Разработка и математическое моделирование самотормозящихся асинхронных электроприводов

• Автор: Таршхоев, Рамазан Захирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 193 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ТОРМОЖЕНИЯ И САМОТОРМОЖЕНИЯ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л Общие сведения по торможению и самоторможению асинхронных электроприводов
1.2 Критический анализ существующих устройств торможения и самоторможения асинхронных электроприводов
1.3 Обоснования принципа и конструкции аксиального самотормозящегося электропривода и задачи исследования
1.4 Выводы по главе
2. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ТОРМОЗЯЩИХСЯ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
2.1 Общие сведения теории торможения асинхронных электроприводов
2.2 Принципы и устройства торможения асинхронных электроприводов
2.3 Разработка схем управления тормозными устройствами
2.4 Выбор конструкции и фрикционных материалов тормозных устройств55
2.5 Выводы по главе
3. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ САМОТОРМОЗЯЩИХСЯ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
3.1 Общие вопросы по самоторможению асинхронных электроприводов
3.2 Разработка конструкции самотормозящихся асинхронных электроприводов
3.3 Разработка основных электромагнитных и геометрических соотношений в самотормозящихся асинхронных электроприводах
3.4 Развитие теории самотормозящихся асинхронных двигателей с массивным ротором
3.5 Разработка методики расчета осевых электромагнитных усилий в самотормозящихся асинхронных электроприводах
3.6 Выводы по главе
4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОРМОЗЯЩИХСЯ И САМОТОРМОЗЯЩИХСЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
4.1 Общие сведения о моделировании тормозящихся и самотормозящихся электроприводов
4.2 Построение математической модели тормозящихся асинхронных электроприводов
4.3 Построение математической модели самотормозящихся электроприводов
4.4 Выводы по главе
5. РЕАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛЕЙ ТОРМОЗЯЩИХСЯ И САМОТОРМОЗЯЩИХСЯ АСИНХРОННЫХ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Общие сведения по реализации математической модели
5.2 Матрица планирования эксперимента как инструмент для реализации математической модели
5.3 Установление связей между динамическими показателями и переменными параметрами самотормозящегося электропривода
5.4 Экспериментальные исследования магнитных свойств различных
материалов роторов самотормозящих электроприводов
5.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение А Моделирование самотормозящегося асинхронного
электродвигателя в среде Ма1ЬаЬ
Приложение Б Экспериментальные исследование различных свойств конструкционных сталей

ВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Развитие индивидуального привода и оснащение промышленности высокопроизводительными автоматическими линиями и машинами ставит перед электромашиностроением задачи по созданию совершенных конструкций электрических машин, которые за счет увеличения скорости и сокращения непроизводительного времени, затрачиваемого на их остановку, должны значительно повысить производительность исполнительных механизмов [4, 5, 9, 28, 29, 33, 38, 45, 50, 52, 53].
В настоящее время наиболее массовой продукцией электромашиностроения является асинхронные электродвигатели (АД), которые широко применяются в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве.
Для нормальной эксплуатации большинства машин и механизмов необходимы АД с надежно действующими тормозными устройствами, обеспечивающими в нужный момент быструю и точную остановку электропривода.
Значение тормозных устройств существенно возрастает в связи с увеличением движущихся масс, скоростей движения и частоты торможения. За последние годы разработано и освоено большое количество конструктивных разновидностей таких устройств [56, 58, 59, 65, 88, 89,92].
Изучение зарубежных каталогов показывает, что в настоящее время электродвигатели с тормозными устройствами выпускаются во всех промышленно развитых странах, при этом основная масса электродвигателей изготавливается со встроенными электромагнитными тормозами постоянного и переменного тока.
Отечественной промышленностью электродвигатели со встроенными электромагнитными тормозами постоянного и переменного тока практически
двухполупериодный выпрямитель; б-подключение однообмоотчного ЭМТУ через однополупериодный выпрямитель; в- двухобмоточный ЭМТУ с параллельно соединенными обмотками; г- двухобмоточный ЭМТУ с последовательно соединенными обмотками; д- симметричное подключение ЭМТУ; е- симметричное подключение однообмотчного ЭМТУ; ж-подключение с трансформаторной связью цепей питания ЭМТУ и двигателя
Питание однополупериодным выпрямленным напряжением, так же как и увеличение скважности импульсов напряжения в тиристорных СУ, увеличивает уровень шума и вибрации электромагнита. Однако обычно этот недостаток не является решающим, поскольку сам электродвигатель является более интенсивным источником шума и вибрации, определяя указанные показатели всей системы в целом.
Для комплексного улучшения технико-экономических показателей ЭМТУ целесообразно использование схем форсировки размыкания. Длительность режима форсировки размыкания при этом может задаться тремя способами: длительностью разгона двигателя, с помощью датчика положения якоря ЭФТ, длительностью переходного процесса, протекающего в СУ. Очевидно, что наиболее полно задаче форсировки размыкания отвечает второй из этих способов. Однако он предлагает наличие контактных датчиков, что уменьшает надежность таких устройств или использование бесконтактного датчика, что приводит к усложнений СУ. Третий из указанных способов достаточно универсален, так как требует для своей реализации незначительного усложнения СУ и в то же время обеспечивает независимость длительности режима форсировки от режима работы самого электродвигателя.
Форсировка пусковым током электродвигателя, с точки зрения технической реализации СУ, наиболее проста. Основной недостаток этого способа - ухудшение характеристик электродвигателя. Кроме того, в силу известной доли неопределенности на стадии проектирования конкретных условий работы электродвигателя, ЭМТУ с такой форсировкой должны