Динамическая модель асинхронного электропривода

• Автор: Захаров, Петр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 221 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ математического описания асинхронного электродвигате как нелинейного объекта автоматического управления
1.1. Инвариантность электромагнитных процессов в асинхронном электроприводе
1.2. Линейные координатные структуры математического описания процессов в асинхронном электроприводе
1.3. Линейные “бескоординатные” структуры математического описания процессов в асинхронном электроприводе
1.4. Нелинейные “бескоординатные” структуры математического описания процессов в асинхронном электроприводе Выводы к первой главе
Глава 2. Исследование математического описания электромагнитных процессов в асинхронном электроприводе с учетом их нелинейного характера
2.1. Физический смысл динамических составляющих в нелинейной структуре математического описания электромагнитных процессов в асинхронном электроприводе
2.2. Геометрический смысл динамических составляющих в нелинейной структуре электромагнитных процессов в асинхронном электроприводе
2.3. Разработка методики тензорных преобразований при определении тензорной структуры математического описания электромагнитных процессов в асинхронном электроприводе
2.4. Структура асинхронного электропривода с инвариантной ориентацией векторных переменных
Выводы ко второй главе
Глава 3. Преобразование динамических структур асинхронного
электропривода тензорным методом
3.1. Связь параметров тензорных уравнений с параметрами асинхронного электродвигателя
3.2. Разработка методики преобразования тензорных уравнений электромагнитных процессов в асинхронном электроприводе
к векторной форме
3.3. Преобразование уравнений электромагнитных процессов в асинхронном электроприводе с учетом их нелинейного характера к векторной форме
3.4. Преобразование уравнений электромагнитных и электромеханических процессов в асинхронном электроприводе
к “бескоординатной” форме
3.5. Разработка методики расчета электромагнитных и электромеханических процессов в асинхронном электроприводе
в установившемся режиме
Выводы к третьей главе
Глава 4. Исследование нелинейной модели электромагнитных процессов в асинхронном электроприводе при переменной частоте вращения вала двигателя
4.1. Исследование структуры динамических параметров
4.2. Исследование динамической устойчивости нелинейной модели асинхронного электропривода
Выводы к четвертой главе
Глава 5. Моделирование электромагнитных и электромеханических
процессов в асинхронном электроприводе
Выводы к пятой главе
Заключение
Список литературы
Приложение
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Область применения регулируемых электроприводов переменного тока и в нашей стране, и за рубежом в значительной степени расширяется. Особенно это относится к асинхронным электроприводам со статическими преобразователями энергии и двигателями с короткозамкнутым ротором. Эта тенденция обусловлена в большей мере конструктивной простотой и надежностью такого типа двигателей, а также технологичностью их изготовления, сравнительно низкой стоимостью и удобством в эксплуатации. Однако двигатель, как объект автоматического управления представляет собой сложную динамическую структуру, описываемую системой нелинейных дифференциальных уравнений высокого порядка. По этой причине применение такого описания в разработках систем управления асинхронным электроприводом в большинстве случаев оказывается проблематичным. Практически, чаще всего в задачах управления пользуются упрощенными линеаризованными вариантами динамических моделей, что приводит на практике к ухудшению качества процессов регулирования координат асинхронного электропривода.
Вопросы разработки динамических моделей асинхронного двигателя неоднократно ставился в работах Л.П. Петрова, Г.Б. Онищенко, Е.Я. Казовского, Ю.Г. Шакаряна, И.Я. Браславского, С.В. Хватова, О.В. Слежановского, Ю.А. Сабинина, и ряда других авторов. Однако существующие модели в ряде случаев дают существенные ошибки. В то же время в связи расширением области применения, особенно высокоточных электроприводов, требуются уточненные модели.
Таким образом, разработка математического описания электромагнитных и электромеханических процессов в асинхронном электроприводе, учитывающих

Ч> (1.2.21)
Ч>*В (1.2.22)
¥лС =1с(1з~Щ)- (1.2.23)
Или с учетом (18) можно записать
V &4 К4 (50 "* ~ ),
(1.2.24)
(1.2.25)
= *С<Ло + (да “Л/1)- (1.2.26)
Значения индуктивностей, входящих в выражения (24) - (26), справедливы при любом законе изменения магнитного поля. При цилиндрическом роторе и синусоидальном распределении магнитного поля взаимная индуктивность двух обмоток, расположенных под некоторым углом, равна произведению максимального значения взаимной индуктивности (которая имела бы место при совпадении осей обмоток) на косинус угла между осями обмоток. С учетом этого взаимная индуктивность Му , входящая в последнее
уравнение, может быть найдена из соотношения:
005120°=--. (1.2.27)
Тогда уравнение потокосцепления для статорной обмотки можно записать