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Dynamic and vibration analysis of a multimotor DC drive system with elastic shafts driving a tissue paper machine / Michael, Costas A. in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2033-2046 p. Titre : Dynamic and vibration analysis of a multimotor DC drive system with elastic shafts driving a tissue paper machine Titre original : Analyse dynamique et de vibration d'un système d'entraînement DC de multimoteur avec les axes élastiques conduisant une machine de papier de soie de soie Type de document : texte imprimé Auteurs : Michael, Costas A., Auteur ; Safacas, Athanasios N., Auteur Article en page(s) : 2033-2046 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Current  and  torque  control  DC  motor  drives  Modeling  Pulp  and  paper  industry  Resonance  Simulation  Vibration  Commande  de  courant  et  de  couple  Commande  de  moteur  DC  Pulpe  et  industrie  de  papier  Modélisation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, the influence of the stiffness and damping of real elastic shafts on the behavior of a multidrive system driving a tissue paper machine is investigated. The drive system consists of four dc motors, where two of them drive the Yankee drying cylinder and the other two drive the presses section. Six-pulse thyristor bridge power converters that are connected to the same power transformer supply the motors. The inertias of the motors and the driven machines, in conjunction with the shaft stiffness, form mechanical resonators. Thus, resonance phenomena may occur, which may lead to undesirable results. This particular case results to two three-mass and one five-mass systems. This paper presents an analysis of the resonance frequencies of two sections of the machine during startup and machine production, considering the shaft stiffness (shaft diameter, length, and thickness). The elastic shafts eliminate the ripple of the motor electromagnetic torque, which is transferred to the driven machine. The behavior of elastic shafts with different stiffness in the transmission system is studied. Moreover, the steady state and dynamic behavior of the system considering the influence of the elastic shafts and vibration analysis were investigated using simulation. A model algorithm for system simulation was developed using the MATLAB/SIMULINK software. Characteristic simulation results are presented and are expressed in terms of speed and torque response. Considering the resonance frequency analysis and simulation results, mechanical design guidelines can be given for the most significant drive components in order to avoid torsional oscillation resonance phenomena and minimize torsional oscillations of the drive system. En cet article, l'influence de la rigidité et l'atténuation de vrais axes élastiques sur le comportement d'un système multicommande conduisant une machine de papier de soie de soie est étudiée. Le système d'entraînement se compose de quatre moteurs de C.C, où deux d'entre eux commande le cylindre sécheur de Yankee et l'autre commande deux les pressions sectionnent. convertisseurs de puissance de pont en thyristor de Six-impulsion qui sont reliés à la même offre de transformateur de puissance les moteurs. Les inertias des moteurs et des machines conduites, en même temps que la rigidité d'axe, forment les résonateurs mécaniques. Ainsi, les phénomènes de résonance peuvent se produire, qui peuvent mener aux résultats indésirables. Ce cas de détail résulte aux systèmes des deux trois-masses et de l'une cinq-masse. Cet article présente une analyse des fréquences de résonance de deux sections de la machine pendant la production à la machine de démarrage et, vu la rigidité d'axe (diamètre, longueur, et épaisseur d'axe). Les axes élastiques éliminent l'ondulation du couple électromagnétique de moteur, qui est transféré à la machine conduite. Le comportement des axes élastiques avec la rigidité différente dans le système de transmission est étudié. D'ailleurs, l'état d'équilibre et le comportement dynamique du système considérant l'influence des axes et de l'analyse élastiques de vibration ont été étudiés en utilisant la simulation. Un algorithme modèle pour la simulation de système a été développé en utilisant le logiciel de MATLAB/SIMULINK. Des résultats caractéristiques de simulation sont présentés et sont exprimés en termes de réponse de vitesse et de couple. Vu les résultats d'analyse et de simulation de fréquence de résonance, des directives mécaniques de conception peuvent être données pour les composants les plus significatifs d'entraînement afin d'éviter des phénomènes de torsion de résonance d'oscillation et réduire au minimum des oscillations de torsion du système d'entraînement. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Courants électriques-- Vibrations-- Résonance En ligne : a.n.safacas@ee.upatras.gr [article] Dynamic and vibration analysis of a multimotor DC drive system with elastic shafts driving a tissue paper machine = Analyse dynamique et de vibration d'un système d'entraînement DC de multimoteur avec les axes élastiques conduisant une machine de papier de soie de soie [texte imprimé] / Michael, Costas A., Auteur ; Safacas, Athanasios N., Auteur . - 2033-2046 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2033-2046 p. Mots-clés : Current  and  torque  control  DC  motor  drives  Modeling  Pulp  and  paper  industry  Resonance  Simulation  Vibration  Commande  de  courant  et  de  couple  Commande  de  moteur  DC  Pulpe  et  industrie  de  papier  Modélisation Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : In this paper, the influence of the stiffness and damping of real elastic shafts on the behavior of a multidrive system driving a tissue paper machine is investigated. The drive system consists of four dc motors, where two of them drive the Yankee drying cylinder and the other two drive the presses section. Six-pulse thyristor bridge power converters that are connected to the same power transformer supply the motors. The inertias of the motors and the driven machines, in conjunction with the shaft stiffness, form mechanical resonators. Thus, resonance phenomena may occur, which may lead to undesirable results. This particular case results to two three-mass and one five-mass systems. This paper presents an analysis of the resonance frequencies of two sections of the machine during startup and machine production, considering the shaft stiffness (shaft diameter, length, and thickness). The elastic shafts eliminate the ripple of the motor electromagnetic torque, which is transferred to the driven machine. The behavior of elastic shafts with different stiffness in the transmission system is studied. Moreover, the steady state and dynamic behavior of the system considering the influence of the elastic shafts and vibration analysis were investigated using simulation. A model algorithm for system simulation was developed using the MATLAB/SIMULINK software. Characteristic simulation results are presented and are expressed in terms of speed and torque response. Considering the resonance frequency analysis and simulation results, mechanical design guidelines can be given for the most significant drive components in order to avoid torsional oscillation resonance phenomena and minimize torsional oscillations of the drive system. En cet article, l'influence de la rigidité et l'atténuation de vrais axes élastiques sur le comportement d'un système multicommande conduisant une machine de papier de soie de soie est étudiée. Le système d'entraînement se compose de quatre moteurs de C.C, où deux d'entre eux commande le cylindre sécheur de Yankee et l'autre commande deux les pressions sectionnent. convertisseurs de puissance de pont en thyristor de Six-impulsion qui sont reliés à la même offre de transformateur de puissance les moteurs. Les inertias des moteurs et des machines conduites, en même temps que la rigidité d'axe, forment les résonateurs mécaniques. Ainsi, les phénomènes de résonance peuvent se produire, qui peuvent mener aux résultats indésirables. Ce cas de détail résulte aux systèmes des deux trois-masses et de l'une cinq-masse. Cet article présente une analyse des fréquences de résonance de deux sections de la machine pendant la production à la machine de démarrage et, vu la rigidité d'axe (diamètre, longueur, et épaisseur d'axe). Les axes élastiques éliminent l'ondulation du couple électromagnétique de moteur, qui est transféré à la machine conduite. Le comportement des axes élastiques avec la rigidité différente dans le système de transmission est étudié. D'ailleurs, l'état d'équilibre et le comportement dynamique du système considérant l'influence des axes et de l'analyse élastiques de vibration ont été étudiés en utilisant la simulation. Un algorithme modèle pour la simulation de système a été développé en utilisant le logiciel de MATLAB/SIMULINK. Des résultats caractéristiques de simulation sont présentés et sont exprimés en termes de réponse de vitesse et de couple. Vu les résultats d'analyse et de simulation de fréquence de résonance, des directives mécaniques de conception peuvent être données pour les composants les plus significatifs d'entraînement afin d'éviter des phénomènes de torsion de résonance d'oscillation et réduire au minimum des oscillations de torsion du système d'entraînement. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Courants électriques-- Vibrations-- Résonance En ligne : a.n.safacas@ee.upatras.gr