Исследование электромагнитных и электромеханических переходных процессов в асинхронном электроприводе

• Автор: Федоров, Владимир Валентинович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
1.1. Предисловие
1.2. Обзор существующих систем асинхронного электропривода
1.3. Возможности современных ЭВМ для моделирования автоматических систем управления электроприводами
1.4. Методы образования математических
моделей электромеханических систем
1.5. Пакет прикладных программ "СИАМ"
1.6. Выводы
ГЛАВА 2.
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В АСИНХРОННОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ
2.1. Предисловие
2.2. Асинхронный двигатель — как объект управления
2.3. Моделирование асинхронного двигателя
в системе координат х,у
2.4. Моделирование асинхронного двигателя
в естественной системе координат
2.5. Выводы
ГЛАВА 3.
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В КАСКАДНЫХ СИСТЕМАХ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
3.1. Предисловие
3.2. Моделирование асинхронно-вентильных каскадов
3.3. Асинхронно-вентильный каскад с последовательным возбуждением двигателя
3.4. Асинхронно-вентильный каскад с инвертором
в цепи статора и общим звеном постоянного тока
3.5. Моделирование асинхронно-вентильного
каскада с инвертором в цепи статора
3.6. Выводы
ГЛАВА 4.
КАСКАДНЫЕ СИСТЕМЫ ДВУХДВИГАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
4.1. Предисловие
4.2. Двухдвигательный каскадный
электропривод
4.3. Моделирование двухдвигательного
каскадного электропривода
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.
Исследование переходных процессов в электрических машинах и электроэнергетических системах приобретает все большее значение. Однако расчет и исследование переходных процессов значительно сложнее, чем установившихся.
Установившиеся и переходные процессы в электрических машинах изучаются уже длительное время у нас и за рубежом. По мере развития типов и конструкций машин возрастает число публикаций.
Наилучшие и наиболее достоверные результаты можно получить, если использовать в сочетании аналитические и экспериментальные методы исследования, а также математическое моделирование.
Актуальность темы исследования — определяется широким использованием асинхронных двигателей с фазным ротором на металлургических промышленных предприятиях, необходимостью повышения коэффициента мощности каскадных электроприводов. В условиях интенсификации производства, важное значение приобретает повышение работоспособности электрооборудования каскадных систем, синхронизация скоростей двухдвигательного электропривода. Используемые в настоящее время системы каскадных электроприводов с асинхронным двигателем с фазным ротором не обеспечивают надежного ограничения динамических нагрузок оборудования и требуют совершенствования.
Одним из направлений совершенствования в двухдвигательном электроприводе является последовательное соединение обмоток статора и ротора двигателя через вентильные элементы в общую электрическую цепь.
Таким образом, решение актуальной проблемы повышения работоспособности и улучшения динамических свойств каскадных схем воз-

значительно более разнообразны.
В регулируемых электроприводах переменного тока используются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым или с фазным ротором, синхронные двигатели и вентильные двигатели. Применяются различные способы регулирования скорости электродвигателей путем изменения напряжения статора, частоты и напряжения статора, частоты и напряжения ротора и др.
В приводах переменного тока используется большее число регулируемых параметров, чем в приводах постоянного тока. Это обстоятельство затрудняет формирование общих подходов к синтезу АСУ ЭП переменного тока в той степени, как это было сделано в АСУ ЭП постоянного тока.
Управление АД с фазным ротором осложнено некоторыми обстоятельствами, наиболее существенными из них являются следующие:
— момент двигателя переменного тока определяется векторным произведением двух результирующих векторов электромагнитных параметров статора и ротора и является функцией четырех переменных;
— при вращении ротора машины происходит изменение взаимного состояния намагничивающих сил статора и ротора;
— в некоторых режимах работы требуется регулирование магнитного потока двигателя с целью его лучшего использования.
Асинхронный двигатель с фазным ротором совместно с управляемыми преобразователями переменного тока, в составе каскадных систем, представляют собой сложные магнитосвязанные нелинейные объекты управления. Полное математическое описание таких объектов оказывается довольно громоздким и неприменимым для инженерных