Совершенствование управления режимами работы асинхронных полюсопереключаемых двигателей сельскохозяйственных механизмов

• Автор: Закабунин, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил

Оглавление
Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Анализ регулируемых электроприводов, применяемых в сельском хозяйстве.

1.2. Методы преобразования полюсов асинхронных полюсонереключаемых двигателей.

1.3 Особенности работы сельскохозяйственных механизмов и агрегатов с миогоскоростными нолюсопереключаемыми асинхронными
двигателями
2 Переходные процессы в асинхронных иолюсопереключаемых двигателях сельскохозяйственных механизмов
2.1. Математическое моделирование асинхронных полюсонереключаемых двигателей и реализация математических моделей на ЭВМ
2.2. Динамические режимы работы асинхронных иолюсопереключаемых двигателей в сельском хозяйстве

2.2.1 Особенности динамических режимов при переключении полюсов

2.2.2. Влияние момента инерции и характера нагрузки.
2.2.3. Влияние величины статическго момента нагрузки
2.2.4. Влияние нссимметрии питающего напряжения различных нагрузках.
2.3. Переходные процессы в динамических режимах переключения полюсов при различных начальных условиях.
2.3.1 Влияние незатухшего поля ротора
2.3.2 Влияния времени пауты между режимами
2.3.3 Влияния фазы пизающего напряжения .
2.4. Анализ влияния различных нагрузок на работу асинхронных иолюсопереключаемых двигателей методом попарных сравнений.
Выводы.
3. Разработка системы управления переключением полюсов асинхронных
полюсоперсключаемых двигателей.
3.1 Функциональная схема системы управления
3.2 Принципиальная схема блока логики
3.3 Принципиальная схема блоков временной задержки.
3.4 Принципиальная схема блоков синхронизации и распределителя импульсов
3.5. Принципиальные схемы фазосдвигающего блока и блока усиления импульсов
3.6. Принципиальные схемы силовой части системы управления
3.7 Порядок работы системы управления асинхронным
полюсопереключаемым двигателем
4. Экспериментальные исследования переходных процессов во время
переключения полюсов асинхронных полюсопереключаемых
двигателей
4.1. Методы экспериментальных исследований
4.2 Стенд для проведения экспериментальных исследований.
4.3 Результаты экспериментальных исследований и их анализ.
5. Расчет экономического эффекта мри внедрении системы управления
асинхронными полюсопсреключасмыми двигателями.
Общие выводы
Список литературы


Машинные преобразователи частоты, как специальные, так и па базе асинхронных двигателей с фазным ротором, хорошо изучены и используются в настоящее время для питания высокочастотных машинок стригальных пунктов овцеводческих хозяйств, а также для привода вентиляторных установок в животноводческих и птицеводческих помещениях. С помощью подобных преобразователей практически может быть решена проблема плавного пуска и регулирования частоты вращения коротко замкнутых электродвигателей. Однако необходимо отметить, что широкое внедрение их в сельскохозяйственное производство пока сдерживается по экономическим и эксплуатационным условиям. Кроме того, необходимо детальное исследование работы электродвигателей конкретных машин от таких преобразователей. Из других методов регулирования частоты вращения асинхронных коротко замкнутых электродвигателей следует отметить приводы с муфтами скольжения, позволяющие осуществлять равномерное ступенчатое регулирование частоты вращения рабочего механизма при постоянном моменте или автоматическое поддержание заданного значения частоты вращения при изменении нафузкн. Их применение может быть целесообразно в тех производственных механизмах, іде стоимость израсходованной электроэнергии составляет ^ небольшую часть себестоимости продукции. Основной недостаток приводов с муфтами скольжения - низкий кмут. Кроме того, большая инерционность масс подвижных частей практически исключает частый пуск и реверс. В этой связи заслуживает внимания вопрос использования многоскоростного электродвигателя с полюсопереключаемой обмоткой в приводах с муфтами скольжения. Это позволит не только расширить диапазон регулирования привода, но и поднять, его к. Многоскоростные электроприводы на основе асинхронных двигателей с изменяемым числом нар полюсов статорных обмоток являются практически единственными, в которых подводимая при определенном числе пар полюсов асинхронного двигателя энергия не подвергается дополнительному преобразованию и не расходуется в виде дополнительных потерь на скольжение, в следствии чего их к. Они отличаются так же простотой конструкции, отсутствием сложных устройств управления, высокой надежностью. В настоящее время серийно выпускается ряд двух- и трехскоростных электродвигателей. Однако следует отметить, что трехскоростные электродвигатели выполняются двухобмоточными, что увеличивает габарит электродвигателя и повышает его стоимость. Известен ряд схемных решений обмоток, позволяющих получить три или четыре частоты вращении электродвигателя [, , ]. Ранние работы по преобразованию полюсов асинхронного электродвигателя были обобщены и развиты А. М. Харитоновым. Они послужили базой для создания многоскоростных электродвигателей серии Т. Определенные недостатки их - большое число выводов, сложная технология намотки и укладки обмоток, невысокие пусковые свойства - ограничивали область их применений. По этим причинам в первой и второй единых сериях асинхронных */ электродвигателей за основу были приняты схемы * полюсоперсключасмых обмоток Даландера, разработанные еще в конце прошлого века. Важным этапом в теоретических исследованиях и практическом применении мноіоскоростнмх электродвигателей явились работы Роуклиффа [], составившие основу так называемою метода полюсно-амплитудной модуляции. Реализация этою метода включается в реверсировании тока в тех частях фазных обмоток, которые охватываются полупериодами одною знака модулирующих волн. При этом удовлетворительный іармонический состав кривьЛіагнитодвижущих сил (м. По методу полюсно-амплитудной модуляции принципиально возможно создавать самые разнообразные полюсопереключаемые обмотки. Однако, к его существенным недостаткам можно отнести невысокое качество кривых м. Большая часть схем обмоток Даландера и Роуклиффа имеет схемы соединения фаз треугольник - две звезды. Согласно этому методу м. Звезды широко используются в отечественном серийном V электромашиностроении [. Переход на схемы соединения фаз три звезды - три звезды не всегда обеспечивает балансировку э. I/ параллельных ветвей. Так, фазовая несимметрия э.