Оперативная идентификация асинхронных электродвигателей в составе электропривода промышленных установок

• Автор: Нестеровский, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 134 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОЦЕНИВАНИЯ
ПАРАМЕТРОВ И СОСТОЯНИЯ АСИНХРОННЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ
1Л. Необходимость знания параметров и состояния
асинхронных двигателей
1.2. Существующие методы идентификации асинхронных двигателей
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ
АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
2.1. Методы идентификации
2.2. Выбор и анализ математической модели асинхронного двигателя
2.3. Оценка адекватности выбранной модели
2.4. Преобразование математической модели
2.5. Математический аппарат искусственных нейронных сетей
Выводы
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЯ СТАТОРА
3.1. Определение потокосцепления статора при известном активном сопротивлении статора
3.2. Определение активного сопротивления статора введением постоянной составляющей в фазные напряжения
Выводы
4. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ И СОСТОЯНИЯ АД В
ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ
4.1. Определение переходной индуктивности, активного сопротивления и частоты вращения ротора
4.2. Оптимизация вычислительных алгоритмов
4.3. Практическая проверка алгоритмов
4.4. Применение искусственных нейронных сетей для определения параметров ротора
Выводы
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ И СОСТОЯНИЯ АД В
РЕЖИМАХ РАБОТЫ, БЛИЗКИХ К СТАТИЧЕСКИМ 81 •
5.1. Определение активного сопротивления статора по опыту
пуска
5.2. Определение частоты вращения и активного сопротивления ротора
5.3. Практическая проверка алгоритмов
5.4. Определение индуктивности цепи намагничивания
Выводы
6. ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД
6.1. Аппаратная часть стенда
6.2. Алгоритмы обработки данных
6.3. Результаты испытаний
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность работы. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором (АД) является наиболее распространенным электромеханическим преобразователем во многих отраслях промышленности. В частности, АД применяется в большинстве электроприводов подземных горных машин угольных шахт -проходческих и очистных комбайнах, конвейерах, насосах и т.д.
Одним из путей повышения эффективности использования промышленных установок является применение регулируемых асинхронных электроприводов, что позволяет снизить уровень динамической нагруженности, уменьшить энергопотребление, увеличить производительность и повысить надежность АД, электропривода и всей установки в целом.
Современные системы управления регулируемых асинхронных электроприводов требуют знания параметров и состояния АД, которые должны определяться в реальном времени. Кроме того, знание текущих значений параметров и состояния АД позволит делать заключение о техническом состоянии АД в процессе его работы и производить на этой основе функциональное диагностирование с обнаружением на ранней стадии зарождающихся дефектов для своевременного их устранения.
Большая часть необходимых для этого величин недоступна для прямого измерения. Сюда входят такие параметры АД, как активное сопротивление и индуктивность ротора, индуктивность цепи намагничивания, а также переменные величины, определяющие состояние АД - ток ротора, потокосцепление статора и ротора. Использование датчика частоты вращения ротора также может быть нецелесообразным или невозможным по условиям функционирования привода.
М, Н*м М, НГм

I мс
— - расчет согласно (3.2), — - истинный Рис. 3.4. Электромагнитный момент согласно (3.2)
Г мс
— - расчет с помощью ИНС, —- истинный Рис. 3.5. Электромагнитный момент рассчитанный ИНС