Разработка и исследование вентильно-индукторного электропривода с независимым возбуждением и микроконтроллерным управлением

• Автор: Жарков, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Глава 1. Устройство, принцип действия и типы конструкций вентильных индукторных двигателей с независимым возбуждением
1.1 Введение
1.2 Базовая конструкция двухпакетного вентильного индукторного двигателя с радиально аксиальным замыканием потока
1.3 Многосекционные вентильные индукторные двигатели с независимым возбуждением и компенсацией взаимных индуктивных связей между секциями
Выводы по главе
Глава 2. Разработка системы управления многосекционного вентильного индукторного двигателя с независимым возбуждением с автокоммутацией по датчику положения
2.1 Структура построения силового преобразователя и информационных цепей
2.2 Обоснование структуры системы управления для одной секции
2.3 Система управления с многосекционными ВИД
Выводы по главе
Глава 3. Разработка системы векторного управления вентильного индукторного двигателя с независимым возбуждением
3.1. Математическое описание ВИД с независимым возбуждением для системы векторного управления в осях фц
3.2. Обоснование структуры векторного управления ВИЛ с контуром возбуждения
3.3 Работа ВИЛ с векторной системой управления в режиме ослабления поля
3.4 Разработка и исследование прямого токового управления ВИЛ с НВ для расширения частотного диапазона
3.4.1 Обоснование перехода на прямое токовое управление
3.4.2 Структура системы прямого токового управления
3.4.3 Распределение программных ресурсов контроллера
3.4.4 Требования к аппаратной части при использовании алгоритмов прямого токового управления
3.4.5 Испытания работы вентильного индукторного привода с системой прямого токового управления на опытном макете двигателя
Выводы по главе
Глава 4. Разработка специализированных аппаратных средств для реализации системы управления ВИЛ с НВ
4.1 Разработка высокопроизводительных контроллеров для системы управления ВИЛ с НВ
4.1.1 Обоснование выбора микропроцессорного устройства
4.1.2 Требования к архитектуре контроллера для системы векторного управления
4.1.3 Состав модулей, основные интерфейсы и технические данные контроллера МК13
4.1.4 Состав модулей, основные интерфейсы и технические данные контроллера МК 17

4.2 Разработка специализированных измерителей положения ротора для ВИД с НВ
4.2.1 Встраиваемый датчик положения на дискретных элементах Холла
4.2.2 Встраиваемый датчик положения на аналоговых элементах Холла
4.2.3 Датчики абсолютного положения с помехозащищенным интерфейсом связи
4.2.4 Повышение точности измерения скорости и положения ротора с использованием фильтра Кальмана
Выводы по главе
Глава 5. Экспериментальные исследование ВИЛ с векторной системой управления на базе экспериментального ВИД с НВ ДВИ
5.1 Введение
5.2 Компьютерный автоматизированный стенд для исследований комплектных ВИЛ
5.2.1 Силовой преобразователь для управления экспериментальными двигателями
5.2.2 Структура экспериментального стенда
5.3 Снятие электромагнитных параметров двигателя и сверка их с расчетными данными
5.4 Исследования опытного образца двигателя ДВИ-3 в генераторном режиме работы
5.5 Исследование механических потерь в опытном образце двигателя
5.6 Исследования экспериментального двигателя в режиме короткого замыкания

Уравнения ВИД приведены для скомпенсированной машины с постоянной собственной индуктивностью фазы, взаимной индуктивностью между фазой и обмоткой возбуждения и собственной индуктивностью обмотки возбуждения. В этом случае уравнения двигателя оказываются идентичными уравнениям синхронной машины.
Уравнения потоков:
'4 = 44 + 4/ cos0 • ij
4> = 44+4/Cosl

% = 44 + 4/ COS[0 -Y | • If
= Ljif + Lsf cos ©
( 2л) (
■ ia + Lsf cosl ®-—-ib+L4f cosl ©
(3.1)
уравнения равновесия:

‘ dt
d% dt
c№r
u„ = R.i„ +
и f = Rfif +-

(3.2)
Синтез системы управления удобнее всего производить для двухфазной машины, поэтому необходимо воспользоваться фазными преобразованиями, полученными из условия эквивалентности мощностей:
r _ '10 o' a
a = k n 1 1 b
.p. с ^ a/3. с
, где к,
(3.3)
Перепишем уравнения в ортогональных осях, связанных с неподвижным статором:
4, =44 +4 COS в-для потоков 4і,, = LSL + Lm sin © •
"а=ЛА+-

u/ = Rfif+-
'Vf = Lfif + 4, cos © • /a + Lm sin 0 ■
.где 4,=a|--£s/.(3.4)