Моделирование двигателя постоянного тока последовательного возбуждения, работающего в составе вентильного электропривода

• Автор: Романенко, Ирина Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1 Аналитический обзор математических моделей и методов

МОДЕЛИРОВАНИЯ МАШИННОВЕНТИЛЬНЫХ СИСТЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.1 Общая характеристика проблемы моделирования машинновентильных систем

1.2 Формулировка математической модели машинновентильной системы постоянного тока.

1.2.1 Модель двигателя постоянного тока

1.2.2 Математическая модель управляемого выпрямителя.

1.2.3 Моделирование системы управления электроприводом

1.3 Методы реализации динамических математических моделей

Краткие итоги 1й главы

Глава 2 Математическое моделирование квазистационарных
РЕЖИМОВ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ОСНОВЕ ПОВЕРОЧНОГО РАСЧЕТА
2.1 Общая характеристика программного комплекса
2.2 Организация ввода исходных данных
2.2.1 Ввод технических характеристик двигателя.
2.2.2 Использование эмпирических кривых
2.2.3 Дополнительные справочные данные.
2.3 Моделирование статических характеристик на основе поверочного расчета
2.4 Типизация параметров рабочего режима двигателя.
2.5 Моделирование квазистационарных режимов двигателя постоянного
тока на основе поверочного расчета при пульсирующем питании
Краткие итоги 2й главы
Глава 3 Математическая динамическая1 модель двигателя
ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО В
СОСТАВЕ ВЭП, ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ
3.1 Формулировка динамической модели.
3.2 Параметры динамической модели
3.2.1 Постоянные параметры динамической модели
3.2.2 Переменные параметры динамической модели
3.3 Моделирование переходных электромеханических процессов на основе предложенной математической модели
3.3.1 Подготовка данных для моделирования динамических режимов
3.3.2 Алгоритм расчета различных динамических режимов ДПТ
3.3.3 Результаты моделирования различных динамических режимов Д1 ГГ последовательного возбуждения
3.4 Моделирование динамических режимов работы ДПТ последовательного возбуждения на основе численноаналитического метода дифференциальнотейлоровского преобразования.
3.5 Сравнение результатов моделирования с экспериментальными
данными.
Краткие итоги 3й главы.
Глава 4 Моделирование переходных режимов ДПТ, работающего в
СОСТАВЕ ВЭП С ПОДЧИНЕННОЙ СИСТЕМОЙ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ
4.1 Математическая модель системы ВЭП постоянного тока
4.2 Моделирование переходных режимов ДПТ, работающего в составе ВЭП с подчиненной системой регулирования параметров, без учета и с учетом угла коммутации у
4.3 Влияние параметров модели двигателя на показатели качества регулирования без учета угла коммутации.
4.4 Влияние параметров модели двигателя на показатели качества
регулирования с учетом угла коммутации у
Краткие итоги 4й главы.
Заключение
Список литературы


Проведено исследование влияния параметров модели двигателя на такие показатели качества регулирования, как перерегулирование, время регулирования, а также на коэффициент пульсаций тока якоря. Основные выводы и положения диссертационной работы сформулированы лично автором. Публикации и апробация результатов исследования. По теме диссертации автором опубликовано 9 работ, из них 2 статьи в журнале Вестник Воронежского государственного технического университета входящем в перечень ВАК РФ, 2 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ, 1 депонированная в ВИНИТИ рукопись. IV международной научнопрактической конференции Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности СанктПетербург, . Возможности проведения экспериментальных исследований МВС с тяговыми двигателями ограничены в силу их большой мощности. В связи с этим вопросы моделирования таких систем обладают особой актуальностью, поскольку это позволяет свести к минимуму натурный эксперимент, а также получить характеристики двигателей не только в ходе их эксплуатации, но также и на стадии проектирования. Кроме того, для решения различных технических задач, возникающих в ходе эксплуатации ВЭП, важным является наличие информации о качественном и количественном влиянии конкретных конструктивных параметров двигателя, как на его статические характеристики в том числе на КПД, что особо важно в целях экономии электроэнергии, так и на динамические характеристики МВС в целом. Это позволит корректировать конструкцию двигателя таким образом, чтобы получить требуемые значения того или иного параметра, при возможном допустимом ухудшении другого например, изменив сопротивление якорной цепи, уменьшить перерегулирование, допустив при этом некоторое снижение КПД. Для повышения эффективности использования ВЭП и получения его наилучших характеристик, целесообразным является создание такой универсальной модели МВС, которая при этом наиболее полно отражала бы физические процессы в двигателе и с целесообразной точностью описывала работу выпрямителя и систему его управления . Однако традиционно при моделировании МВС модели двигателей и вентильных преобразователей максимально упрощались 7, либо делался акцент на отдельном параметре или зависимости для решения узкой специфической задачи 8. В настоящее время моделированию ВЭГ1 посвящено большое количество работ, как в России , так и за рубежом . При этом одним из наиболее популярных инструментальных средств для моделирования ВЭН является фирмы . В состав этого пакета входит система моделирования ii, которая содержит готовые компоненты и позволяет создавать свои блоки моделей , поведение которых описывается языком программирования поддерживается встроенный язык , язык , Фортран и язык Си . Готовые блоки включают в себя упрощенное описание преобразования электрической энергии в механическую и не дают полного отображения происходящих при этом физических процессов в двигателе . Так как система моделирования ii позволяет создавать свои блоки, то очевидно, что модель требуемой точности может быть реализована в нем с помощью соответствующей программы. Однако при этом возникает сложность, связанная с наличием исходных данных параметров модели. Чем точнее модель, тем больше трудностей возникает при определении ее параметров. Имеющаяся литература, в том числе справочники, даже клиентские формуляры, не содержат такой информации, в связи с этим использование таких программных разработок в промышленности, несомненно, вызовет у пользователя трудности. В связи с этим актуальным является создание таких программных продуктов, в которых были бы реализованы наиболее точные модели двигателя при минимальном количестве исходных данных например, технических характеристик, приведенных в паспорте двигателя номинальной мощности, напряжения, частоты вращения, КПД. Параметры для наиболее точных моделей при таком минимуме исходных данных могут быть получены с помощью поверочного расчета. Реализация поверочного расчета двигателя в ii в свою очередь также требует написания дополнительного блока с соответствующим программным обеспечением.