Асинхронный электропривод с прерывистым законом движения

• Автор: Воронина, Наталья Алексеевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ С ПРЕРЫВИСТЫМ ЗАКОНОМ ДВИЖЕНИЯ
1Л. Области применения и технические требования, предъявляемые к электроприводам с прерывистым законом движения
1.2. Принципы построения и технические требования, предъявляемые к электроприводам с прерывистым законом движения
1.3. Выводы по разделу
II. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА УГЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ С ПРЕРЫВИСТЫМ ДВИЖЕНИМ ВАЛА
2.1. Математическое описание электропривода с прерывистым законом движения
2.2. Уравнение движения электропривода с прерывистым законом движения при потенциальной фазовой модуляции
2.3. Уравнение движения электропривода с прерывистым законом движения при токовой фазовой модуляции
2.4. Рабочие характеристики электропривода колебательного движения в режиме прерывистого перемещения
2.5. Координатная точность асинхронного электропривода с прерывистым законом движения
2.6. Выводы по разделу
III. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ПРЕРЫВИСТЫМ ЗАКОНОМ ДВИЖЕНИЯ
3.1. Математическая модель электропривода с прерывистым законом движения
3.2. Влияние параметров источников питания на выходные характеристики электропривода
3.3. Влияние параметров нагрузки на выходные характеристики
электропривода с прерывистым движением
3.4. Выводы по разделу
IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ПРЕРЫВИСТЫМ ЗАКОНОМ ДВИЖЕНИЯ
4.1. Описание экспериментальной установки и методики исследования
4.2. Результаты экспериментального исследования и их анализ
4.3. Результаты практического внедрения и их анализ
4.4. Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список используемой литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ
Расчетные соотношения для определения токов при потенциальной и токовой фазовой модуляции
ПРИЛОЖЕНИЕ
Расчетные соотношения для определения относительной максимальной погрешности при потенциальной и токовой фазовой модуляции
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
Электропривод углового движения с прерывистым движением вала широко используются в машино- и приборостроении, горной и химической промышленности, в технике контроля и измерения, строительстве, текстильной промышленности и сейсмологии.
Существующие в настоящее время привода выполняются, как правило, на базе шаговых двигателей (ШД) или асинхронных двигателей (АД) с механическими преобразователями движения, что порой не позволяет осуществлять регулирования параметров движения непосредственно в течение технологического процесса.
Кроме того, недостатками известных электроприводов являются: вероятность потери крутящего момента на высоких скоростях; возникновение резонансных явлений, при введении контуров обратной связи или возможность потери контроля над положением ротора ввиду отсутствия их; наличие дополнительных механических устройств преобразования движения и, как следствие, отсутствие плавного регулирования угла поворота шага; невозможность осуществления режима реверса.
Вопросами разработки электроприводов с прерывистым законом движения, и в частности на базе АД занимались, как российские, так и зарубежные ученые. Значительный вклад в эту область исследования внесли: Луковников В. И., Чиликин М. Г., Ивоботенко Б. А., Грачев С. А., Ткалич С. А., Мамедов Ф. А., Беспалов В. Я., Постников В. А., Балковой А. П., Со Лин Аунг, Lawrenson P. J., Harris М. R. и др.
Наиболее перспективным видится построение данного класса электроприводов на базе АД, работающего непосредственно в режиме прерывистого движения, за счет фазовой модуляции питающих напряжений (токов) с прерыванием питания по одной из обмоток в момент времени, когда электромагнитный момент, развиваемый двигателем, стремится к нулю.

1 00 1 (
Мп(?) = МХ собО/ + М2 этО/ + — У— М3 сов2Ю? + М4 эт2гХ2/ +
я|=,(2/-1) '
+ М5; соз(2/ - 1)С>? + М6; зт(2г -1)С2^ + М7; соз(2 - 2/))С2^ + М8; 5т(2 - 2/)Г2г| или

Мп(Г) = 5, зт(П/ + V!) + -X + 54; зт[(2 - 2г)П/ + у4]}> (2.24)
/ 2 2
где 5, =у}М1 +М2 ; у, = argtg—
52г =^М1 +М24> ; М4 |/2 =агёг§ ' ; Л/,

вз, =М1 +М2 ■ м;3 = ац^ ' ;
1 V / < М5 Э

54г = ^М72 +М2 ; ^l4=argtg 1 ,
/ V 1 1 мь
здесь М] - величины, определяемые произведениями фазных ТОКОВ
М - В + В7 ; ^2 ~ В 2 + В1 2 >
мз, =в5, +вп 1,; ^4, ~В5 2, + В 1 2,
М5, -В6 1, +В4, + ®10 1, +512 1, ; М6, ~В6 2, + В4 2, +В2, + В2 2,’
Мт, ~ В3 1, +В9,’ ^8, ~ В3 2, +В9 2,’

В\-Ут У1 72-^1^44 СОБб, ; В 2 ~ ~^т 71 72 ~ Т 1 ^4 4 ^ ^1 !
т 1 00 1 Въх, =и2т у, 72 гг ~ В2 I, 7) 4 соэбз |;
' я ,=,(2г -1) и ' ^
1 °0 1 ( 1 Л
в, 2, = «-о ^ у, ъ 2 ■.г- <5,паз )•

о--п^2, 8“1(2*п* + '1/2) + 5з1 8т[(21-1)П* + |/3]
у/,1 1)