Пропозиції щодо методу гасіння коливань вантажу шляхом управління моментом двигуна

У роботі розглядається метод гасіння коливань вантажу шляхом управління моментом приводного асинхронного двигуна з використанням сучасних частотно-керованих електроприводів. Детально розглянуто  процес коливань у двомасовій системі "візок-вантаж" механізму пересування вздовж консолі причального контейнерного перевантажувача. Записані основні рівняння, що пов'язують тягове зусилля і кут відхилення вантажу від вертикалі, на основі яких формується закон управління моментом приводного двигуна за умови нульового відхилення вантажу від вертикалі наприкінці етапів розгону і гальмування. Сформульовані базові принципи інженерного підходу до вирішення задачі гасіння коливань доступними на сьогоднішній день технічними можливостями частотно-керованого електроприводу, а також до розробки основних алгоритмів керування VFD в цьому процесі.

У статті наведено результати моделювання поведінки в режимах розгону-гальмування двомасової системи "візок-вантаж" для характерних співвідношень маси вантажу та довжини канату, які підтверджують можливість гасіння коливань вантажу шляхом безпосереднього управління моментом приводного двигуна. Модель базується на реальних технічних даних контейнерного перевантажувача Liebherr P-179 L Super.

Важливою особливістю методу є відсутність імпульсів знакозмінного моменту на валу: момент хоч і змінює знак, але цей процес відбувається плавно і повністю керовано,  в точній відповідності до завдання, а процес розгону з гасінням коливань є повністю керованим, наслідком чого є відповідність швидкості візка та моменту двигуна до закладених технологічних і технічних обмежень.

Метод є простим у технічній реалізації: генератор косинусоїди і обчислювач зусилля можуть бути закладені в алгоритми окремого керуючого PLC разом з алгоритмом  перемикання  режимів VFD з управління моментом на стадії розгону-гальмування на автоматичну стабілізацію швидкості на стадії пересування вантажу із сталою швидкістю.