Импульсно-векторное управление асинхронным электроприводом с фазным ротором

• Автор: Валов, Артем Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ
ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
1.1. Проблемы энергосбережения в современных
электроприводах промышленных предприятий
1.1.1. Пути энергосбережения
1.1.2. Рабочие механизмы, где перспективы энергосбережения наиболее доступны и значительны
1.2. Современные способы и средства улучшения регулировочных возможностей асинхронных
двигателей
1.2.1. Современные преобразователи частоты для
энергосберегающего электропривода
1.2.2. Оценка возможности применения системы ТПН-АД в энергосберегающем вентиляторном электроприводе
1.2.3. Существующие схемы импульсного регулирования
скорости АД
1.3. Импульсно-векторный способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором
1.3.1. Принцип действия
1.3.2. Физическая модель привода
1.3.3. Алгоритм управления вентилями
1.4. Выводы
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ИМПУЛЬСНО-ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
2.1. Разработка модели
2.1.1. Исходные положения и допущения

2.1.2. Математическое описание комплекса ТП-АД
2.2. Исследование на математической модели режимов
работы электропривода
2.2.1. Механическая и электромеханическая
характеристики электропривода
2.2.2. Энергетические характеристики электропривода
2.2.3. Показатели при пуске двигателя
2.2.4. Особенности формирования момента в системе импульсно-векторного управления
2.2.5. Способы увеличения момента в схеме
импульсно-векторного управления
2.3. Выводы
Глава 3. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Тиристорный преобразователь - асинхронный двигатель
как звено системы импульсно-векторного управления
3.1.1. Математическое описание асинхронного двигателя как объекта регулирования
3.1.2. Уточнение модели ТП - АД с учетом реальных характеристик тиристорного преобразователя
3.1.3. Частотные характеристики комплекса “тиристорный преобразователь - асинхронный двигатель” в схеме импульсно-векторного управления
3.2. Способы демпфирования комплекса ТП-АД
3.3. Синтез регуляторов в импульсной замкнутой
системе электропривода
3.3.1. Идея подхода
3.3.2. Схема с последовательным соединением импульсных
регуляторов

3.3.3. Схема с параллельными импульсными регуляторами
3.3.4. Особенности коррекция системы на низких скоростях вращения
3.3.5. Особенности коррекции системы на средних и высоких скоростях вращения
3.4. Выводы
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ИМПУЛЬСНО-ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
4.1. Конструирование макетного образца
4.1.1. Схемы силовых цепей установки
4.1.2. Функциональная схема лабораторного макета
4.1.3. Логика работы датчика положения ротора
4.2. Средства и методика измерений импульсных сигналов
4.3. Экспериментальные исследования макета
4.3.1. Зависимость момента от угла поворота вала
4.3.2. Механическая и электромеханическая характеристики электропривода
4.3.3. Энергетические характеристики электропривода
4.3.4. Частотные характеристики электропривода
4.4. Перспективы применения импульсно-векторного
управления асинхронным двигателем с фазным ротором
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Далее изображены графики выпрямленного напряжения £/р от времени и момента М. Напряжение £УР равно линейному напряжению, когда соответственные тиристоры открыты, и равно нулю, когда все тиристоры закрыты. График момента М, в первом приближении, подобен графику £/р.
Анализ формы напряжений £/р (рис. 1.10), полученных при реализации данного способа, позволяет предполагать, что в токе и напряжении присутствует значительная доля высших гармоник. Однако в ряде случаев несинусоидальная форма напряжения не является препятствием для применения предлагаемого алгоритма, особенно в тех случаях, когда необходимо обеспечить кратковременную работу привода на пониженных частотах вращения или длительную работу при малых нагрузках. Ранее уже отмечалось о существовании потребности в создании таких режимов работы электропривода.
1.4. Выводы
1. С целью энергосбережения в электроприводах переменного тока применяются разнообразные способы регулирования скорости (частотное, система АВК-АДФР, ТПН-АД), но весьма разные и порой противоречивые условия ведения технологического процесса приводят к неоднозначным решениям, что требует постоянного и последовательного уточнения их технико-экономических характеристик, вариантов электропривода и целесообразных сфер применения.
2. Предложенный автором импульсно-векторный способ регулирования скорости асинхронного электропривода (патент №2288535 РФ) отличается относительной простотой (для регулирования используется один тиристорный мост в цепи статора) и обещает сравнительно малые электрические потери. Это указывает на целесообразность и обоснованность более глубокого изучения его регулировочных, энергетических и экономических характеристик.