Kontrola rezonantnih elektromagnetnih vibracionih dodavača

Abstract

Vibracioni dodavači sa elektromagnetnom pobudom, odnosno elektromagnetni vibracioni dodavači (EMVD) su najčešće korišćeni u procesnoj industriji za obezbeđenje gravimetrijskog protoka sitnozrnih i rasutih materijala. Ovi pogoni obezbeđuju laku i jednostavnu kontrolu masenog protoka transportujućih materijala. U poređenju sa ostalim pogonima (pneumatskim, inercionim, centrifugalnim, itd.), oni su jednostavnije i kompaktnije konstrukcije, robusni i pouzdani u radu. Odsustvo habajući mehaničkih delova kao što su reduktori, kišnici, ekscentri i sl., čine EMVD veoma ekonomičnom opremom. Standardni pretvarački izlazni stepeni namenjeni za kontrolu EMVD su bazirani na SCR elementima (tiristorima i trijacima). Njihovo korišćenje podrazumeva korišćenje kontrole faznog ugla (KFU) i stoga konstantnu učestanost vibracija. Na ovaj način kontrolno kolo mora biti sinhronizovano sa mrežnom učestanošću 50(60)Hz. Uz pomoć KFU je jedino moguće ostvariti podešavanje amplitude vibracija, ali ne i njihove učestanosti. Primena prekidačkih tranzistorskih (IGBT ili MOSFET) energetskih pretvarača, omogućava amplitudsku i (ili) frekventnu kontrolu EMVD. Njihovo korišćenje podrazumeva pobudu EMVD nezavisno od mrežne učestanosti. Dodatno, frekventna kontrola dozvoljava rad u oblasti mehaničke rezonance. Rad u ovoj oblasti je veoma efikasan, pošto je moguće obezbediti značajne izlazne pomeraje, veoma malom ulaznom snagom. Optimalan i efikasan rad zahteva praćenje rezonantne učestanosti. U ovom radu su predstavljeni jedno moguće rešenje vibracione kontrole EMVD, kao i odgovarajući simulacioni i eksperimentalni rezultati.

The vibratory feeders with electromagnetic excitation called electromagnetic vibratory feeders (EMVF) are commonly used for performing gravimetric flow of granular and particulate materials in processing industry. This drives offer easy and simple control the mass flow of conveying materials. In comparison with other drives (pneumatics, inertial, centrifugal, etc...), these have a more simple construction and they are compact, robust and reliable in operation. The absence of wearing mechanical part, such as gears, cams belts, bearings, eccentrics, etc., makes EMVF, most economical equipment. Standard power electronic output stages intended for control of the EMVF using SCR devices (thyristors and triacs). This implies phase angle control (PAC) and constant frequency of vibration. In this way control circuit must be synchronized to the mains supply frequency 50(60) Hz. PAC can only accomplish tuning amplitude of vibration, but not vibratory frequency. Application of transistor (IGBT or MOSFET) switch mode power converters enables accomplishing the amplitude and (or) frequency control of EMVF. Their use implies the excitation of an EMVF independent of the mains supply frequency. In addition, the frequency control ensures operation in the region of mechanical resonance. This operation is highly efficient, because large output displacement is provided by small input power. An optimal and efficient operation requires tracking of resonant frequency. This paper presents possible solution of the amplitude frequency control of EMVF and corresponding simulation and experimental results.