Разработка и исследование бездатчикового варианта электропривода по системе "Непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель"

• Автор: Третьяк, Григорий Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
* ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ ДЛЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕХАНИЗМОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
1Л. Современная элементная база силовой электроники
1.2. Преобразователи частоты для модернизации электроприводов непрерывного действия
1.3. Обоснование возможности применения системы НПЧ-АД, построенной на базе модульных преобразователей ПТЭМ-2Р, для энергосберегающего электропривода ряда механизмов
• непрерывного действия
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С БЕЗДАТЧИКОВЫМ ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
2.1. Особенности использования унифицированных модульных тиристорных преобразователей серии
ПТЭМ-2Р для компоновки НТТЧ
2.2. Разработка конструкции преобразователя
* 2.3. Разработка системы векторного управления преобразователем
2.3.1. Особенности управления модульными преобразователями серии ПТЭМ-2Р в составе НПЧ
2.3.2. Разработка задающего генератора для управления бездатчиковой системой НПЧ-АД на основе ПТЭМ-2Р
2.3.3. Разработка узла автоматической синхронизации для
работы системы НПЧ-АД на частоте питающей сети
ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПО СИСТЕМЕ НПЧ-АД
НА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ
3.1. Имитационная модель модульного преобразователя
ПТЭМ-2Р как элемента системы НПЧ-АД
3.1.1. Модель системы импульсно-фазового управления ПТЭМ-2Р
3.1.2. Модель силовой части модульного преобразователя
3.2. Имитационная модель бездатчиковой системы НПЧ-АД
3.2.1. Модель источника электрической энергии
3.2.2. Модель задатчика интенсивности
3.2.3. Модель системы управления преобразователем
3.3. Результаты моделирования системы НПЧ-АД и их сравнение

с экспериментальными данными
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ БЕЗДАТЧИКОВОЙ СИСТЕМЫ НПЧ-АД
4.1. Исследование статических режимов
4.2. Исследование динамических режимов
4.3. Исследование энергетических режимов системы НПЧ-АД
4.3.1. Анализ выходных токов и напряжений
^ 4.3.2. Анализ потребляемого тока
4.3.3. Анализ потребляемой реактивной мощности
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Эффективность и оптимальность большинства технологических процессов, а также работа многих машин и механизмов в настоящее время обеспечиваются регулируемым электроприводом. Актуальной проблемой современного регулируемого электропривода переменного тока является создание простых, надежных, экономичных, не требующих постоянного квалифицированного техухода электроприводов по системе «Непосредственный преобразователь частоты — асинхронный двигатель» (НПЧ-АД) для тяжелых условий эксплуатации. В научной группе экскаваторного электропривода кафедры Автоматизированного электропривода Московского энергетического института (Технического университета) разработки и исследования таких электроприводов ведутся на базе унифицированных модульных тиристорных преобразователей в объектно-ориентированном экскаваторном исполнении серии ПТЭМ-2Р.
Выполненные исследования показали, что для обширной группы механизмов продолжительного режима работы и большой мощности, таких как насосы, вентиляторы, нагнетатели, воздуходувки, компрессоры и т.п. возможно и целесообразно создание практически безналадочных бездат-чиковых систем НПЧ-АД, построенных на основе тиристорных преобразователей серии ПТЭМ-2Р. Это обусловлено поступившими предложениями от горно-обогатительных и металлургических предприятий

условиями эксплуатации существенного значения не имеет, ибо предлагаемая компоновка при надлежащем учете особенностей обеспечивает максимальную реализацию преимуществ частотноуправляемого асинхронного электропривода благодаря следующим условиям:
- сохраняется хорошо освоенный в эксплуатации принцип настройки аналоговых регуляторов с использованием подчиненного регулирования и последовательной коррекции;
- исключается необходимость ремонта отказавших преобразователей на объекте, повышается производительность машин за счет исключения простоев по вине электроники;
- ремонт электронных устройств в стационарных условиях с соблюдением технологии повышает надежность их работы в последующей эксплуатации.
Применение двигателей с короткозамкнутым ротором позволит увеличить ресурс электропривода, а применение гибких и продуманных алгоритмов управления позволит снизить износ механических элементов за счет уменьшения динамических нагрузок в приводе.