Электромеханотронная система с асинхронным двигателем и автогенераторным управлением

• Автор: Миляшов, Николай Федорович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 406 с. : ил. + Прил. (с.407-521)

оглавление

Введение
1. Постановка задачи исследования
1.1. Анализ современного этапа развития теории электромеханотронных систем
1.2. Анализ состояния практической разработки ЭМТС с АД малой и средней мощности
1.3. Постановка задачи теоретического исследования
1.4. Проблемы, решенные при практической разработке ЭМТС с АД малой и средней мощности
1.5. Обоснование выбора структуры силовой части. Классификация и оценка приводов для бытовой техники
2. Математическая модель ЭМТС с АД
2.1. Особенности математической модели. Блок-схема ЭМТС
2.2. Вопросы моделирования полупроводниковых элементов в силовых цепях ЭМТС
2.3. Математическая модель и схема замещения источника энергии
2.4. Математическая модель и схема замещения управляемого выпрямителя
2.5. Математическая модель и схема замещения звена фильтра
2.6. Математическая модель и схема замещения преобразователя частоты
2.7. Математическая модель и схема замещения асинхронного двигателя
2.8. Математическая модель и схема замещения ЭМТС в целом
2.9. Уравнение электромагнитного момента. Мгновенные и интегральные характеристики ЭМТС
2.10. Выводы и оценка математической модели ЭМТС
3. Имитационное моделирование переходных процессов в ЭМТС с АД на ЭВМ
3.1. Выбор стратегии, метода и средств численного моделирования

3.2. Структура и принцип работы СИМ переходных процессов электрических цепей с вентилями
3.3 Алгоритм формирования имитационной модели электрической цепи е вентилями на ЭВМ
3.4. Интерфейс общения между пользователем и ЭВМ. Методика ввода данных
3.5. Имитационное моделирование переходных процессов в схемах выпрямителей, работающих на статическую R,L - нагрузку
3.6. Имитационное моделирование переходных процессов в вентильных электрических цепях со статическими ПЧ
3.61. Имитационное моделирование переходных процессов в схемах ПЧ со 180° законом управления силовых вентилей
3.62. Имитационное моделирование переходных процессов в схеме ПЧ со 120° законом управления силовых вентилей
3.63. Имитационное моделирование переходных процессов в ЭМТС с трехфазными АД
3.7. Имитационное моделирование интегральных характеристик ЭМТС с

3 .8. Исследование динамики электромеханических процессов методом прямого программирования
3.9, Выводы и оценка результатов моделирования
4. Аналитическое исследование электромагнитных процессов в ЭМТС с АД малой и средней мощности
4.1. Выбор метода аналитического исследования
4.2. Математическая модель системы ПЧ-АД в обобщенных функциях
4.3. Решение уравнений электрического равновесия системы ПЧ-АД
4.4. Исследование электромагнитных процессов в звене эквивалентного источника энергии ЭМТС

4.5. Расчет интегральных характеристик ЭМТС с использованием аналитических выражений токов АД в осях +,-,0 и £Ь
4.6. Выводы и оценка методики аналитического исследования
5. Процессы в ЭМТС с высокоскоростными АД при значительных пульсациях в звене постоянного тока
5 .1. Причины появления низших временных гармоник поля в воздушном зазоре АД. Постановка задачи исследования
5.2. Анализ влияния полей разностной и суммарной частот на характеристики АД при различных частотах генерации
5.21. Механические характеристики АД при частоте генерации ПЧ более 200 Гц
5.22. Механические характеристики АД при частотах генерации ПЧ от 100 до 200 Гц
5.23. Механические характеристики АД при частотах генерации ПЧ
100 Гц и ниже
5.24-. Выводы
5.3. Методика определения параметров модулированного напряжения на этапе проектирования АД
5.4. Инженерная методика проектирования АД с учетом низших временных гармоник напряжения
5.5. Численное и экспериментальное исследование интегральных характеристик высокоскоростных АД при значительной модуляции фазных напряжений
5.51. Численное и экспериментальное исследование интегральных характеристик АД при частоте генерации 300 и 400 Гц
5.52. Численное и экспериментальное исследование интегральных характеристик АД при частоте генерации 100 и 200 Гц
5.6. Анализ влияния модуляции фазных напряжений АД на его интегральные характеристики

дации по анализу различных по структуре машинно-вентильных систем на базе асинхронных машин. Эти рекомендации должны отразить в себе особенности в исследовании математической модели по предложенной методике, которые возникают при изменениях числа фаз асинхронной машины и преобразователя частоты, схемы сглаживающего фильтра, закона управления силовыми вентилями, закона регулирования частоты вращения привода и т.д.
3. На стадии начального проектирования, когда еще неизвестны точные параметры электрической схемы замещения отдельных звеньев и всей ЭМТС в целом, важное значение приобретают инженерные методики расчета и проектирования. Они позволяют быстро с достаточно точно определить величины этих параметров, а также закон изменения их во времени, не прибегая к численному исследованию процессов в математической модели системы. Для каждого из отдельных звеньев ЭМТС подобные инженерные методики расчета существуют и известны [15,16,17,24,28,55,56,58,88,89,91] и основная трудность заключается в правильной их состыковке. Так на начальной стадии проектирования для определения параметров АД целесообразно применять метод основной гармоники и метод гармонического баланса при определении рабочих характеристик АД [15,16,17,24,55,56]. Однако, этот метод совершенно неприемлем для расчета процессов в цепи источника, выпрямителя и филыра, где электромагнитные процессы не являются гармоническими, и для расчета которых необходимо применение методик устройств силовой преобразовательной техники [78,79,81]. В связи с этим актуальна задача разработки обоснованных рекомендаций по применению известных инженерных методик расчета и оценки характеристик отдельных звеньев ЭМТС, а также задача составления новых методик, учитывающих особенности работы схемы.
4. Одним из важнейших практических результатов предлагаемой диссертационной работы является разработка, изготовление и испытание ряда типономиналов макетных образцов ЭМТС с АД. При непосредственном участии автора были разработаны следующие серии ЭМТС малой и средней мощности: