Повышение надежности информационно-измерительной и управляющей системы автоматизированного электропривода с асинхронным двигателем

• Автор: Строганов, Денис Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е Анализ состояния проблемы повышения надежности ИИУС автоматизированного электропривода с АД
1.1 Основные понятия о надежности
Е2 Анализ показателей надежности
1.3 Разработка обобщенной структурной схемы регулируемого электропривода с АД
1.4 Анализ путей повышения надежности ИИУС регулируемого электропривода с АД
1.5 Анализ схем построения усилителей мощности ИИУС
1.6 Выводы по главе
ГЛАВА 2. Разработка ИИУС автоматизированного электропривода повышенной надежности с АД
2.1 Описание усилителя мощности, позволяющего повысить надежность ИИУС регулируемого электропривода с АД
2.2 Разработка структурной схемы ИИУС регулируемого электропривода повышенной надежности с АД
2.3 Разработка способов измерения токов статорных обмоток АД ИИУС регулируемого электропривода повышенной надежности
2.4 Выводы по главе
ГЛАВА 3. Разработка математической модели ИИУС регулируемого электропривода повышенной надежности с АД
3.1 Моделирование стандартного трехфазного АД
3.2 Моделирование нестандартного шестиобмоточного АД
3.3 Исследование моделей АД
3.4 Моделирование ИИУС векторного управления регулируемого электропривода повышенной надежности
3.5 Выводы по главе
Г ЛАВА 4. Практическая проверка результатов
4.1 Требования к макету автоматизированного регулируемого электропривода с ИИУС повышенной надежности
4.2 Разработка макета автоматизированного регулируемого электропривода с ИИУС повышенной надежности
4.3 Проведение экспериментов
4.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Патент на изобретение № 2488216 (Свидетельство)
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Электрическая принципиальная схема макета ИИУС регулируемого электропривода повышенной надежности
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Электрическая принципиальная схема блока питания
макета ИИУС регулируемого электропривода повышенной надежности
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Электрическая принципиальная схема усилителя мощности макета ИИУС регулируемого электропривода повышенной надежности
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Топология печатной платы макета ИИУС регулируемого электропривода повышенной надежности

СПИСОК ТЕРМИНОВ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И
СОКРАЩЕНИЙ
АД - асинхронный двигатель
ИИУС - информационно-измерительная и управляющая система
ОС - обратная связь
ПЧ - преобразователь частоты
САУ - система автоматического управления
УМ - усилитель мощности
ЭП - электропривод
ШИМ — широтно-импульсная модуляция

Несмотря на заявленное автором упрощение, недостатком является добавление управляющей и питающей систем для каждой группы обмоток, что влечет за собой усложнение и увеличение размера устройства.
1.5 Анализ схем построения усилителей мощности ИИУС
С целью определения надежности разных способов реализации силовой части (усилителя мощности) электропривода, рассмотрим пять схем включения (Рисунки 2-6). [27] На рисунке 11 приведена классическая схема силовой части электропривода с шестью ключами для управления трехфазным асинхронным электродвигателем.
Рисунок 11 - Классическая схема силовой части регулируемого электропривода с асинхронным двигателем
Схема является надежной за счет своей простоты, однако имеет ряд серьезных недостатков:
- для коммутации требуется высокое напряжение питания;
- имеется возможность возникновения сквозных токов открытых силовых транзисторов;
- сложность согласования фазных токов.
На рисунке 12 приведена схема силовой части электропривода для управления трехфазным асинхронным электродвигателем, имеющая двенадцать полупроводниковых ключей.