Управление моментом вентильно-индукторного двигателя

• Автор: Хадде Абдулрзак Ш.
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 Управление процессами электромеханического преобразования энергии в вентильно-индукторном двигателе.
1.1 Структуры систем управления регулируемых приводов
1.2 Особенности конструкции индукторной машины
1.3 Функциональная схема вентильно - индукторного двигателя
1.4 Алгоритмы коммутации фаз ВИД
1.4.1 Связь между частотой возбуждения фаз ВИД и частотой вращения ротора
1.4.2 Токи обмотокИД
1.4.3 Электромагнитный момент в ВИД
1.4.4 Кривая изменения мгновенного момента фазы ВИД
^ 1.5 Математические модели вентильно-индукторного двигателя
1.6 Выводы
Глава 2 Анализ процессов преобразования энергии в ВИД
2.1 Общие положения
2 .2 Основные положения теории электромеханического преобразования энергии в ВИД
2.2.1 Влияние насыщения
2.3 Анализ процессов изменения тока фазы в процессе коммутации
2.3.1 Включение фазы и формирование переднего фронта тока
2.3.2 Рабочий этап цикла коммутации
2.3.3 Выключение фазы, и формирование заднего фронта тока
2.4 Выводы

Глава 3 Анализ колебаний электромагнитного момента ВИД ^ 3.1 Причины вызывающие пульсации момента
3.2 Исследование колебаний электромагнитного момента на математической модели ВИД
3.2.1 Линейная модель ВИД
3.3 Исследование колебаний электромагнитного момента с помощью линейной уточненной модели ВИД
3.4 Выводы
Глава 4 Способы уменьшения колебаний электромагнитного момента ВИД
4.1 Метод формирования фазных токов включенных обмоток обеспечивающихся постоянство ЭМ момента
4.2 Описание вычислительного алгоритма (метод хука-дживса)
4.3 Использование экспериментальных характеристик ВИД для уточнения моделей двигателя
А 4.4 Оптимизация управления из условия минимума потерь
4.5 Оптимизация управления по минимуму напряжения питания
4.6 Система управления ВИД
4.7 Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение
В настоящее время одним из наиболее динамично развивающихся типов электромеханических преобразователей энергии (ЭМП) являются бесконтактные вентильные машины, к которым относятся и вентильно-индукторные двигатели (ВИД).
ВИД имеют простую конструкцию, благодаря которой они исключительно надежны, долговечны и технологичны; хорошо приспособлены для работы во взрывоопасных и агрессивных средах при повышенной температуре; покрывают большой диапазон мощностей и обеспечивают глубокое регулирование частоты вращения, что обусловлено применением микропроцессорных регуляторов; имеют высокие энергетические показатели, в следствие пренебрежимо малого уровня потерь в роторе. Использование в ВИД полупроводниковых преобразователей в силу общемировых тенденций удешевления электронной техники не приводит к непомерному росту их стои-* мости. Совместное рассмотрение цен на полупроводниковую технику и материалы, используемые при производстве ВИД, позволяет говорить о высоких экономических показателях данного класса ЭМП.
Высокие энергетические, экономические и технологические показатели позволяют ВИД все более успешно конкурировать с другими типами машин (двигателями постоянного тока, асинхронными и синхронными двигателями).
Области применения ВИД широки и разнообразны. Они могут быть использованы в электроприводах компрессоров, насосов, вентиляторов, стиральных машин, кухонных комбайнов и электроинструмента. Органическое объединение электромеханического звена и управляемого полупроводнико-ф вого инвертора уже сегодня делает возможным создание на основе ВИД универсальных электроприводных комплексов, которые находят широкое при-

где - И’,(0,О = - коэнергия, 0 - угол, определяющий положение

ротора; <о - угловая частота вращения ротора, Мс- момент нагрузки , I- момент инерции вращающихся частей, приведенный к валу двигателя.
Решение уравнения ЭДС вентильного индукторного двигателя, представленного в форме (1.11), может быть выполнено методами численного интегрирования. Однако, нелинейные функции ч/{в,г) или 1(0,/) в аналитической форме выразить достаточно сложно.
В настоящее время существуют два подхода к созданию математической модели. Первый из них связан с приближенным аналитическим анализом магнитной цепи. Здесь возможна кусочно - линейная аппроксимация кривых зависимости потокосцепления обмотки от протекающего в ней тока для различных угловых положений ротора, кроме того, часто используются, приближенные функции, аппроксимирующие реальные кривые потокосцеплений [66]; функции Фрелиха, квадратичные функции, ряды Фурье [40].
Уравнение ЭДС, на котором обычно базируются математические модели ВИД, можно анализировать используя два различных подхода [34]. Первый

основан на понятии дифференциальной индуктивности/;
Г7 ._ 044/, 0) 54'с# 54'//
С/ = //? + *-2—£■ = */? + — +---,
<А 5/ Л 50 0/ ^1 ,2"»
0/ 54' 0/ 54' ^
и=Ш+Ь ———+ <о — = т+1а>—+о—.
0(0/<ц) 50 00

второй подход основан на понятии линеаризованной индуктивности Ь = —-; в этом случае:
тт -п //4' и = //? +--= //? + —-—/ = //? + / — + /,— = //? + /©— + Ьа)— (113)
а 0/ л л сю <16
Исходной информацией для работы такой модели является семейство характеристик намагничивания, хранящееся в памяти ЭВМ в форме матрицы. Однако использование дифференциальной индуктивности предполагает при-