Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электротехнические комплексы и системы

Диссертационная работа:

Рожков Вячеслав Владимирович. Разработка и исследование замкнутых систем и некоторых специальных режимов работы асинхронного электропривода с фазовым управлением в роторной цепи : Дис. ... канд. техн. наук : 05.09.03 : Москва, 2004 179 c. РГБ ОД, 61:04-5/2696

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Для ряда промышленных механизмов (краны, волочильные машины и др.) в процессе выполнения производственного цикла требуется осуществление плавных пуска и торможения, а также обеспечение кратковременной работы на пониженной скорости. Приводной машиной таких механизмов преимущественно является асинхронный двигатель с фазным ротором. Для их пуска и торможения, как правило, используется ступенчатый реостатный релейно-контакторный вариант, а регулирование скорости осуществляется на реостатных характеристиках.

Исходя из современных тенденций, для таких электроприводов необходима модернизация с целью обеспечения лучшей управляемости в переходных и установившихся режимах работы. Асинхронный электропривод (АЭП) с фазовым управлением в роторной цепи позволяет обеспечить технологические требования к этому классу электроприводов - осуществить плавные пуск, торможение двигателей и обеспечить регулирование скорости в диапазоне до (10+12): 1 достаточно простыми и недорогими средствами.

В разомкнутой системе исследуемого АЭП невозможно формирование жестких участков механических характеристик и регулирование скорости в приемлемом диапазоне. Для этого должны быть применены замкнутые системы с обратной связью (ОС) по скольжению или скорости двигателя. Для формирования сигнала ОС по скольжению достаточно блока синхронизирующих трансформаторов и слаботочного выпрямителя для снятия ОС по роторному напряжению, а также шунта с датчиком тока для снятия сигнала ОС по выпрямленному току ротора. Суммированием этих сигналов выделяется ОС по скольжению. При наличии высоких требований к качеству регулирования необходимо применение замкнутых систем с ОС по скорости двигателя.

На основе принципов исследуемого АЭП возможно создание системы рабочего электрического вала (РЭВ) путем включения управляемого выпрямителя в общую роторную цепь двух асинхронных двигателей. Этот вариант исследуемой системы весьма перспективен для ряда промышленных механизмов (мостовые краны, разводные мосты, затворы шлюзов и др.), требующих синхронного вращения двух или нескольких двигателей.

К настоящему времени в литературных источниках имеется ряд публикаций, посвященных разработке и исследованиям АЭП с фазовым управлением в роторной цепи. Однако количество трудов по этой тематике ограничено, и многие вопросы остаются мало изученными. В частности, применяемые методики расчета характеристик и описанные варианты моделирования являются весьма приближенными и не учитывают ряд факторов, не разработаны методики анализа и синтеза замкнутых систем указанных электроприводов, недостаточен анализ энергетических показателей и ряда специальных режимов работы исследуемого АЭП.

Таким образом, для указанного класса электроприводов, где до сих пор используется неэффективный способ ступенчатого реостатного регулирования скооости. а также для двухдвигательных вариантрв актуальной задачей являет-

(

ся разработка и исследование сравнительно простых и недорогих систем, примером которых является АЭП с фазовым управлением в роторной цепи.

Пелью работы является анализ и синтез замкнутых систем АЭП с фазовым управлением в роторной цепи, а также анализ специальных режимов работы - рабочего электрического вала, динамического торможения со смешанным возбуждением.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие основные задачи исследования:

- разработка математического описания для АЭП с фазовым управлением в
роторной цепи;

- создание пакета прикладных программ и компьютерных моделей, позво
ляющих провести моделирование на основании полученного математическо
го описания;

анализ и синтез замкнутых систем исследуемого АЭП и выработка практических рекомендаций для выбора точек настройки с целью коррекции разработанных систем;

анализ работы электропривода в специальных режимах - рабочего электрического вала, динамического торможения со смешанным возбуждением;

анализ энергетических показателей исследуемого АЭП;

экспериментальное подтверждение выдвинутых теоретических положений.

- Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы математического анализа (матричная и векторная алгебра, численные методы вычислительной математики, теория дифференциальных уравнений), положения и методы теории обобщенной электрической машины, теории электропривода, теории автоматического управления. Для моделирования системы исследуемого АЭП использовался язык программирования высокого уровня Fortran, расширение SIMULINK системы компьютерной математики MATLAB с пакетом прикладных программ SimPowerSystems. Расчеты и графические построения выполнялись в математическом пакете MathCAD и офисном MSExcel. Экспериментальные исследования проводились на лабораторном стенде исследуемого АЭП.

Научная новизна. Основные научные результаты работы следующие:

разработано математическое описание исследуемого АЭП, на основании которого созданы компьютерные модели в виде пакета программ и в визуально-ориентированном виде в системе компьютерной математики MATLAB;

синтезированы варианты замкнутых систем исследуемого АЭП с суммирующим усилителем и ОС по скорости и скольжению;

проведены теоретические и экспериментальные исследования динамических характеристик синтезированных систем;

даны рекомендации по настройке и коррекции замкнутых систем исследуемого АЭП;

- проведен анализ работы исследуемого АЭП в режимах РЭВ и динамического

торможения со смешанным возбуждением;

- создана методика оценки энергетических показателей исследуемого АЭП и
проведено их сравнение с другими системами параметрического управления.

Практическая ценность и реализация работы,

1. Разработан пакет программ и визуально-ориентированных моделей,
позволяющий эффективно и наглядно проводить моделирование различных
режимов работы исследуемого АЭП.

  1. На основании теоретических рекомендаций создан демонстрационный образец исследуемого АЭП, используемый в учебном процессе на факультете энергетики и электротехники филиала ГОУВПО «Московский энергетический институт (технический университет)» в г. Смоленске.

  2. В ЗАО «СКЗ» (Смоленский кабельный завод) внедрен опытный образец АЭП для промышленного механизма- волочильной машины ВМ-13.

Апробация работы. Содержание работы доложено и обсуждено на: седьмой и девятой ежегодных международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2001 г., 2003 г.); межвузовской научно-методической конференции «Современные информационные технологии в научных исследованиях, образовании и управлении» (г. Смоленск, 2001 г.); научно-технической конференции «Электротехника, электромеханика и электротехнологии. Энергетика. Экономика и менеджмент» (г. Смоленск, 2001 г.); Х-й юбилейной международной научно-технической конференции «Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика» (г. Ялта, 2002 г.); научно-технической конференции студентов и аспирантов «Информационные технологии, ресурсосбережение, энергетика и экономика» (г. Смоленск, 2003 г.); международной научно-технической конференции «Электроэнергетика, электротехнические системы и комплексы» (г. Томск, 2003 г.).

Публикации.

Основное содержание работы опубликовано в 7 печатных трудах.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 60 наименований и 4 приложении; включает 179 страниц машинописного текста, 67 рисунков и 14 таблиц.

Подобные работы
Козырев Владимир Георгиевич
Разработка и исследование режимов отключающих систем электротехнических установок с индуктивными элементами
Поляков Данил Валерьевич
Разработка оптимальной по уровню электропотребления системы автоматического регулирования вентильного электропривода механизмов длительного режима работы
Валеев Азат Рустамович
Разработка и исследование систем регулирования напряжения и частоты электромашинных источников питания с использованием высших гармоник магнитного поля
Николаев Илья Борисович
Разработка и исследование систем позиционирования с цифровой фазовой синхронизацией для дозаторов топлива
Дианов Антон Николаевич
Разработка и исследование системы бездатчикового управления вентильным двигателем
Тигист Тамеру Текле
Разработка и исследование систем управления электроприводами насосов магистрального трубопровода
Формакидов Антон Михайлович
Разработка и исследование системы обнаружения шлака в струе расплавленного металла
Коробко Александр Васильевич
Разработка и исследование систем адаптивного управления электроприводами тяжелого фрезерного станка с ограничением уровня автоколебаний системы СПИД
Косолапов Дмитрий Сергеевич
Разработка и исследование микропроцессорной системы управления приводами двухроторных вибрационных машин
Вакулюк Алла Александровна
Разработка и исследование децентрализованных систем электроотопления и горячего водоснабжения на основе трансформаторов с короткозамкнутой вторичной обмоткой

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net