Статический преобразователь частоты и числа фаз для стригального оборудования

• Автор: Снежко, Нарине Генриковна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 152 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ И ЧИСЛА ФАЗ

1.1. Электромашинные преобразователи частоты и числа фаз

1.2. Полупроводниковые преобразователи частоты и числа фаз

1.3. Ферромагнитные преобразователи частоты и числа фаз

1.4. Гармонический анализ выходных характеристик серийных ПЧиЧФ

1.5. Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПЧ И ЧФ ДЛЯ СТРИГАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 .Оценка надежности схем существующих ПЧ и ЧФ 2.2.Обоснование схемотехнического решения фазоповоротного
решения . .
2.3.Описание принципа действия разработанной схемы ПЧ и ЧФ
2.4.Разработка обобщенного метода расчета преобразователя однофазного напряжения в трехфазное
2.5.Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО ПЧ И ЧФ ДЛЯ СТРИГАЛЬНЫХ ОБОРУДОВАНИЯ
3.1 .Программа экспериментальных исследований ПЧ и ЧФ
3.2.Описание приборов и экспериментальной установки
3.3.Методика обработки и анализ экспериментальных данных
3.4. Выводы
4. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННОГО ПЧ И ЧФ
4.1 .Способы оценки эффективности ПЧ и ЧФ
4.2.0пределение экономической эффективности от
применения ПОНТ в составе ПЧ и ЧФ
4.3. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ Ю
ЛИТЕРАТУРА


Предметом исследования являются способы улучшения синусоидальности кривых тока и напряжения в электрической цепи ПЧ и ЧФ -электродвигатель стригальной машинки. Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались положения теории вероятности, методы регрессионного анализа функций, математической статистики, теоретических основ электротехники, нелинейной электротехники, гармонического анализа, основы теории магнитных цепей, а также математическое и физическое моделирование на ПЭВМ. Научная новизна. Разработан ПЧ и ЧФ для стригальных машинок, отдельные функциональные блоки которого защищены патентом РФ №8. Создана методика расчета преобразователя числа фаз, позволяющая определить магнитные характеристики материала магнитопровода по экспериментальным данным о значениях вольт-амперной характеристики. Разработана математическая модель рабочего процесса преобразователя числа фаз, входящего в состав ПЧ и ЧФ. ПЧ и ЧФ повышенной надежности, дающего чистый дисконтированный доход 5, руб. Основные положения и результаты исследования доложены на научных конференциях АЧГАА (г. Зерноград) - гг. ВНИПТИ-МЭСХ -гг. Ставропольского государственного агроинженерно-го университета -гг. По теме диссертационной работы опубликовано 5 статей и один патент РФ № 8. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы из 5 наименований и приложений. Работа содержит 5 страницы текста, рисунков, таблиц. При современном централизованном электроснабжении потребителей трехфазным переменным током промышленной частоты Гц напряжением 0/0 В экономически оправдано получать токи повышенной частоты путем его преобразования. Применение повышенной частоты для маломощных электроприводов повышает производительность преобразователей, сокращает вес и объем как рабочих машин, так и приводных электродвигателей. В настоящее время, такие ПЧ и ЧФ находят широкое применение в промышленности, строительстве и сельском хозяйстве, в качестве источника питания ручных электрических машин, станков деревообрабатывающей промышленности, устройств автоматики и др. Для получения повышенной нерегулируемой частоты в диапазоне -0 Гц применяются преобразователи трех основных типов, которые, в свою очередь, условно можно разбить на группы, показанные на рис. Рис. Рис. Промышленностью выпускается единая серия ЭМУ поперечного поля. Усилители этой серии выполняются в одном корпусе с приводным асинхронным двигателем. Электромашинные ПЧ в большинстве случаев работает с приводом от асинхронного двигателя, соединенного к ним муфтой и питаемого от трехфазной сети Гц. ПЧ. Табл. Р2 - мощность, подводимая к валу. Дальнейшее повышение частоты в подобного типа преобразователях нерационально, из-за увеличения потерь стали ротора. Для питания ручных электрифицированных инструментов применяются электрические вращающиеся преобразователи. Промышленностью изготавливаются электромашинные преобразователи переменного тока требуемой частоты (0 или 0 Гц) //. Наибольшее применение получили двигатели-генераторы, представляющие собой конструктивное исполнение двух электрических машин (двигатель и генератор), которые совмещены в одном корпусе и связаны единым валом (двигатель постоянного или переменного тока и генератор переменного тока заданной частоты). Таблица 1. Известно, что частота тока в роторе асинхронной машины зависит от скольжения. Это свойство асинхронных машин используется в асинхронных преобразователях частоты (АПЧ). Обмотку статора АПЧ подключают к трехфазной сети с частотой //, а ротор приводят во вращение приводными двигателями, в направлении против вращения поля статора. В этом случае в обмотке ротора наводится ЭДС Е2 с частотой /? Указанная ЭДС через контактные кольца и щетки создает на выходе АПЧ напряжение. Мощность на выходе АПЧ складывается из электромагнитной мощности Рэм, передаваемой в обмотку ротора вращающимся полем статора и механической мощности приводного двигателя Р^>, т. Р2~Ром^~Рпд• При необходимости плавного регулирования частоты на выходе АПЧ в качестве приводного двигателя применяют асинхронный короткозамкнутый двигатель.