Интегрирование частотно-управляемых асинхронных электроприводов в автоматизированные системы машинных агрегатов

• Автор: Шаряков, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

^ ГЛАВА 1. Математическое описание и имитационные модели электромеханических систем виброустановок и тяговых агрегатов, оснащенных регулируемыми электроприводами переменного тока
1.1. Способы построения математических моделей электромеханических систем машинных агрегатов

1.2. Математическое описание механической части вибрационных

установок

1.3. Математическое описание механической части тяговых агрегатов

1.4. Имитационные модели частотно-управляемого асинхронного

двигателя

ф Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. Способы управления электроприводом переменного тока машинных агрегатов

2.1. Способы регулирования скорости асинхронного двигателя

2.2. Системы прямого управления асинхронным двигателем

2.3. Построение структурных имитационных моделей систем управления
асинхронными двигателями
2.4. Способы оптимизации пусковых режимов электропривода
переменного тока
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. Построение и оптимизация автоматизированных систем управления электроприводами машинных агрегатов
3.1. Синтез алгоритмов управления вибрационными установками
3.2. Способы построения систем автоматического управления
р электроприводом тяговых агрегатов
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования системы управления электроприводом машинного агрегата
4.1. Разработка контроллера электропривода
4.2. Экспериментальные исследования системы управления
электроприводом переменного тока машинного агрегата
4.3. Испытания контроллера электропривода на подвижном составе
Выводы по четвертой главе
♦ Заключение
Литература
Приложения к диссертационной работе
* Приложение

Результаты исследования САУ АЭП с алгоритмом прямого
# самоуправления моментом асинхронного двигателя
Приложение
Расчет мощности приводного двигателя для вибрационной
# установки Грохот ГИС
Приложение
Исследование автоматизированной системы управления
тяговым электроприводом
Результаты моделирования работы САУ ЭП макета вагона монорельсовой дороги

Одним из важнейших средств роста производительности труда, повышения качества продукции, обеспечения безопасности является автоматизация производственных и транспортных процессов во всех отраслях народного хозяйства. При автоматизации производственного процесса машины заменяют не только физическую, но и умственную работу человека, управляющего данным процессом. В том случае, когда человек принимает участие в процессе управления при выработке ответственных решений, система называется автоматизированной. Современный этап развития автоматизации опирается на широкое применение ЭВМ и микропроцессорной техники.
При создании автоматизированных систем существенная роль отводится электроприводу (ЭП), способному во многих случаях на основе достижений электромашиностроения, силовой электроники и микропроцессорной техники наилучшим образом решить задачу автоматизации производственных процессов, создания малолюдного производства. Современные системы управления, построенные на цифровых микроконтроллерах, позволяют эффективно управлять ЭП общепромышленного и специального применения, характеризующимися высокими точностью и быстродействием [27].
Возможность использования асинхронного двигателя (АД) в автоматизированном электроприводе (АЭП) является весьма актуальной задачей. АД, по сравнению с двигателем постоянного тока при одной и той же мощности и номинальной угловой скорости в 1,5-2 раза легче, момент инерции ротора меньше и стоимость его ниже. АД, будучи бесконтактной машиной, является более надежным в сравнении с машиной постоянного тока.
В современном ЭП доля асинхронных двигателей достигает 70-80% [27]. Однако в своем большинстве это нерегулируемые машины, чаще всего работающие на своей естественной характеристике, причем
Селектор импульсов, работа которого описывается табл. 2.1, представлен нарис. 2.8 [43, 82].
На рис. 2.9 представлены графики изменения электромагнитного момента и скорости АД в САУ ЭП использующей частотные способы управления АД (1- частотное, 2- частотно-токовое и 3- алгоритм ПСУМ) [43]. Из приведенных кривых видно, что указанные способы обеспечивают пуск АД при максимальном электромагнитном моменте, динамика разгона у них почти одинакова. Видно, что выход на заданный момент у частотного (1) и частотно-токового (2) алгоритмов происходит с перерегулированием. Необходимо отметить что несмотря на отсутствие датчика скорости ПСУМ алгоритм (3) обеспечил такую же динамику разгона, что и у частотных алгоритмов с измерителем скорости.