Система управления многодвигательным асинхронным электроприводом с частотным регулированием самоходного вагона

• Автор: Аникин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

глава 1. особншости констржциисШохо

УСЛОВИЙ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

1.1 Анализ современного состояния тяговых электроприводов подземного самоходного транспорта

1.2 Проблемы внедрения регулируемого электропривода на горные машины

1.3 Выбор типа тягового электропривода для самоходного вагона

1.3.1 Машины постояннс го тока

1.3.2 Вентильные машины

1.3.3 Вентильно-индукторные машины

1.3.4 Асинхронные машины с короткозамкнутым ротором
1.4 Исходные данные и требования для внедрения регулируемого электропривода
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1
ГЛАВА 2. ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ ЧАСТОТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НА САМОХОДНЫЙ ПНЕВМОКОЛЕСНЫЙ ВАГОН
2.1 Тяговый асинхронный электропривод самоходного вагона с частотным управлением
2.1.1 Силовая часть тягового электропривода самоходного вагона
2.1.2 Система управлении; тягового привода
2.1.3 Особенности тягового асинхронного электродвигателя АИУЕ225М для регулируемого электропривода
2.2 Экспериментальные исследования тягового электропривода самоходного вагона в условиях рудника
2.2.1 Работа привода на разных скоростях в режиме «управления частотой питания двигателя»
2.2.2 Работа привода на разных скоростях в режиме «управления скоростью двигателя»
2.2.3 Работа привода при максимальных нагрузках
2.3 Исследование работы функции токоограничения в преобразователе частоты УАС01Ч
2.4 Влияние на работу привода длинного кабеля и пониженного напряжения питания
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АСШОТОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ВЕКТОРНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ
3.1 Математическое описание асинхронного электропривода с векторной системой управления
3.1.1 Математическое описание асинхронного двигателя во вращающейся системе координат
3.1.2 Математическая модель системы векторного управления

3.2 Исследование математической модели системы ПЧ - АД в среде
МАТЪАВ
3.2.1 Влияние изменения электромагнитных параметров тягового электродвигателя самоходного вагона на работу системы
векторного управления
3.2.2 Влияние точности измерения скорости тягового электродвигателя самоходного вагона на работу системы векторного управления
3.2.3 Работа системы векторного управления при перегрузках тягового электропривода самоходного вагона
3.3 Работа системы векторного управления в многодвигательном
электроприводе
3.3.1 Математическая модель системы ПЧ - 4-е АД в среде
МАТЪАВ 7Л
3.3.2 Исследование системы ПЧ - 4-е АД с векторным управлением в среде МАТЬАВ 7 £
3.4 Исследование системы векторного управления АД на лабораторном
стенде АТУ71 -ГЕХШМ05
3.4.1 Лабораторный стенд АТУ71ЪЕХ1ЦМ05
3.4.2 Экспериментальные исследования на лабораторном стенде АТУ71 -ЬЕХШМ05
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙСТОШО-
ЭЛЕКТРОПРИВОДА С АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С ПОВЫШЕННЫМ СКОЛЬЖЕНИЕМ
4.1 Расчет механических и электромеханических характеристик АД
4.2 Анализ отличия экспериментальных и расчетных характеристик АД в диапазоне от полутора до двукратной нагрузки
4.3 Векторные диаграммы для АД с повышенным скольжением при изменении частоты питающего напряжения и двукратной нагрузке с учетом экспериментальных характеристик АД
4.4 Повышение жесткости механических характеристик АД с повышенным скольжением компенсацией снижения основного магнитного потока
4.4.1 Компенсация снижения основного магнитного потока путем повышения амплитуды напряжения питания на 1-ой и 2-ой скоростях передвижения самоходного вагона
4.4.2 Компенсация снижения основного магнитного потока путем снижения частоты напряжения питания на 3-ей скорости передвижения самоходного вагона
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4
ГЛАВА 5. ПОВЫШЕНИЕ ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА САМОХОДНОГО ВАГОНА С ЧАСТОТНЫМ
УПРАВЛЕНИЕМ
5.1 Программа уточненного расчета скорости вращения вала АД

5.2 Алгоритм коррекции амплитуды и частоты напряжения питания АД при изменении нагрузки в широких пределах
5.2.1 Корректировка механических характеристик тягового электропривода самоходного вагона
5.2.2 Экспериментальные исследования работы тягового асинхронного электропривода с разработанным алгоритмом...!21
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение
Приложение

частоты управляет скоростью, очень точно сравнивая действительное значение скорости, полученное с тахометра, с заданной скоростью (точность ±0.01%);
5 - «управление моментом двигателя» (замкнутый контур): задание момента через клеммы входа/выхода и панель управления, преобразователь частоты управляет моментом двигателя.
Тяговый электропривод вагона должен обеспечивать работу на трех скоростях: Зкм/ч, бкм/ч и 9км/ч. В связи с этим наиболее подходящей для управления двигателем является "Макропрограмма с набором фиксированных скоростей". Выбран режим «управления скоростью двигателя», обеспечивающий «поддержание скорости». Очевидно, при этом в ПЧ происходит вычисление «усредненной» скорости двигателей. Производители не раскрывают алгоритма и математической модели, по которой вычисляется скорость вращения и происходит ее поддержание при увеличении нагрузки. По представленной в руководствах к ПЧ информации и сопоставляя ее с известными работами [88, 95, 103] можно предположить, что для поддержания скорости применяются компенсирующие связи - Ш-компенсация или компенсация скольжения (рисунок 2.4).
Реализовать классический тяговый привод, когда сигналом задания является величина силы тяги или тягового момента, было крайне затруднительно по условиям безопасного управления транспортным средством. Передвижение вагона обеспечивается по шахтным дорогам с высотой неровностей 150мм [75], поэтому при тряске и возможных рывках регулировать тяговое усилие с помощью педалей опасно. Исходя из техники безопасности и по требованию эксплуатирующего персонала педалями задается только направление движения самоходного вагона, а сигнал задания на скорость поступает с установленного на пульте управления командоаппарата, который имеет 4-е положения: "0", "1ск.", "Иск.", "Шск.".