Перейти к содержанию
    

Проблемы в создании колебательной системы

Добрый день

Работаем над созданием колебательной системы схема которой на вложенном файле схема системы

Амплитуда колебаний 4 мм

Скорость перемещения лотка 400мм /с

питание планируется от полного моста переменным током с загадочной формой и контроллером STM32

Напряжение питание выходного моста 300 вольт DC

в качестве сердечника думается использовать цилиндр или брусок из неодинового магнита

Масса лотка 15-20 кг

В данной момент конструкция имеет соленоид с параметрами

Rвнут=18мм

Rнаруж = 35мм

Hкатушки=58мм

N= 3038 витков провода 0.53мм

в качестве обратной связи использовать малый неодин магнит закрепленный на лотке

и датчик холла типа ss495 закрепленный на основании

Жесткость удерживающих пластин при отклонении 4мм усилие 40Н

Главный задача контролировать постоянную амплитуду и скорость колебаний вибро стола при изменяемой массе лотка

контроль ко датчику положения на датчике холла

как вам видится такая конструкция ??

как и на какое усилие нужен электромагнит чтобы поддерживать колебания лотка +-5% с реакцией около 1 секунды

 

PS в данный момент выше обозначенный электромагнит способен качать пустой лоток массой 6-7кг видимо на резонансе от ЛАТРа с напряжением 230Волт AC амплитудой 2,5мм и скоростью 350мм/с но при этом есть нагрев до 60 -80 градусов и как кажется нет возможности для поддержания колебаний так как запаса по напряжению нет. В случае управления параметрически контроллером может ситуация исправиться ???

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Добрый день

Работаем над созданием колебательной системы схема которой на вложенном файле схема системы

Амплитуда колебаний 4 мм

Скорость перемещения лотка 400мм /с

питание планируется от полного моста переменным током с загадочной формой и контроллером STM32

Напряжение питание выходного моста 300 вольт DC

в качестве сердечника думается использовать цилиндр или брусок из неодинового магнита

Масса лотка 15-20 кг

 

Жесткость удерживающих пластин при отклонении 4мм усилие 40Н

Вот из этих данных можно прикинуть в случае резонанса. Угловая частота - корень из жесткости (40/0.004=10000), деленной на массу (20) - получается порядка 22. Скорость(максимальная) - ампдитуда* угловую скорость =0.004*22 = 0.09 метра в секунду. Ускорение - еще надо умножить на угловую скорость - 1.9.

Для увеличения амплитуды (не знаю, зачем...) нужно увеличивать жесткость и, таким образом - частоту.

Энергетические затраты должны быть небольшие. Качели раскачивали в детстве?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Энергетические затраты должны быть небольшие. Качели раскачивали в детстве?

Это если качели в резонанс раскачивать, затраты не большие.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так в том и дело что резонанс не всегда получается при изменении массы резонанс всегда плавает и уходит мы сползаем с горба резонанса ! так что компенсировать можно только электромагнитной накачкой вот самый вопрос какой ток накачки должен быть ! Может кто то выскажет теории по расчету этого всего

Жесткость постоянная ее поменять в режиме работы не получается

продукт сыпятся на стол меняя массу колебательной части маятника

По частоте не хочется отходить далеко от 50 Гц

to: Tanya что то не понял от куда взялась цифра 22 и 1,9 ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так в том и дело что резонанс не всегда получается при изменении массы резонанс всегда плавает и уходит мы сползаем с горба резонанса !

to: Tanya что то не понял от куда взялась цифра 22 и 1,9 ?

Так удерживайтесь на горбу. Или меняйте концепцию. Вот паровозный механизм обратим... Только поймите, что метод простой грубой силы (brute force) потребует сложной и нежной системы рекуперации механической энергии.

А я не понимаю, почему Вы не понимаете, - я же формулы словами описала.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

вы предложите способ как удержаться на горбу если масса подвижной части постоянно меняется а частоты менять нельзя ?

я вот ищу ответ как сползая с горба резонанса конпенсировать затухания колебаний вкачивания туда большую энергию ? вот в чем проблематика. на затраты энергии не столь важен расход. Так что будем грубить но вопрос как не перегнуть палку!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

вы предложите способ как удержаться на горбу если масса подвижной части постоянно меняется а частоты менять нельзя ?

Почему бы и не поменять немного частоту?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

наверное потому что при изменении массы от 7 кг до 20 кг частота резонанса сбудет плавать от 20 герц до 70 Гц грубо

что не технологично настраивать в середину диапазона при производстве еще. вообще наверное не стоит ориентироваться резонанс в таком случае просто ускорять стол туда сюда !

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

наверное потому что при изменении массы от 7 кг до 20 кг частота резонанса сбудет плавать от 20 герц до 70 Гц грубо

что не технологично настраивать в середину диапазона при производстве еще.

От корня из массы зависит частота. И не надо ни в какую середину настраивать. Система должна настраиваться в резонанс сама - при нулевой скорости нужно толкать - придавать импульс потихоньку, следя за амплитудой.

Что это за устройство и зачем?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это система вибрационной подачи продукта. продукт сыпучий и разной плотности может быть и соответственно разной массы будет движущаяся часть ! Ну как вы не поймете меня нельзя для поставленной частоты менять не амплитуду не частоту не скорость так как это все параметры привязаны к производительности подачи продукта и самая цель как раз обеспечить стабильность подачи продукта ! Так уж получается что резонансная частота плавает при производстве от прибора к прибору изза не постоянных характеристик вертикальных пластин подвеса. Есть вариант только прямого регулирования без ориентировки на механический резонанс как самый плохой случай вот как оценить усилие и характеристики катушки в таком плохом случае? Можно ли ее в таком случае изготовить ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Думаю, она все уже поняла :). А Вы имхо слабо представляете, почем обойдется исполнение этого требования.

Это случаем не патронный завод?

Вы вот чего.. Суньте в вашу катушку неодимовый магнит, желательно не слишком тонкий.. И посмотрите, какая у него будет амплитуда колебаний.

Это поможет оценить доступную амплитуду. Если магнит будет нагружен лотком, амплитуда упадет. Частота ниже - амплитуда, ессно, больще.

Из приведенных формул и 2,5 мм, 350 мм/с получается угловая скорость 140 рад/сек. В розетке - 314. По ходу, заместо амплитуды указали размах. тогда 280 рад/сек - более правдоподобно.

Если таки 6-7 кг, жесткость 40 Н при 4 мм - угловая частота собств. колебаний - корень из 1е4/7 = 37.8 рад./сек, или 6 Гц. Совсем не 50 Гц.

Это можно проверить, если дернуть лоток и посмотреть, как он колеблется :).

Ну пусть у Вас вынужденные колебания таки при 50 Гц, 7 кг, 2,5 мм размахом, и с жесткостью 1е4 Н/м. Угловая частота 314 рад/сек.

Пиковая скорость 1.25 мм х 314 = 0.39 м/с, ускорение - 0.39 х 314 = 123 м/с2. Т. е. пиковое усилие на лотке - 123х7 = 863Н. Пружина дает из них

1е4 х 1,25е-3 = 12,5 Н. Остальное, как я понимаю, дает электромагнит. 863 - 12,5 = 850 Н, что довольно неплохо :). Я бы сказал, грех жаловаться :).

При таком усилии ваш "продукт" может летать в лотке от стенки к стенке. Если снизить частоту герц до 5-10.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Проблема решилась как раз почти как вы написали в качестве сердечника вставили неодиновый магнит 30 мм диаметром и 20 мм высотой! и засинхронизировались при переходе через нулевую точку. в результате на лету регулируя мощность подаваемую синхронно с амплитудой колебаний управляем амплитудой что и нужно ну а частота примерно настраивается механически.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хотя и решилось, а все же спрошу: а почему было не поставить обычный мотор с кривошинпно-шатунным приводом?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

потому что мотор это трение ресурс и износ и еще много проблем которые не нужны

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Схема из первого поста недоступна для скачивания, у кого-нибудь осталась?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...