Крановый электропривод с тиристорным управлением на базе асинхронного двигателя с фазным ротором

• Автор: Фомин, Станислав Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Глава 1. ИНДУКТИВНЫЕ РЕОСТАТЫ В СХЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

1.1. Физические основы работы индуктивных реостатов

и их использования в асинхронных электроприводах

щ 1,2. Конструкция дросселей для асинхронных

электроприводов. Методика расчета их параметров

1.3. Экспериментальное исследование дросселей

1.3.1. Влияние тока обмоток на сопротивление дросселей

1.3.2. Влияние частоты на сопротивление дросселей

1.3.3. Распределение магнитного потока по магнитопроводу дросселя

1.3.4. Влияние температуры на параметры дросселя

1.4. Рекомендации по конструированию дросселей

1.5. Выводы
Глава 2. ПРИМЕНЕНИЕ ДРОССЕЛЕЙ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПУСКО-ТОРМОЗНЫХ РЕЖИМОВ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
2.1. Требования к пуско-тормозным режимам асинхронного электропривода
2.2. Расчет характеристик дроссельного электропривода
2.3 Экспериментальное исследование асинхронного электропривода
Ф с дросселем в роторной цепи
2.4. Выводы
Глава 3. ПРИМЕНЕНИЕ ТИРИСТОРНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ
ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ
АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
3.1. Обзор современного состояния асинхронных регулируемых
электроприводов на примере крановых механизмов

3.2. Принцип регулирования скорости
тиристорным регулятором
3.3. Принципиальная схема тиристорного регулятора скорости
3.4. Расчет механических и электромеханических характеристик регулируемого дроссельного электропривода
3.5. Экспериментальное исследование дроссельного регулируемого асинхронного электропривода
3.6. Выводы
Глава 4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ДРОССЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА КРАНОВОГО МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА
4.1. Требования к дроссельному электроприводу подъема крановых механизмов. Постановка задачи на автоматизацию
4.2. Система автоматизации дроссельного электропривода
механизма подъема
4.3. Алгоритм автоматизации управления крановым
механизмом подъема
4.4. Экспериментальное исследование системы автоматизации электропривода кранового механизма подъема
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность работы. В крановых механизмах преобладают электроприводы сдвиателями с фазным ротором. Электропривод с индуктивным реостатом (дросселем) в роторной цепи получил широкое распространение в крановом электроприводе, по крайней мере, в странах СНГ. Достоинствами дроссельного привода являются простота, дешевизна, ремонтопригодность, эксплуатационная надежность за счет отсутствия пуско-регулирующей аппаратуры в цепи ротора и снижение динамических ударов в механической части привода. Дроссельный электропривод позволяет ограничивать ток при пуске двигателя и регулировать величину пускового момента за счет изменения числа витков дросселя.
Дроссели и методы их расчета разрабатываются разными учеными страны, включая работы предшественников в ЮУрГУ, МГМИ, теоретическим фундаментом таких расчетов являются работы ученых МЭИ во главе с A.B. Нетушилом. В работе предложена методика расчета полного сопротивления дросселя, которая базируется на работах этих ученых.
На кафедре электропривода ЮУрГУ предложен простой, но принципиально новый способ регулирования и скорости асинхронного двигателя с фазным ротором [40]. Этот способ отличается тем, что для каждого тиристора в роторной цепи момент включения определяется независимо от остальных. При этом достигается малая величина пульсаций момента, так как они соответствуют трехкратной частоте пульсаций напряжений ротора. Работа электропривода осуществляется при малых моментах нагрузки в импульсном режиме, а при больших моментах в фазовом режиме.
Такому приводу характерна высокая плавность регулирования (без ударов момента). По плавности регулирования электропривод сравним с
Использование выше приведенного метода расчета вызывает определенные трудности в связи со следующими обстоятельствами:
1. сопротивления дросселя являются нелинейными зависимостями от скольжения и тока ротора;
2. расчет характеристик по методике базирующейся на Г - образной схеме замещения, не учитывает изменение тока намагничивания при изменении тока ротора, а, следовательно, и потока, что приводит к погрешности в расчете момента двигателя;
3. одновременное изменение нескольких параметров в цепи ротора требует применения методов последовательного приближения.
Наиболее точно процессы, происходящие в трехфазной асинхронной машине, отражает Т- образная схема замещения рис. 2.1 [3,7,128]. При дальнейшем расчете будем учитывать изменение индуктивного сопротивления контура намагничивания введением универсальной кривой намагничивания для двигателей краново-металлургической серии.
Рис. 2.1 Схема замещения асинхронного двигателя В этой схеме:
£/[ - фазное напряжение статора;
[х - ток статора;
Г] - активное сопротивление фазной обмотки статора;
XI - индуктивное сопротивление фазной обмотки статора; хц - индуктивное сопротивление цепи намагничивания;
/и - ток намагничивания;