Частотно-токовый электропривод с управляемой нулевой составляющей тока

• Автор: Муконин, Александр Константинович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 197 c. : ил

1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ЧАСТОТНО-ТОКОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Структура частотно-токового электропривода

1.2. Обзор и анализ регулируемых, источников тока

1.3. Потери энергии в регулируемых источниках тока

1.4. Обзор и анализ схем преобразователей координат

1.5. Цель и задачи исследования и разработки

2. СИЛОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ С

УПРАВЛЯЕМОЙ НУЛЕВОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА

2.1. Определение уравнений фазных напряжений в частотнотоковом электроприводе

2.1. Преобразователь энергии в приводе с однополярными

фазными токами

2.3. Преобразователь энергии в приводе с формой фазных
токов в виде последовательности четырех частей синусоид и двух пауз
2.4. Выводы
3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ В ЧАСТОТНО-ТОКОВОМ ПРИВОДЕ
ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМАХ ФАЗНЫХ ТОКОВ
3.1. Минимизация потерь в силовых преобразователях энергии
с непосредственной связью
3.2. Потери в частотно-токовом электроприводе с однополярными фазными токами
3.3. Потери в электроприводе с формой токов в виде последовательности четырех частей синусоид и двух пауз
3.4. Выводы

4. РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ЗВЕНА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
4.1. Реализация функциональных преобразователей
4.2. Совершенствование схем преобразователей координат
4.3. Выводы
5. РАЗРАБОТКА, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ ЧАСТОТНО-ТОКОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С НУЛЕВОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА
5.1. Разработка экспериментального образца электропривода
5.2. Экспериментальные исследования частотно-токового электропривода с нулевой составляющей тока.»
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список основной использованной литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
К основным тенденциям, определяющим в настоящее время развитие электропривода, относят резкое увеличение потребности в регулируемом приводе /98/, Известно, что в большинстве существующих регулируемых электроприводов в качестве электромеханического преобразователя энергии используются коллекторные машины постоянного тока. Однако в последние годы наблюдается интенсивный роет числа разработок и публикаций, посвященных регулируемым приводам с машинами переменного тока - асинхронными и синхронными. Применение машин переменного тока в электроприводе обусловлено рядом их известных преимуществ по сравнению с машинами постоянного тока - отсутствием коллекторного узла, меньшими стоимостью, габаритами, моментом инерции ротора и расходом меди, большей надежностью. Наличие этих преимуществ определяет одно из важнейших направлений в электроприводе - развитие регулируемого привода с машинами переменного тока.
В области регулируемых приводов переменного тока, несмотря на сравнительно большой период их существования, имеется целый ряд проблем, требующих решения. В частности, основным недостатком, который ограничивал и ограничивает возможности использования приводов названного класса, является более высокая, чем в приводах постоянного тока, стоимость преобразовательного оборудования. Прогресс электроники, совершенствование схем преобразователей частоты уменьшает разницу в стоимости силовых преобразователей энергии регулируемых приводов постоянного и переменного тока /38,80,112 /. Однако эта разница остается пока довольно значительной и нуждается в дальнейшем сокращении.
Перед разработчиками приводов переменного тока стоит также
50где их , Ііу , и0 , % }у>е - соответственно напряжения и потокосцепления трехфазной машины, записанные в осях X ,у ;
и)^ - скорость вращения осей X ,У относительно статора машины.
Электромагнитный момент машины /34/:
М=К%1*-Чи3) (2.2)
Преобразования потокосцеплений трехфазной машины к осям х , у выполнены во многих работах. Как известно, в уравнения потокосцеплений не входит величина , а потокосцепление не зависит от токов 1Х , 1у . Для потокосцепления верно выражение:
Ч'тДЛо , (2.3)
где Ь0 - индуктивность нулевой последовательности.
Исходя из выражений (2.1)-(2.3) и известных уравнений потокосцеплений Нх»%, можно представить структурную схему трехфазной машины переменного тока - рис.2.1 ( 3 - оператор диффкренцирования). Вид структуры выделенного на рисунке контура потокосцеплений определяется типом электрической машины - асинхронной, синхронной неявнополюсной, синхронной реактивной и т.д. Обведенный штриховой линией контур координат X , у идентичен структурам, изображающим уравнения динамической механической характеристики трехфазной машины при равной нулю величине і0.
Рассматриваемая структурная схема отличается от традиционных наличием канала нулевой составляющей тока, представленного на рисунке апериодическим звеном, входным сигналом которого является нулевая составляющая напряжения Ц0 , а выходным - величина Ц . Канал нулевой составляющей тока электрической машины не связан с контуром координат X ,У и не оказывает влияния на электромагнитный момент.