Асинхронный электропривод механизма подъема крана мостового типа с повышенной безопасностью и живучестью

• Автор: Однокопылов, Иван Георгиевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ КРАНОВОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
1.1. Тенденции развития кранового асинхронного электропривода
1.1.1. Особенности кранового асинхронного электропривода
1.1.2. Развитие регулируемого асинхронного электропривода по повышению надежности
1.1.3. Определение терминов «безопасность» и «живучесть» для электропривода
1.1.4. Методы мехатроники обеспечения живучести частотнорегулируемого электропривода
1.1.5. Отказы электродвигателей переменного тока и причины их появления
1.1.6. Защитные устройства с микроконтроллерным управлением повышающие безопасность работы АЭП
1.2. Построение ограничителя грузоподъемности электрического крана
на основе косвенных методов определения массы груза
1.3. Аварийный двухфазный режим трехфазного АЭП
1.3.1. Устройства и способы обеспечения живучести АЭП
1.3.2. Обоснование возможности двухфазного режима трехфазного АД
1.3.3. Способы реализации двухфазного режима трехфазного АД
1.4. Асинхронные двигатели с электромагнитными тормозными устройствами
1.5. Выбор среды моделирования кранового АЭП
1.6. Выводы

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА
2.1. Структура АЭП механизма подъема и допущения, принятые в математической модели
2.2. Математическое описание асинхронного двигателя
2.3. Математическое описание электромагнитного тормоза
2.4. Математическое описание механической части механизма подъема
2.5. Учет насыщения и вытеснения тока асинхронного двигателя
2.6. Реализация математической модели и ее адекватность
2.7. Выводы

Глава 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИВУЧЕСТИ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО АЭП МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА МОСТОВОГО КРАНА
3.1. Требования к электроприводу
3.2. Асинхронный электропривод с обеспечением живучести в аварийном двухфазном режиме
3.3. Характеристики асинхронного электропривода в трехфазном и двухфазном режимах работы
3.4. Рекомендации по обеспечению живучести АЭП в аварийном двухфазном режиме
3.5. Надежность частотно-регулируемого асинхронного электропривода с обеспечением живучести
3.6. Выводы
Глава 4. ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА
МОСТОВОГО КРАНА
4.1. Обоснование возможности использования косвенных методов измерения массы груза для ограничения грузоподъемности мостового крана

4.2. Выявление на математической модели информативных параметров 102 АД, характеризующих массу груза
4.3. Исследования ограничителя грузоподъемности КАЭП на математической модели
4.4. Учет влияния отклонений параметров питающей сети на характеристики информативных параметров КАЭП
4.5. Блок-схема и алгоритм работы ограничителя грузоподъемности электрического крана
4.6. Ограничение грузоподъемности электрического крана на основе вибродиагностики КАЭП
4.7. Форсированный электромагнитный тормоз для нерегулируемого КАЭП
4.8. Разработка схемы форсированного электромагнитного тормоза для частотно-регулируемого КАЭП
4.9. Выводы
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА МОСТОВОГО КРАНА
5.1. Описание экспериментального оборудования
5.2. Экспериментальные исследования
5.3. Экспериментальное подтверждение возможности определение массы груза на основе вибродиагностики КАЭП
5.4. Экспериментальное исследование АЭП с электромагнитным тормозом, включенным в рассечку фазы статора
5.4. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение

симметричный трехфазный электродвигатель становится несимметричным двухфазным.
В трехфазном режиме вращающееся поле, создаваемое преобразователем частоты, было круговым. После отключения одной из фаз поле стало эллиптическим. Известны выражения [60-62], связывающие максимальную зтах и минимальную ПЭ|ШП частоты вращения вектора результирующей магнитодвижущей силы (МДС) Т7: 0Эп)ах = 3 £2; ЙЭ[ЛШ = О / 3.
Отношение максимальной скорости к минимальной равно 9, что не позволяет получить удовлетворительных регулировочных характеристик электропривода и не обеспечивает 100 % вероятности пуска. Кроме того, при эллиптическом поле насыщение отдельных участков магнитной цепи и особенно зубцовой зоны статора неодинаково — участки, где поле максимально (в зоне большой оси эллипса), насыщены больше, чем остальные. Неодинаковое насыщение приводит к неодинаковым потерям в стали, к неодинаковому их нагреву, к магнитострикционным шумам.
Известно, что в любом несимметричном по исполнению электродвигателе может быть получено круговое вращающееся поле в воздушном зазоре, если на его зажимы подать определенным образом подобранную систему напряжений. В этом случае вторичный элемент электрической машины (ротор) ведет себя так же, как в симметричном режиме, т.е. в нем имеют место симметричные системы ЭДС и токов. Первичный же элемент машины - статор находится в несимметричном режиме.
Круговое вращающееся поле в электрической машине будет тогда, когда прямо или обратновращающееся поле будет равно нулю. В этом случае в электрической машине будет существовать лишь одно поле (прямое или обратное), вектор МДС которого, вращаясь в пространстве с угловой синхронной скоростью С2, остается постоянным по величине. Конец вектора МДС описывает окружность.