Регулируемый электропривод вспомогательных агрегатов подвижного состава с асинхронным двигателем, имеющим поворотный статор

• Автор: Пугачев, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

1. Анализ технических характеристик и схемных решений
приводов вспомогательных механизмов тягового подвижного

состава
1.1. Общая характеристика систем охлаждения локомотивов
1.2. Классификация и основные характеристики приводов систем охлаждения энергетических установок тепловозов
1.3. Регулируемый электропривод с асинхронным электродвигателем вспомогательных механизмов тепловозов
1.4. Особенности регулируемых электроприводов вспомогательных механизмов электровозов переменного тока
1.5. Общие сведения об электроприводе с асинхронным двигателем, имеющим поворотный статор
1.6. Результаты анализа, постановка задач исследования
2. Разработка математической модели электропривода
2.1. Схема замещения электропривода с асинхронным двигателем, имеющим поворотный статор, соответствующая статическим режимам работы
2.2. Выбор математической модели асинхронного электродвигателя, описывающей переходные процессы
2.3. Дифференциальные уравнения электропривода с асинхронным двигателем, имеющим поворотный статор
2.4. Дифференциальные уравнения вспомогательного электропривода поворота статора
Выводы
3. Разработка алгоритмов управления электроприводом с асинхронным двигателем, имеющим поворотный статор
3.1. Динамические свойства электропривода с поворотным статором

3.2. Анализ частотных характеристик
3.3. Синтез системы управления скоростью вращения электропривода с поворотным статором
3.4. Синтез системы управления электропривода поворота статора
Выводы
4. Экспериментальные исследования электропривода с поворотным статором
4.1. Экспериментальная установка для проведения исследований
4.2. Измерительные устройства и аппаратура
4.3. Разработка принципиальной схемы электропривода поворота статора
4.4. Результаты экспериментальных исследований и верификация математической модели
Выводы
5. Технико-экономическая оценка эффективности применения разработанного электропривода в системах охлаждения
Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложения
Асинхронные двигатели, благодаря своим несомненным преимуществам, широко применяются на транспорте для привода вспомогательных агрегатов — вентиляторов, насосов, компрессоров. В автоматических системах ре-
* I
гулирования электропривод с асинхронным двигателем вместе с вспомога-тельными агрегатами выполняет функцию исполнительно-регулирующего устройства. Поэтому кроме общетехнических требований к нему должны предъявляться специфические требования как к элементу автоматики. Известно, что по своим технико-экономическим показателям автоматические системы регулирования непрерывного действия выгодно отличаются, от систем релейного действия. Вместе с тем, применяемые в настоящее время на,подвижном составе виды электропривода вспомогательных агрегатов не обеспечивают плавного изменения, регулирующих воздействий. Широкое использование известных видов регулируемого-электропривода с асинхронным двигателем, разработанных в России и за рубежом, в настоящее время сдерживается в силу ряда,причин. '•
В связи с этим, задача разработки и исследования регулируемого электропривода вспомогательных агрегатов подвижного состава на" базе асинхронного электродвигателя, имеющего поворотный статор, является актуальной.
Целью диссертационной работы является разработка и исследование регулируемого электропривода вспомогательных агрегатов с вентиляторным моментом сопротивления на базе асинхронного электродвигателя с поворотным статором для подвижного состава.
Достижение указанной цели определило следующие основные задачи диссертационной работы:
- анализ технических характеристик, схемных и конструктивных решений электроприводов вентиляторов охлаждения тягового электрооборудования и энергоустановок подвижного состава;

может быть различной. Поэтому принятые допущения должны быть четко оговорены, а их приемлемость обоснована [21].
Рассмотрим трехфазную идеализированную машину (рис. 2.4), как наиболее часто принимаемую в качестве исходной модели асинхронного двигателя
Рис. 2.4. Пространственная модель трехфазной идеализированной машины
Перечислим основные допущения и ограничения, связанные с понятием «идеализированная машина» [33, 37]:
- нелинейные магнитные процессы в стали отсутствуют, магнитная цепь машины ненасыщенна;
- реальная распределенная обмотка заменяется сосредоточенной;
- поверхности статора и ротора в зоне воздушного зазора гладкие, статор и ротор имеют однотипные обмотки, воздушный зазор равномерен;
- мдс и магнитные индукции распределяются в воздушном зазоре синусоидально;
- магнитная проводимость по внутреннему диаметру статора постоянна и не зависит от положения ротора, все параметры ее линейные (в том числе индуктивности потоков рассеяния фаз статора и ротора постоянны).
В модели машины имеются три обмотки на статоре и три обмотки на роторе, фазы которых сдвинуты на угол 120°. В непреобразованной системе ко-
[37].