Принципы и методы синтеза микропроцессорных систем управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом

• Автор: Кириллов, Андрей Владиславович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 220 с.

1.4.3.2. Математическая модель двигателя переменного тока
В основе современных методов математического моделирования асинхронных машин лежит математическая теория машин переменного тока, основные аспекты которой освещены в [14,35,42,43,59,62,82,83,85,87].
Современный уровень математической теории асинхронных машин характеризуется весьма полным описанием протекающих в них физических процессов. В системах регулируемого электропривода двигатели получают питание от вентильных преобразователей частоты с несинусоидальной формой выходного напряжения. Поэтому в общем случае модель должна учитывать эффекты, обусловленные питанием ее обмоток от линейно-независимых систем напряжений.
Однако при решении каждой конкретной задачи оптимального управления машиной ее модель должна быть максимально упрощена за счет отбрасывания второстепенных факторов. В связи со сложностью алгоритмов поиска оптимальных управлений удачный выбор модели объекта является залогом успешного решения задачи. Такую модель целесообразно получать путем определенной идеализации и трансформации обобщенной модели машины как элемента управляемого электромеханического преобразовательного комплекса [82].
При рассмотрении математического описания процессов электромеханического преобразования энергии в реальной ненасыщенной асинхронной машине, становится очевидно, что оно не может быть абсолютно точным, так как существуют бесконечные множества пространственных гармоник, обусловленных несинусоидальным распределением намагничивающей силы и неравномерностью воздушного зазора, наличием пазов в статоре и роторе и наличием эксцентриситета. В насыщенной машине появляются еще и спектры гармоник, связанные с нелинейностью параметров индуктивностей и взаимной индуктивности, а также комбинационные частоты. Однако только небольшая часть высших гармоник оказывает влияние на работу машины, так как большинство из них имеют бесконечно малые амплитуды и практически не