Τα κινητήρια συστήματα των χαρτοποιητικών μηχανών που παράγουν τα λεπτά χαρτιά (tissue), σύμφωνα με τα εμπειρικά στοιχεία, παρουσιάζουν διάφορα ηλεκτρικά και μηχανικά προβλήματα, τα οποία μπορούν να αποδοθούν στις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για το μέχρι τώρα σχεδιασμό τους. Η παρούσα διατριβή στοχεύει στην επίλυση των προβλημάτων αυτών. Τα προβλήματα αυτά είναι η άνιση κατανομή του μηχανικού φορτίου μεταξύ των δύο κινητήρων του ιδίου τμήματος, η υπερφόρτωση του ενός εκ των δύο κυρίων τμημάτων της χαρτοποιητικής μηχανής και η πλήρης διακοπή της λειτουργίας της, και η εμφάνιση φαινομένων μηχανικού συντονισμού ή ενίσχυσης των ροπών των αξόνων που οδηγούν στην καταστροφή του πολυκινητηρίου συστήματος. Για την επίτευξη του στόχου γίνεται ανάλυση των σημερινών δομών των πολυκινητηρίων συστημάτων των χαρτοποιητικών μηχανών λεπτών χαρτιών και αναδεικνύονται τα προβλήματα των. Προτείνεται η αλλαγή της δομής και νέος σχεδιασμός του πολυκινητήριου συστήματος των χαρτοποιητικών μηχανών λεπτών. Γίνεται ανάλυση του κινητηρίου συστήματος του στεγνωτικού τυμπάνου με δύο κινητήρες συνεχούς ρεύματος με κοινό μηχανικό φορτίο και εξομοίωση με MATLAB/SIMULINK χωρίς ελαστικούς άξονες. Εξετάζεται η συμπεριφορά του συστήματος αυτού με ελαστικούς άξονες μέσω εξομοίωσης. Προτείνεται μία μέθοδος ελέγχου για την κατανομή του συνολικού φορτίου στο πολυκινητήριο σύστημα και γίνεται ανάλυση της στατικής και της δυναμικής συμπεριφοράς μέσω εξομοίωσης. Επίσης εξετάζεται η ορθότητα της μεθόδου ελέγχου στην περίπτωση σφαλμάτων σε μία γέφυρα τροφοδοσίας. Για την αντιμετώπιση των μηχανικών προβλημάτων που ανακύπτουν γίνεται διεξοδική ανάλυση ταλαντώσεων. Χρησιμοποιώντας τον προτεινόμενο σχεδιασμό και τις προτεινόμενες μεθόδους ελέγχου επιτυγχάνεται κατανομή του μηχανικού φορτίου σύμφωνα με την ονομαστική ισχύ των κινητήρων μέσα στο ίδιο τμήμα και αντιμετωπίζεται πλήρως η υπερφόρτιση του ενός από τα δύο κύρια τμήματα της μηχανής και έτσι αποφεύγεται η πλήρης διακοπή της λειτουργίας της. Από την ανάλυση των ταλαντώσεων προκύπτει η δυνατότητα να δίνονται κατευθυντήριες γραμμές για την επιλογή των καταλλήλων κινητήρων και των καταλλήλων αξόνων, δηλ. τη σωστή διαστασιολόγιση του συστήματος. / The drive systems of tissue paper machines present various electrical and mechanical problems according to empirical data, which can be attributed to the used design methods. The present thesis aims at solving of such problems. The problems are: the partial treatment of the load sharing in sections, where two motors drive the same mechanical load, the overloading of one of the two main sections of the machine and the interruption of its operation when these sections are mechanically engaged. Concerning the mechanical part of the drive, problems arise due to torsional oscillations created by the resonance phenomena or the shafts torque amplification. In order to achieve the aim, an analysis is carried out of the current structure of the drive systems and the problems due to this structure are brought out. A modified structure and a new design of the drive system are proposed. A control method is proposed to share the load between the two DC motors of the same section and investigation, analysis and simulation of a drive are carried out. The behavior of the drive with elastic shafts is examined. In order to face the overloading of one of the two main sections of the paper machine, a control method is proposed to share the total load to the two main sections of the machine and an analysis of the steady state and dynamic behavior through simulation is carried out. The correctness of this control method is examined in the case of typical faults in one of the power converters. In order to face the mechanical problems an exhaustive analysis is carried out concerning torsional oscillations. Using the proposed design and control methods, the load sharing, according to the nominal power of the motors, is assured for the sections where two motors drive the same mechanical load. The overloading of one of the two sections is completely faced and the interruption of the machine operation is avoided. Torsional oscillations analysis emerges that guidelines can be given for the selection of suitable shafts and motors, namely the correct dimensioning of the system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/317 |
| Date | 25 June 2007 |
| Creators | Μιχαήλ, Κώστας |
| Contributors | Σαφάκας, Αθανάσιος, Michael, Costas, Αλεξανδρίδης, Αντώνης, Γιαννακόπουλος, Γαβριήλ, Τσανάκας, Δημήτρης, Τατάκης, Εμμανουήλ, Βοβός, Νικόλαος, Μάνεσης, Σταμάτης |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0026 seconds