Разработка и исследование частотного асинхронного электропривода с системой управления углом между векторами тока статора и тока намагничивания

• Автор: Корчагина, Вера Анатольевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 203 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СИСТЕМЫ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ЧАСТОТНЫМ
УПРАВЛЕНИЕМ
1.1. Обзор современных систем асинхронного электропривода с частотным
управлением
1.2. Классификация способов частотного регулирования асинхронным электроприводом
1.3. Сравнительный анализ систем скалярного и векторного управления
ВЫВОДЫ
2. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СИСТЕМ АСИНХРОННОГО
ЭЛЕКТРОПРИВОДА МАТЕМАТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
2.1. Математические модели асинхронных двигателей
2.2. Сравнение систем оптимального регулирования асинхронным электроприводом
2.3. Математическое описание систем «преобразователь частоты -асинхронный двигатель»
2.4. Анализ свойств асинхронного двигателя при частотном
управлении
ВЫВОДЫ
3. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ЧАСТОТНОГО
АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С УПРАВЛЯЕМЫМИ КООРДИНАТАМИ ВЕКТОРА ТОКА СТАТОРА
3.1. Общие принципы построения двухканальной системы управления частотным асинхронным электроприводом и синтез замкнутого канала управления модулем вектора тока статора

3.2. Синтез канала задания частоты вращения поля статора асинхронного двигателя
3.3. Построение частотного асинхронного электропривода с управляемыми координатами вектора тока статора на базе преобразователя частоты
с релейным регулятором тока
3.4. Синтез системы управления частотным асинхронным электроприводом переменного тока с управляемыми координатами вектора тока статора
и оценка результатов моделирования переходных процессов
ВЫВОДЫ
4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ИХ ОСОБЕННОСТИ В
СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПИТАТЕЛЬНОГО НАСОСА
4.1. Описание основных элементов технологического процесса системы теплоснабжения
4.2. Сравнительная оценка систем электропривода
питательного насоса
4.3. Эффективность использования системы с векторным управлением
4.4. Энергетические особенности частотного асинхронного электропривода
с системой управления моментообразующими векторами
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время энергосбережение является одной из наиболее приоритетных задач, предъявляемых к регулируемому электроприводу различных типов механизмов. Снижение электропотребления за счет применения современных средств управления, использующих достижения микропроцессорной техники, приобретает особую актуальность.
Актуальность работы. Основным элементом регулируемого электропривода переменного тока является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, так как он характеризуется простой и надежной конструкцией.
Учитывая то, что в настоящее время большинство приводов, таких как: вентиляторы, насосы, компрессоры и т.д.- являются нерегулируемыми, актуальной является задача перехода к регулируемым системам управления, причем система управления должна обеспечивать надежность и высокие энергетические характеристики привода. Применение частотно-регулируемого привода позволяет сэкономить потребление электроэнергии за счет точного и оптимального регулирования скорости механизмов, увеличивать срок службы механической части привода, благодаря возможности регулирования величины пусковых токов и моментов двигателя. С развитием микропроцессорных систем электропривод на базе АД получил бурное развитие и в большинстве случаев заменил двигатель постоянного тока. Тем не менее действующие структуры систем управления асинхронным электроприводом, применяемые в настоящее время, продолжают усовершенствоваться.
Задача энергосбережения в асинхронном электроприводе на сегодня является приоритетной. При этом синтезу оптимальных систем скалярного и векторного частотного управления посвящено большое количество работ. Однако они характеризуются сложными алгоритмами расчета переменных, зависящих друг от друга. Использование усовершенствованной математической модели асинхронного двигателя дает возможность оптимизировать и упростить алгоритм работы системы частотно-векторного управления.
Выводы

При проведении обзора и анализа отобранного материала прослеживается актуальная научная и практическая задача, в основе которой лежат современные компьютерные технологии, содержащие прикладные пакеты, представляющие возможность моделирования динамичных регулируемых асинхронных электроприводов.
Комплексное моделирование асинхронного электропривода с ПУМ должно учитывать все новейшие достижения в области цифровой реализации системы, электромагнитного момента и частоты вращения ротора. Поэтому на сегодняшний день исследования в данном направлении актуальны.
Внедрение регулируемого асинхронного электропривода позволяет получать новые качества систем и часто дает значительный эффект энергосбережения, при этом насущной проблемой становится определение экономической эффективности, которую можно получить от внедрения преобразователей частоты.
При векторном регулировании, в отличие от частотного, управление скоростью вращения двигателя осуществляется с помощью регулирования амплитуды и фазы вектора поля двигателя. Такое управление является наиболее точным в динамике и статике, а также более экономичным.