zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Thiết kế cơ cấu cơ điện tử khoan đường hầm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

12
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Thiết kế cơ cấu cơ điện tử khoan đường hầm nghiên cứu bước thiết kế mô hình, các cơ cấu là sự kết hợp động cơ nam châm vĩnh cửu PMSM và hệ thống cắt FEM. Trong nghiên cứu này, giả thiết rằng khi Robot đào đường hầm gặp phải vật cản rất cứng như đá thì quá trình giải quyết bài toán có hai cách để xác định lực kích thích.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế cơ cấu cơ điện tử khoan đường hầm

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 THIẾT KẾ CƠ CẤU CƠ ĐIỆN TỬ KHOAN ĐƯỜNG HẦM Nguyễn Thị Thanh Trường Đại học Thủy lợi, email: thanhnguyen@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU (cơ cấu cơ điện tử) này có thể di chuyển được như một bánh xe lớn với các mũi khoan gắn Hiện nay các hệ thống ngầm hiện đại trên trên bề mặt nên cũng được coi như là thiết kế thế giới được xây dựng dựa trên một loại mới của PMSM. Robot đào đường, công suất lớn có khả năng Trong nghiên cứu này, giả thiết rằng khi đào liên tục kể cả khi gặp các vật cản lớn như Robot đào đường hầm gặp phải vật cản rất đá, kim loại. Nghiên cứu ra một loại Robot cứng như đá thì quá trình giải quyết bài toán có thể đào được hệ thống hồ chứa nước có hai cách để xác định lực kích thích. Trong ngầm, đường hầm dưới lòng các thành phố mô phỏng này tác giả sử dụng phương pháp lớn là những nghiên cứu có tính cấp thiết ở phần tử hữu hạn (FEM: Finite Element rất nhiều quốc gia trên thế giới để giải quyết Method) với các giả thiết của giá trị đầu ra những vấn đề về chỗ để xe, tiêu thoát nước của PMSM lý tưởng [1]. tránh ngập úng, nơi trú ẩn trong trường hợp xảy ra thảm họa về hạt nhân, hóa học… Bài báo này nghiên cứu bước thiết kế mô hình, các cơ cấu là sự kết hợp động cơ nam châm vĩnh cửu PMSM và hệ thống cắt FEM. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Lựa chọn thiết bị và giả thiết Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM: Permanent Magnet Synchronous Hình 1. Mô phỏng của FEM Motor) chỉ có thể thực hiện với một hệ thống về mặt mũi khoan điện tử thích hợp. Động cơ này có các hệ thống điều khiển tốt hơn và các tính chất Bảng 1. Dữ liệu đầu ra của mô tơ PMSM PMSM có ưu điểm của cả hai loại động cơ Tốc độ cơ điện Pn 250KW một chiều và động cơ không đồng bộ. Chính Tỷ lệ tộc độ nn 1000rpm vì thế nó cũng dần được thay thế cho hai loại động cơ này trong các ứng dụng công nghiệp Tốc độ điện áp Un 3000V và dân dụng. Trong các hệ thống đòi hỏi Chiều dài lõi Staor Ii 500mm công suất cao, yêu cầu kích thước hạn chế và Đường kinh ngoài của Dz 700mm trọng lượng nhẹ, các máy PMSM được cho là Stator lựa chọn tối ưu. Tốc độ mômen Nn 2387Nm Hệ thống đang được xem xét liên quan đến Tốc độ dòng điện In 86.8A một máy điện áp được sử dụng với nam châm vĩnh cửu với dữ liệu đầu ra. Các tính toán Hệ số quá tải mômen Kd 2.1 được trình bày bản chất vẫn dựa trên nguyên xoắn tắc hoạt động của PMSM. Tuy nhiên CCCĐT Dòng điện cực đại Imax 184A 206
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 2.2. Phương trình toán học tương đương Sự gia tăng mô-men có thể được điều tính toán lực và mômen khiển bằng việc điều khiển góc φ hoặc thay đổi tốc độ quay của từ thông stator. Các phương trình mô-men điện từ, điện áp từ thông stator trong hệ tọa độ từ thông rotor được xác định như sau: ⎧ Fc = Ls is + Fm Phương trình: ⎨ ⎩ Fn = Ld id Fs2 = Fc2 + Fn2 Ls là điện cảm stator đo ở vị trí đỉnh cực Ld là điện cảm stator đo ở vị trí ngang cực Ta có: ⎧ Fc ⎪ sin ϕ = | F | ⎪ s ⎨ ⎪cos ϕ = n F ⎪⎩ | Fs | Hình 2. Mô phỏng hướng cắt và lực cắt với Fs là biên đồ từ thông của stator Fc Lực ngang / Fn dọc để cắt MPs(φ) = Ps(φ).r.abs.(sin(δ+φ+φ0 )) MPd(φ) = Ps(φ).r.abs.(cos(δ+φ+φ0 Trong đó: δ - góc lệch lệch hướng, R - bán kính của dụng cụ cắt M(φ) =MPs(φ)+ MPd(φ) Mô hình này được thiết kế dựa trên xác định hai lực tương tác giữa các công cụ cắt và đá. Có tính năng đào và làm đường hầm bằng phương pháp khoan, nghiền đá, không gây nổ, vận chuyển vật liệu đá đào ra ngoài bằng băng chuyền được chuyển ra ngoài. Vì vậy CCCĐT này có thể khoan đường hầm liên tục. Hình 3. Cơ cấu cắt thông qua phân tích lực 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU và từ thông Tốc độ biến thiên mô-men chỉ phụ thuộc Trong trường hợp này việc tính toán tốn vector điện áp đặt vào thành phần ứng động nhiều thời gian. Phương pháp tiếp cận thứ hai cơ, nên nó không đổi ứng với mỗi vector điện dựa trên lực ước lượng tương tác với các áp và không phụ thuộc vào sai lệch giữa giá dụng cụ cắt.Để đào được đường ống đòi hỏi trị thực và giá trị đặt của từ thông và góc φ chạy từ 90o đến 2kπ (giả thiết ban đầu mô-men, nghĩa là hệ thống không có tính từng mũi của khoan của của cánh tay robot thích nghi. ngắn được đặt cố định ở góc 90o). Trục x-y là Khi mô-men tải thay đổi đột ngột thì đáp trục tọa độ gắn với từ thông stator. Góc φ là ứng mô-men điện từ theo mô-men tải sẽ kéo góc lệch giữa từ thông stator và rotor. Ở trạng dài và hệ thống có thể mất ổn định. thái ổn định góc φ là hằng số tương ứng với Góc ϕ được điều khiển thông qua việc lựa mô-men tải, từ thông stator, từ thông rotor và chọn các vector điện áp chuẩn. Để đảm bảo tỉ lệ với tốc độ đồng bộ [1]. giữ biên độ từ thông stator thay đổi trong 207
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 phạm vi giới hạn thì vector điện áp được lựa Tổng số mô-men xoắn của toàn bộ tải chọn phải đảm bảo lượng thay đổi biên độ từ được mô tả trong hình số 5 cho thấy tốc độ thông là bé nhất, như vậy các vector điện áp góc hoạt động theo thời gian, và đáp ứng tốt chuẩn được chọn phải thỏa mãn các yêu cầu Kết quả này được áp dụng trong chế tạo bộ như tăng/giảm mô-men và tăng/giảm từ thông điều khiển tốc độ đáp ứng động. tại vị trí đang xét của vector từ thông stator. Điều khiển trực tiếp mô-men, dựa theo từ thông stator bằng cách sử dụng các giá trị tức thời của vector điện áp. Việc lựa chọn vector điện áp stator động cơ tùy thuộc vào độ sai lệch giữa giá trị đặt và giá trị ước lượng của mô-men và từ thông stator, từ đó xây dựng một bảng chuyển mạch. Với phương pháp điều khiển này không cần cảm biến vị trí của rotor của máy điện, điều này góp phần làm cho kết cấu phần điều khiển được đơn giản Hình 4. Lực ngang và dọc trong cắt đơn, hơn rất nhiều. n = 50 vòng/phút Sự kết nối giữa các hệ thống điện và cơ đã được thực hiện bằng cách xác định các lực Kết quả tại hình 4 xác định được khi xoay liên quan. Như có thể nhìn thấy, thời điểm rất vòng vận tốc cắt trống tăng lên sự dao động lớn quán tính của mặt cắt. Mật độ công suất của tải trọng được tăng lên. Giá trị lớn nhất động cơ không đủ có thể bù đắp bằng năng khi lực ngang và dọc không thay đổi. Lực lượng quay để thực hiện quá trình cắt. Bằng lượng phụ thuộc vào tính chất cơ học của vật việc nghiên cứu này sẽ làm tiền đề cho các liệu cắt, trình bày kết quả thu được từ thí nghiên cứu sau này như: chế tạo Robot đào nghiệm cắt bê tông khối, với độ nén nén đường hầm liên tục. không giới hạn 60 MPa. Góc tiến γ = 50 °; lực cắt tối đa: Ps = 10 kN, 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO lực tiếp xúc tối đa: Pd = 10 kN, Bán kính của bộ phận trống: rb = 0,5 m, góc thâm nhập đá: [1] Kudra G, Awrejcewicz J . Approximate modelling of resulting dry friction forces fic = 90 °, tốc độ quay của trống: ωd = 5 rad/s, and rolling resistance for elliptic contact giới hạn mô-men động cơ: T = 3000 Nm. shape. Eur J Mech A-Solids 2013;42:358–75. Hình 5. So sánh giữa các biểu đồ thời gian của mô men động cơ PMSM 208

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.