Разработка и исследование алгоритмов формирования переменных в регулируемых системах "инвертор напряжения - асинхронный двигатель"

• Автор: Удор Абрахим
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 182 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ
1.1. Анализ известных математических моделей асинхронного двигателя с целью их применения в разработке микропроцессорных алгоритмов управления
1.2. Выбор математической модели асинхронного двигателя
1.3. Учет насыщения магнитопри ода
1.4. Учет потерь в стали
1.5. Учет механических и дополнительных потерь
1.6. Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ В СИСТЕМЕ “ФОРМИРОВАТЕЛЬ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ - ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ - АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ”
2.1. Микропроцессорное формирование алгоритмов управления инвертором напряжения
2.2. Модель системы “формирователь алгоритма управления
- инвертор напряжения” с идеальными силовыми ключами
2.3. Модель инвертора напряжения с учетом неидеальности ключей
2.4. Оценка точности математической модели при учете неидеальности ключей инвертора напряжения
2.4.1. Расчет модуля и фазы вектора ошибки
2.4.2. Расчет ошибки по модулю и по фазе вектора напряжения
2.5. Компенсация влияния неидеальности ключей инвертора напряжения

2.5.1. Компенсация влияния неидеальности ключей на характеристики ЭП при управлении мгновенными
значениями переменных
2.5.2. Компенсация влияния неидеальности ключей на характеристики ЭП при управлении усредненными
значениями переменных
2.6. Обоснование возможности перехода к управлению
по эквивалентным значениям переменных
2.7. Выводы
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
3.1. Методика определения механических потерь
3.2. Определение параметров схемы замещения асинхронного двигателя
3.3. Разработка алгоритмов автоматизированного определения параметров системы АЭГ1 (ИН-АД-механизм)
3.4. Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
4.1. Описание экспериментальной установки
4.2. Структура системы управления асинхронным электроприводом
4.3. Результаты экспериментальных исследований асинхронного электропривода
4.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы . Электропривод, построенный на основе транзисторного преобразователя частоты и асинхронного двигателя с коротко-замкнутым ротором является одной из наиболее перспективных и динамично развивающихся систем в области автоматизированных электроприводов. Это обусловлено высокой надежностью, технологичностью изготовления, хорошими массо-габаритными, стоимостными и регулировочными показателями асинхронного двигателя, а также современным уровнем развития электротехнической промышленности и непрерывно совершенствующейся элементной базой.
В настоящее время существует большое количество различных систем управления асинхронным электроприводом, построенных на разных теоретических подходах к управлению его координатами. Эти системы в основном ориентированы на аналоговую, либо аналого-цифровую элементную базу. Аппаратная сложность подобных систем управления, их сложность настройки и невозможность ее автоматизации, а также недостаточная гибкость для эффективного решения задачи адаптации электропривода при изменении режима работы и параметров силового канала создают серьезные проблемы для широкого распространения таких систем. Это обусловило необходимость перехода преимущественно к микропроцессорному управлению асинхронным электроприводом.
Микропроцессорный вариант решения задач управления асинхронным электроприводом становится, в частности, целесообразным, если повышенные требования к его динамическим показателям определяют необходимость построения довольно сложной векторной системы управления, содержащей адаптивные к изменению внешних и внутренних факторов динамические модели, что имеет место, например, в приводах подач металлообрабатывающих станков. Сложность систем управления и, следовательно, целесообразность их микропроцессорной реализации существенно возрастают, если по условиям эксплуатации (взрывоопасные, активные,

+aI3(a2l(a32rv ~a42vl,ru)~a3l(a22iv ~ sva42) + a41 22™ ~ a32sv))
~M/su(a2l(a32a43 ~ а42а3з)- a3l(a22a43 ~ a23a42) + a4l(a22a33 ~ а32а2з)) »
(1.4. 23)

al 1 = a22 = (L0s + LmCos2 (p)) ; a33 =344= (Lor + LmCos2(p)) ;
(1.4.24)
a!3 = a24 = a3l = a42 = LmCos2(p) ;
a12 = a14 = “a2! * ~a22 " a32 “ a34 = _a4i 35 ~a43 = -у-8т(2р)
Теперь примем во внимание, что при учете потерь в стали (кроме рассмотренного выше вращающего момента, вызванного взаимодействием токов с магнитным полем) появляются моменты, вызванные явлениями гистерезиса и вихревыми токами, при этом исходное уравнение электромагнитного момента можно записать в следующем виде:
ме=|р‘¥г * V (1.4.25)
В итоге, система дифференциальных уравнений, описывающая электромеханические процессы в асинхронной машине и записанная в функции потокосцеплений, примет вид:
+ (1.4.26)
+ (1.4.27)