Синергетическое управление асинхронным тяговым электроприводом транспортных систем

• Автор: Радионов, Иван Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 187 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Математическое описание и современные методы управления электромеханическими системами на базе асинхронных электроприводов .

1.1. Типы электромеханических систем

1.2. Математическое представление ЭМС на базе АЭП

1.3. Обзор современных методов управления ЭМС на базе АЭП

1.4. Синергетическая теория управления .

1.5. Выводы по главе

2. Разработка системы управления ЭМС на базе АЭП с использованием синергетического подхода .

2.1. Синергетический векторный регулятор АЭП.

2.2. Асимптотический наблюдатель составляющих вектора потокосцепления ротора

2.2.1. Метод синергетического синтеза наблюдателей иеизмеряемых координат системы
2.2.2. Синергетический синтез наблюдателя составляющих вектора потокосцепления ротора
2.3. Основные результаты и выводы но главе
3. Синергетический синтез системы энергосберегающего управления асинхронным тяговым электроприводом транспортных систем
3.1. Математическое представление опорноосевого двигателя с опорноосевым редуктором .
3.2. Подходы к энергосбережению в электроприводе.
3.3. Синергетический синтез алгоритмов энергосберегающего управления асинхронным тяговым двигателем.
3.3.1. Синергетический синтез наблюдателя момента сопротивления
в контакте колесо рельс.
3.3.2. Синтез энергосберегающего регулятора АТД с использованием наблюдателя момента сопротивления
3.3.3. Синтез энергосберегающего регулятора АТД с использованием метода интегральной адаптации на инвариантных многообразиях
3.4. Основные результаты и выводы по главе
4. Использование синергетического подхода при формирования тяги в системе тяговый привод колесная пара путь. Проблема боксования
4.1. Особенности регулирование тяги в системе тяговый привод колесная пара путь.
4.2. Синергетический синтез регулятора тяги в системе тяговый привод колесная пара путь с использованием переключения между регулирующими воздействиями.
4.3. Синергетический синтез регулятора тяги в системе тяговый привод колесная пара путь с использованием ограничения па скольжение
4.4. Основные результаты и выводы но главе
Заключение.
Список использованных источников


Основой любой ЭМС является электрическая машина ЭМ. ЭМ подразделяются, исходя из вида создаваемого ими поля, на индуктивные, емкостные и индуктивноемкостные. Наиболее широкое применение получили машины первого типа, электрическое преобразование энергии в которых, происходит в магнитном поле. Несмотря на то, что емкостные машины были изобретены задолго до индуктивных, они до сих пор не получили практического применения, что связано с высокой сложностью создания относительно мощного электрического поля, в котором осуществляется преобразование энергии. Индуктивноемкостные машины появились не так давно и еще не получили широкого практического применения. Преобразование энергии в них происходит в электромагнитном поле. В состав ЭМС входят электромеханический преобразователь энергии ЭМПЭ двигатель или генератор, выполняющий основную функцию, силовой преобразователь энергии и система управления. Механическая часть привода Рис. Практически все ЭМ могут быть использованы как двигатели, так и как генераторы, то есть для них выполняется принцип обратимости . ЭМ можно разделить по типу потребляемого или отдаваемого в сеть тока на двигатели постоянного и переменного тока. Вторые являются наиболее распространенными, в них магнитное поле создается переменными токами обмоток статора и ротора. В двигателях постоянного тока поле формируется постоянными токами обмоток, расположенными только на статоре. В подобных приводах, за. Большинство машин постоянного тока коллекторные. Их обмотки возбуждения расположены на главных полюсах, закрепленных на станине, а выводы секций обмотки ротора якоря впаяны в пластины коллектора. Неподвижный щеточный аппарат и вращающийся на одном валу с якорем коллектор служат для преобразования постоянного тока сети в переменный ток якоря. Конструкция подобных двигателей достаточно сложна, потому и стоимость и эксплуатационные расходы выше в сравнении с двигателями переменного тока. Вследствие этого машины постоянного тока применяют при необходимости широкого и плавного регулирования частоты вращения, либо в установках, питаемых от аккумуляторных батарей 3. Также, среди коллекторных машин, получил распространение универсальный коллекторный двигатель, способный работать как на постоянном, так и на переменном токе. Данный тип электропривода ЭП применяется в бытовой технике, что обусловлено его небольшими размерами, весом и невысокой ценой. Среди бесколлекторных машин выделяют синхронные и асинхронные. В синхронных приводах поле создается обмоткой, питаемой постоянным током и расположенной па роторе. В стандартном исполнении конструкция машины подразумевает неподвижный статор и вращающийся внутри него ротор с обмоткой возбуждения. Но также встречаются синхронные электроприводы с неподвижным ротором и вращающимся статором. Если ротор синхронной машины с явно выраженными полюсами явнополюсный, она способна поддерживать частоту вращения вала привода не выше обмин. При этом полюса имеют ферромагнитные сердечники с насаженными на них многовитковыми катушками возбуждения. Роторы синхронных машин, способные поддерживать частоту вращения выше обмин обычно выполняются неявнополюсными, обмотка возбуждения укладывается в профрезерованные в роторе пазы. Обмотка переменного тока данных приводов распределенная, то есть расположена равномерно по окружности внутреннего диаметра статора в пазах его магиитопровода 4,8,,. Конструкция асинхронного электропривода АЭП с короткозамкнутым роторохм отличается отсутствием обмотки возбуждения ротора, при этом, рабочий поток создается реактивной составляющей тока обмотки статора. Такой подход позволяет исключить необходимость в дополнительном источнике тока для возбуждения привода, вследствие этого, нет необходимости наличия в конструкции скользящих контактов. Это, в свою очередь, в значительной степени упрощает конструкцию привода в сравнении с синхронными или двигателями постоянного тока. В отличие от синхронных машин, в асинхронных частота вращения ротора не равна частоте вращения поля, отличается на величину скольжения ,. На рис. ЭМПЭ.