Csévélő hajtás modul hardver és szoftver tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Kerekes Sándor
Villamos Energetika Tanszék

Egy csévélőhajtás esetében számos felmerülő problémát kell megoldani egy stabil szabályozás elérése érdekében. Elsőként egy merev és stabil mechanikai konstrukciót kell tervezni, hogy csökkentsük a rezgések okozta hibalehetőségeket. A csévélt anyagnak (szalag)feszesnek kell lennie (adott tűrésen belül), hogy elkerüljük a letekeredését vagy leesését a tekercsekről. Ehhez állandó és meghatározott nagyságú húzófeszültség alatt kell tartanunk. Egyértelmű, hogy a mozgatott szalagot nem szabad eltépni, ezért az anyagban ébredő feszültség folyamatos ellenőrzésére van szükség. Mindezek mellett a forgó tekercsek átmérője és így a tehetetlenségi nyomatékuk is folyamatosan változik, ami újabb kihívásokat jelent a szabályozó rendszer tervezésénél.

A fenti problémák megoldásához széleskörű, több tudományterületet lefedő kutatási munka szükséges, ami magába foglalja a szilárdságtant, mechanikát, elektronikát és a szabályozástechnikát. Röviden összefoglalva a következő módszerekkel lettek megoldva a fenti problémák: a csévélt anyag aktuális sebessége a motorokba épített enkóderek segítségével van meghatározva, melyek folyamatosan szolgáltatnak pozíció és sebesség információkat a tengelyekről. A szalag feszességét az úgynevezett rugós feszítőgörgővel mérjük, mely a tekercstengelyek között helyezkedik el és szenzorokkal van ellátva. A feszességet emellett indirekt módon is mérhetjük a motortengelyeken ébredő nyomatékokból, ha azokat a megfelelő mechanikai egyenletekbe helyettesítjük. A motortengelyek szögsebességének aránya megadja a tekercselt sugarak arányát így megkapjuk a tehetetlenségi nyomatékok arányának négyzetgyökét is. Továbbá a kezdeti sugár arány megegyezik a tekercselés végén lévő arány reciprokával, így a szabályozó meghatározhatja előre, hogy mikor szükséges megállítani a tekercselési folyamatot. A fentiek alkalmazva vannak a mechanika modellben és a szabályozási logikában, amiket e szakdolgozat részletez.

A szakdolgozat eredményei megmutatták, hogy egy egyszerűsített csévélő hajtás jól közelíthető 2 dimenziós mechanikai egyenletekkel, amik segítségével a rendszerváltozók valós időben számolhatók és így egy egyenletes szabályozás érhető el. A szakdolgozat másik eredménye két teljes gépterv melyek mechanikai alkalmassága szimulációkkal és számításokkal vannak alátámasztva.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.