 Анализ методов, применяемых при формировании структурной схемы системы векторного управления.

Выводы.

3 Формирование системы регулирования электроприводом пресса на основе векторного управления.

3.1 Структура задачи моделирования асинхронного электропривода однокривошипного пресса.

3.2 Алгоритм функционирования модели механической части электропривода пресса.

3.3 Алгоритм построения системы векторного управления.

3.4 Оптимизация параметров системы векторного управления I электропривода однокривошипного пресса.

Выводы.

4 Реализация модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса и ее исследование при различных режимах работы.

4.1 Структура программного комплекса моделирования и анализа электропривода пресса на основе инструментальной системы MatLab.

4.2 Исследование модели электропривода пресса в режиме пуска и подключения исполнительного органа.

4.3 Результаты исследований модели электропривода пресса в режиме f прессования.

4.4 Определение предельных перегрузок электропривода пресса и исследование модели при других мощностях двигателя.

Выводы.

Актуальность темы. Анализ методик расчета необходимой мощности электродвигателей однокривошипных прессов, предназначенных для горячей штамповки поковок в многоручьевых штампах с ручной или автоматизированной системой перекладки заготовок по операциям штамповки, показывает, что расчет ведется для нерегулируемых двигателей, исходя из необходимой работы, которую ползун (как исполнительный элемент) должен совершить за один рабочий цикл. Однако на сегодняшний день практически все прессы имеют регулируемый привод, который позволяет эффективно ис-t пользовать двигатель в различных режимах работы пресса. В связи с этим, используемые методы расчета могут привести к тому, что двигатель будет выбран с завышенной мощностью. При этом масса маховика также становится завышенной, так как ее определение учитывает принятую мощность двигателя. Это приводит к тому, что маховик не полностью расходует запасенную кинетическую энергию вращения при прессовании.

Методологию расчета современных кузнечно-штамповочных машин с системой векторного управления и их анализ необходимо реализовывать с использованием современных систем моделирования. Они должны иметь С программные компоненты, реализующие оптимизационные модели и алгоритмы, обеспечивающие векторное управление двигателем электропривода пресса при различных режимах работы.

Исходя из вышеизложенного, актуальность темы диссертационной работы обусловлена необходимостью разработки специальных средств моделирования асинхронного электропривода однокривошипного пресса с системой векторного управления, программного обеспечения решения задачи эффективного использования асинхронного двигателя в электроприводе пресса и исследований различных режимов работы пресса.

Диссертационная работа выполнена в рамках ГБ НИР 2004.01 "Моделирование процессов принятия оптимальных проектных решений при автоматизированной разработке технических устройств и систем" и соответствует одному из основных научных направлений Воронежского государственноk го технического университета "Вычислительные системы и программноаппаратные электротехнические комплексы".

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка математических моделей, алгоритмов и программных средств моделирования асинхронного электропривода однокривошипного пресса с системой векторного управления, позволяющих решить задачу рационального выбора его двигателя.

Для достижения поставленной цели в работе определены следующие задачи исследования:

I - провести обзор методов и средств моделирования режимов функционирования кривошипно-шатунных прессов;

- выполнить разработку математических моделей, позволяющих проводить исследования поведения пресса при различных режимах работы;

- осуществить разработку алгоритмов, позволяющих решить задачу эффективного использования электропривода пресса с системой векторного управления;

- разработать структуру комплекса программных средств, реализующих модели и алгоритмы выбора оптимального по мощности двигатеt ля электропривода пресса с системой векторного управления;

- провести исследования модели электропривода пресса при основных режимах работы с учетом различных моментов нагрузки и мощностей двигателя.

Методы исследования. Полученные в работе результаты базируются на использовании основных положений теоретических основ электротехники, теории электропривода, методов математического моделирования, оптимизации, теории автоматического управления.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

- модель механической части электропривода пресса, отличающаяся возможностью учета жесткости клиноременной передачи, переменного момента инерции кривошипно-шатунного механизма, момента нагрузки;

- алгоритм функционирования модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса, отличающийся возможностью реализации вычислительного эксперимента при моделировании основных режимов работы, позволяющего обеспечить выбор оптимального по мощности электродвигателя;

- структурная модель электропривода пресса с системой векторного управления, отличающаяся наличием компонентов механической части электропривода пресса и позволяющая проводить исследования при различных по мощности двигателях, определять оптимальные коэффициенты настройки системы управления;

- структура специализированного комплекса программных средств, отличающаяся интеграцией расчетных модулей с системой MatLab, и позволяющая моделировать различные режимы работы электропривода пресса с использованием предложенных моделей и алгоритмов;

- результаты исследования модели электропривода однокривошипного пресса, позволяющие оценить влияние переменного момента инерции кривошипа, различных по форме, амплитуде и времени действия моментов прессования, и которые позволяют сделать вывод о возможности использования двигателя с меньшей мощностью.

Практическая значимость заключается в разработке программных средств моделирования отдельных функциональных компонентов асинхронного электропривода однокривошипного пресса, что позволяет в рамках процедур анализа проводить структурное моделирование сложной электромеханической системы, а также исследовать динамические характеристики электродвигателя. Использование программного комплекса позволяет произвести выбор оптимального по мощности электродвигателя при конструировании или модернизации кузнечно-прессовых машин и качественно настроить систему векторного управления.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационных исследований внедрены на ОАО "Рудгормаш" при модернизации однокривошипного пресса и в учебном процессе ВГТУ для студентов специальности 140604 "Электропривод и автоматика промышленных установок и I технологических комплексов".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, семинарах и совещаниях: на Международных конференциях "Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий" (Москва, 2005, 2006); на студенческой научно-технической конференции "Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники" (Воронеж, 2003); на IX Международной открытой научной конференции "Современные проблемы информатизации в технике и технологиях" (Воронеж, 2004); на Всероссий-^ ских конференциях "Интеллектуальные информационные системы" (Воронеж, 2004, 2005, 2006); на региональных научно-технических конференциях "Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве" (Воронеж, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 1 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит: [16] - определение жесткости ременной передачи, [14, 25] - модель механической части однокривошипного пресса, [13, 15, 17, I 20, 23, 24, 26] - модели асинхронного электропривода пресса, [18, 19] - учет статического момента прессования в модели пресса, [21] - алгоритм проектирования электроприводов прессов с варьируемыми нагрузками.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 104 наименований: изложена на 120 страницах и содержит 62 рисунка, 5 таблиц, 5 приложений.

Выводы

В четвертой главе диссертации проводились исследования модели однокривошипного пресса при различных режимах работы. По результатам, полученным в четвертой главе, можно сделать следующие выводы:

1) Для правильного функционирования программного комплекса моделирования асинхронного электропривода однокривошипного пресса разработана структура данных, обеспечивающая удобное информационное взаимодействие программных модулей на различных этапах моделирования, основными данными которой являются: паспортные данные электродвигателя, параметры питающей электрической сети, параметры основных узлов и деталей механической части ЭП пресса;

2) Рассмотрена структура программного обеспечения подсистем моделирования, определяющая основные принципы реализации модели пресса;

3) Проведены исследования модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса при следующих режимах работы: пуск пресса, подключение исполнительного механизма, прессование заготовки. Исследования проводились как для регулируемого ЭП (с системой векторного управления), так и для нерегулируемого привода (подключение двигателя напрямую к питающей сети). Результаты моделирования показали, что при условиях работы пресса, заложенных в техническом задании, использование преобразователя частоты с векторным управлением неоправданно.

4) Проводились исследования модели пресса с целью выявления максимально допустимого по времени действия и амплитуде момента прессования, который ЭП пресса может преодолеть. Так же проводились исследования по использованию двигателей с меньшей мощностью. Результаты показали, что такая замена может себя оправдать при использовании векторного управления.

Заключение

1. На основе анализа методов расчета основных деталей и узлов однокривошипного пресса сформулирована задача формирования математической модели однокривошипного пресса с асинхронным электроприводом, управляемым преобразователем частоты в режиме "векторное управление".

2. Проведен сравнительный анализ существующих программных комплексов и систем, позволяющих решать задачи моделирования асинхронного электропривода пресса однокривошипного пресса с векторным управлением.

3. Проведено моделирование основных деталей и узлов пресса, учитывающих особенности работы электропривода, а именно: составлена модель клиноременной передачи; составлена модель кривошипно-шатунного механизма, учитывающая переменный момент инерции кривошипа, зависящий от угла поворота; учтена модель фрикционной муфты включения; произведено моделирование экспериментально снятого момента прессования и "альтернативных" моментов, отличающихся от реального формой и амплитудой, но сохраняющих физическую сущность происходящих процессов.

4. Разработан алгоритм функционирования модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса, отличающийся возможностью реализации вычислительного эксперимента при моделировании основных режимов работы пресса, позволяющего обеспечить выбор оптимального по мощности электродвигателя.

5. Разработана структура специализированного комплекса программных средств, отличающаяся интеграцией расчетных модулей с системой MatLab, и позволяющая моделировать различные режимы работы электропривода пресса с использованием предложенных моделей и алгоритмов.

6. В ходе проведенных исследований модели однокривошипного пресса на различных режимах работы было установлено, что применение системы векторного управления при имеющейся мощности двигателя в 45 кВт себя не оправдывает. Идет явное удорожание пресса за счет установки микропроцессорной системы управления.

7. Проведены исследования по моделированию однокривошипного пресса при меньших мощностях двигателя (37 и 30 кВт). Исследования показали, что применение этих двигателей с системой векторного управления вполне может быть реализовано на прессе без изменения его конструкции. Это позволит обеспечить рациональное использование двигателя, сэкономить электроэнергию и уменьшить стоимость пресса.

Разработанные модели и алгоритмы, положенные в основу системы векторного управления электроприводом однокривошипного пресса, внедрены на ОАО "Рудгормаш" при модернизации пресса и в учебном процессе ВГТУ для студентов специальности 140604 "Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов".

1. Алексеев Е.Р. Чеснокова О.В. MatLab7. -М.: НТ Пресс, 2006, 464 с.

2. Алиев Ч.А. Тетерин Г.П. Система автоматизированного проектирования технологии горячей объемной штамповки. -М.: Машиностроение, 1987.-221 с.

3. Андреев В.П. Сабинин Ю.А. Основы электропривода. -M.-JL: Гос-энергоиздат, 1963. 772 с.

4. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник. Кравчик А.Э. Шлаф Ряховский О.А. Иванов С.С. Справочник по муфтам. -JL: Политехника, 1991.-384 с.

5. Архангельский Е. А. Знаменский А. А. Лукомский Ю. А. Чернышев Э. П. Моделирование на аналоговых вычислительных машинах. М.: Энергия, 1972.-208 с.

6. Банкетов А.Н. Рациональное использование кузнечно-штамповоч-ных машин. -М.: НННмаш, 1971.-71 с.

7. Банкетов А.Н. Бочаров Ю.А. Кузнечно-штамповочное оборудование. -М.: Машиностроение, 1982. 574 с.

8. Башарин А.В. Голубев Ф.Н. Кепперман В.Г. Примеры расчета автоматизированного электропривода. -JL: Энергия, 1972. 440 с.

9. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1972. 450 с.

10. Богомолов Б.Г. Тетерин Г.П. Алгоритмы проектирования технологии штамповки поковок типа тел вращения на молотах, КГШП и ГКМ. -М.: Машиностроение, 1982. 84 с.

11. Богрый В. С. Русских А. А. Математическое моделирование тиристор-ных преобразователей. М.: Энергия, 1972. - 184 с.

12. Живов Л.И. Кливанский Н.И. Применение ЭВМ для расчета кузнечно-штамповочных машин. -Киев: Вища школа, 1974. 64 с.

13. Быков П.Н. Определение упругой жесткости клиноременной передачи // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: Труды региональной научно-технической конференции. -Воронеж: Воронеж, гос. техн. ун-т, 2002. С. 71.

14. Быков П.Н. Питолин В.М. Моделирование процессов прессования в однокривошипных прессах // Промышленная информатика: Межвуз. сб. науч. тр. -Воронеж: Воронеж, гос. техн. ун-т, 2004, С. 75-80.

15. Быков П.Н. Разработка алгоритмов проектирования электроприводов прессов с варьируемыми нагрузками // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всеросс. конф. Ч. 1. -Воронеж: Воронеж, гос. техн. ун-т, 2005, С. 78.

16. Быков П.Н. Питолин В.М. Алгоритм моделирования фрикционной муфты включения однокривошипного пресса // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всеросс. конф. Ч. 2. -Воронеж: Воронеж, гос. техн. ун-т,2006,-С. 20-21.

17. Быков П.Н. Питолин В.М. Структурная схема упрощенной модели асинхронного электропривода однокривошипного пресса // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всеросс. конф. Ч. 1. -Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2004, С. 16-17.

18. Быков П.Н. Питолин В.М. Моделирование асинхронного электропривода однокривошипного пресса с системой векторного управления // Системы управления и информационные технологии. Научно-технический журнал ВГТУ 2006, №3.1 (25) - С. 132-136.

19. Быков П.Н. Питолин В.М. Исследования модели однокривошипного пресса при различных мощностях электродвигателя привода // Информационные технологии моделирования и управления. Научно-технический журнал, 2006. -№ 8 (33).-С.1060-1065.

20. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. -М.: Энергия, 1977.-432 с.

21. Власов В.И. Системы включения кривошипных прессов. -М.: Машиностроение, 1969. 272 с.

22. Волков А.И. Алгоритмы регулирования и структуры микропроцессорных систем управления высокодинамичными электроприводами // Электротехника, -№ 8, 1998. С. 10-15.

23. Вольдек А.И. Электрические машины. -JL: Энергия, 1978. 818 с.

24. Гарнов В.К. Рабинович В.Б. Вишневецкий Л.М. Унифицированные системы автоуправления электроприводом в металлургии. -М.: Металлургия, 1971.-192 с.

25. Горушкин В. И. Энергетические расчеты с помощью вычислительных машин. М.: Высшая школа, 1965. 199 с.

26. ГОСТ 1284.3-96 Ремни приводные клиновые нормальных сечений.

27. Гурский Д. Турбина Е. MathCad для студентов и школьников. -СПб.: Питер, 2005.-400 с.

28. Дартау В.А. Рудаков В.В. Векторное управление машинами переменного тока. Зап. ЛГИ, 1976, т. LXX, вып. 1, - С. 48-54.

29. Дебни Дж. Б. Харман Т.Л. Simulink 4 секреты мастерства. -М.: Бином лаборатория знаний, 2003. 403 с.

30. Демидов С.В. Полищук Г.Г. Быстродействующий тиристорный электропривод с питанием от высокочастотного источника. -М.: Энергия, 1977. -152 с.

31. Дикань С. В. Абрамова В. П. Князев М. К. Энергоэкономический электромагнитный привод для кузнечно-прессового оборудования // Куз-нечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2000. -№8. С. 40-41.

32. Документация на пресс однокривошипный закрытый простого действия усилием 4000 кН. Расчеты. Воронеж: ЗАО ТМП. 1999. 97 с.

33. Живов Л.И. Овчинников А.Г. Кузнечно-штамповочное оборудование. -Киев: Вища школа, 1981. 375 с.

34. Живов Л.И. Овчинников А.Г. Кузнечно-штамповочное оборудование. Молоты. Ротационные машины. Импульсные штамповочные устройства. Киев: Вища школа, 1972. 279 с.

35. Залесский В.И. Оборудование кузнечно-прессовых цехов. -М.: Высшаяшкола, 1973.- 630 с.

36. Зимин Е.Н. Яковлев В.И. Автоматическое управление электроприводами. -М.: Высшая школа, 1979. 318 с.

37. Зимин Ю.А. Стратегия развития и совершенствования мощного кузнечо-прессового оборудования // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2000. -№2. С. 14-18.

38. Зимин Ю.А. К вопросу стратегии развития и совершенствования кузнечно-прессового оборудования в России // Кузнечно-штамповочное производство, 2000. -№5. С. 18-23.г

39. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. -М.: Энергия, 1980. 928 с.

40. Игнатов А.А. Игнатова Т.А. Кривошипные горячештамповочные прессы. -М: Машиностроение, 1984. 312 с.

41. Ишматов З.Ш. О некоторых особенностях синтеза алгоритмов управления частотнорегулируемым асинхронным электроприводом // Электротехника, 1998. -№8. С. 16-18.

42. Каданников В. В. Некоторые итоги интеграции России в мировую экономику и оценка роли отечественного машиностроения // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2006. -№3. С. 3-8.

43. Ключев В.И. Теория электропривода. -М.: Энергоатомиздат, 1985. -560 с.

44. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. -М.: Энергия, 1971.-320 с.

45. Коган Б. Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования. М.: Физматгиз, 1963.- 512 с.

46. S 54. Копылов И.П. Электромеханические преобразователи энергии. -М.:1. Энергия, 1973.-400 с.

47. Копылов И. П. Мамедов Ф. А. Беспалов В. Я. Математическое мо-у делироваиие асинхронных машин. М.: Энергия, 1969. 97 с.

48. Корн Г. Корн Т. Электронные моделирующие устройства. М.: Изд-во иностр. лит., 1955. 419 с.

49. Кривилев А.В. Основы компьютерной математики с использованием системы MatLab. -М.: Лекс-Книга, 2005. 496 с.

50. Кривошипные кузнечно-прессовые машины. Власов В.И. Борзыкин А.Я. Букин-Батырев Н.К. -М.: Машиностроение, 1982. 424 с.

51. Кривошипные горячештамповочные прессы в современном кузнечно-штамповочном производстве. Гурьев Ю.Т. Горожанкин В.Н. Крук А.Т. -М.: НИИМАШ, 1983.- 80 с.г

52. Ладензон В. А. Петров Л. П. Платонова Н. А. Семенов А. 3. Упрощенный способ моделирования управляемого вентиля // Электропривод, 1974. -№1.- С. 24-25.

53. Ланской Е.Н. Банкетов А.Н. Элементы расчета деталей и узлов кривошипных прессов. -М.: Машиностроение, 1966. 379 с.

54. Лебедев Е.Д. Неймарк В.Е. Пистрак М.Я. Слежановский О.В. Управление вентильными электроприводами переменного тока -М.: Энергия, 1970.- 197 с.

55. Левин Л. Методы решения технических задач с использованием аналоговых вычислительных машин. М.: Мир, 1966. 415 с.

56. Макаров Е. Инженерные расчеты в MathCad. -СПб.: Питер, 2005. -448 с.

57. Моделирование асинхронных электроприводов М 74 с тиристорным управлением. Петров Л.П. Ладензон В.А. Подзолов Р.Г. Яковлев А.В. -М.: Энергия, 1977.-200 с.

58. Навроцкий Г.А. Кузнечно-штамповочные автоматы. -М.: Машино-^ строение, 1965.-424 с.

59. Новокщенов Л. Т. Проблемы совершенствования тяжелых механических прессов в исследованиях и публикациях // Кузнечно-f штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2003.-№10.-С. 33-37.

60. Онищенко Г. Б. Асинхронный вентильный каскад. М.: Энергия, 1967. 152 с.70.0нищенко Г. Б. Локтева И. Л. Новиков В. И. Методы исследования электромагнитных переходных процессов асинхронных вентильных каскадов // Электричество, 1973. -№3.- С. 46-50.

61. Петров Л. П. Нелинейная модель для исследования динамики асинхронных электроприводов // Электричество, 1973. -№8.- С. 61-65.

62. Петров Л. П. Ладензон В. А. Обуховский М. П. Подзолов Р. Г. Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами. М.: Энергия, 1970. 128 с.

63. Половко A.M. Ганичев И.В. MathCad для студента. -СПб.: БХВ1. Петербург, 2006. 336 с.

64. Поляков B.C. Барбаш И.Д. Ряховский О.А. Справочник по муфтам. -Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. 344 с.

65. Руководство по эксплуатации КЕ2536-00-001 РЭ на пресс однокриво-шипный простого действия закрытый, усилием 4000 кН модель КЕ2536. Воронеж: ЗАО ТМП.1999. 127 с.

66. Сандлер А.С. Регулирование скорости вращения мощных асинхронных двигателей. -М.: Л.: Энергия, 1986. 320 с.

67. Рудаков В.В. Столяров И.М. Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с ( векторным управлением. -Л.: Энергоатомиздат, 1987. -136 с.

68. Сафонов А. В. Новая энергосберегающая и экологически чистаяэлектромеханическая система управления кузнечно-прессовым оборудованием // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2002. -№2. С. 19-23.

69. Синицын Ю.А. Погонов Е.А. Технический уровень кузнечно-штамповочного производства и его оценка // Кузнечно-штамповочное производство, 1981. № 2. С. 6-10.

70. Сиротин А.А. Автоматическое управление электроприводами. -М.: Энергия, 1979.-560 с.

71. Соколов М. М. Петров JI. П. Масандилов JI. Б. Ладензон В. А. Электромагнитные переходные процессы в асинхронном электроприводе. М.: Энергия, 1967. 200 с.

72. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. Под общ. Ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.1. -М.: Энергоатомиздат, 1988. 456 с.

73. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. Под общ. Ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т.2. -М.: Энергоатомиздат, 1989. 688 с.

74. Страхов С. В. Переходные процессы в электрических цепях, содержащих машины переменного тока. М.—JL: Госэнергоиздат, 1960. 247 с.

75. Тетельбаум И. М. Шлыков Ф. М. Электрическое моделирование динамики электропривода механизмов. М.: Энергия, 1970. 192 с.

76. Тетерин Г.П. Направления развития САПР в кузнечно-штамповочном производстве // Кузнечно-штамповочное производство, 1985. № 6. С. 3-6.

77. Тетерин Г.П. Богомолов Б.Г. Автоматизация проектирования технологических процессов для поковок типа тел вращения. -М.: Машиностроение, 1980.-60 с.

78. Тетерин Г.П. Полухин П.И. Основы оптимизации и автоматизации проектирования технологических процессов горячей объемной штамповки. -М.: Машиностроение, 1979. 284 с.

79. Тихонов А. К. Горин А.Д. Развитие производства проката для изготовления кузовов современных автомобилей ВАЗ // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2003. -№1. С. 15-18.

80. Трофимов И.Д. Бухер Н.М. Автоматы и автоматические линии для горячей штамповки. -М.: Машиностроение, 1981. 320 с.

81. Уайт Д. Вудсом Г. Электромеханическое преобразование энергии. -М.: -JL: Энергия, 1964. 527 с.

82. Ульянов С. А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. М.: Энергия, 1970. 519 с.

83. Усольцев А.А. Векторное управление асинхронными двигателями. -СПб.: Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики, 2002. 50 с.

84. Федоркевич В.Ф. Крук А.Т. Кривошипные горячештамповочные прессы универсального технологического назначения // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2000. -№10.-С. 27-29.

85. Федоркевич В.Ф. Ачкасов А.Т. Автоматизация процессов изготовления поковок на КГШП. Часть I. Технологические особенности // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2001.-№10.-С. 40-44.

86. Федоркевич В.Ф. Дибнер Ю.А. Выбор величины крутящего момента на эксцентриковом валу кривошипного горячештамповочного пресса // Куз-нечно-штамповочное оборудование. Обработка материалов давлением, 2000. №8.-С. 41-43.

87. Чен К. Джиблин П. Ирвинг A. MatLab в математических исследованиях. -М.: Мир, 2001. 346 с.

88. Чиликин М.Г. Сандлер А.С. Общий курс электропривода. -М.: Энергоиздат, 1981. 576 с.

89. Чиликин М.Г. Ключев В.И. Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. -М.: Энергия, 1979. 615 с.

90. Шнейберг В.М. Акаро И.Л. Кузнечно-штамповочное производство Волжского автомобильного завода. -М.: Машиностроение, 1987. 302 с.

91. Щеглов В.Ф. Совершенствование кузнечного оборудования ударного действия. -М.: Машиностроение, 1968. 224 с.

92. Altivar 66. Руководство по эксплуатации. Регуляторы частоты вращения для асинхронных двигателей. Материалы: Schneider Electric SA. 33 с.tй й й

93. Рис. П. 1. Кинематическая схема пресса