УДК 621.317:621.313.3

И.В. Волков, чл.-корр. НАНУ, В.П. Стяжкин, канд. техн. наук, О.А. Зайченко, асп.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ

        Растет значение горно-обогатительного оборудования в добывающих отраслях промышленности. В частности, для обогащения слабомагнитных железных, марганцевых, хромитовых, гранатовых, редкоземельных руд, для глубокой очистки от слабомагнитных примесей кварцевого, циркониевого и других песков на обогатительных предприятиях находят широкое применение электромагнитные сепараторы роторного типа с высокоинтенсивным (высокоградиентным) магнитным полем.
        Основой таких электротехнологических установок являются электромагнитные преобразователи энергии (многокатушечные обмотки большой индуктивности, расположенные в магнитной системе сложной геометрической конфигурации). Полупроводниковые мостовые регуляторы постоянного тока питают выпрямленным током, величина которого регулируется, обмотки электромагнитных сепараторов.
        Параметрическое управление (в разомкнутой системе) регулятором тока не обеспечивает выполнение технологических требований к электромагнитным сепараторам такого типа. Поэтому преобразование энергии в комплексе полупроводниковый регулятор постоянного тока – электромагнитный преобразователь энергии сепаратора роторного типа должно осуществляться только в системе автоматического регулирования (САР).
        Кроме того, обязательным должно быть выполнение современных требований к электроустановкам. Принимая во внимание, что максимальные величины выпрямленного тока в обмотках сепаратора достигают сотен ампер, одним из критериев построения САР является снижение потребления электроэнергии как общее, так и относительное, в пересчете на единицу выпускаемой продукции (обогащенного сырья).
        Как объект регулирования САР, электромагнитные сепараторы роторного типа представляют собой достаточно сложную нелинейную электромагнитную систему с большими постоянными времени. Поэтому формирование требуемых градиентов поля сопровождается «плохой» динамикой электромагнитных процессов пуска и регулирования переменных. Обратные связи по току в обмотках и напряжению на нагрузке сглаживают электромагнитные колебания в системе, но не исключают все еще большое перерегулирование тока, а значит, нестабильность работы магнитной системы сепараторов. Для устойчивости работы системы требуется дополнить САР «внутрисистемным» адаптивным управлением, учитывающим параметры магнитной системы, которые изменяются в процессе работы электромагнитных сепараторов.
        Очевидно, что от точности математического описания такой сложной электромагнитной системы и выбора критериев адаптивного управления зависят технологическая и энергетическая эффективность обогащения слабомагнитных руд и песков различной крупности, глубина извлечения слабомагнитных частиц и высокая чистота конечного продукта.


        1. Стяжкин В.П. Преобразователи напряжения для виброэлектроприводов и электроустановок // Пр. Ін-ту електродинаміки НАНУ: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ, 2004. – № 2(8). – С.137–138.
        2. Стяжкин В.П. От электроприводов с параметрическим управлением к автоматизированным системам с адаптивным управлением в электротехнологических установках // Пр. Ін-ту електродинаміки НАНУ: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ, 2007. – №1(16). – С. 16–19.