Соколовский г. г. электроприводы переменного тока с частотным регулированием, математическое описание электропривода с асинхронным движком, электроприводы с синхронным и вентильно-индукторным движками

ВЫСШЕЕ Проф ОБРАЗОВАНИЕ

УЧЕБНИК

Допущено
Учебно-методическим объединением по образованию в области энергетики и электротехники в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» направления подготовки 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии»

Москва

Академия

2006

Изложены главные принципы построения частотно-регулируемых электроприводов переменного тока с разомкнутыми и замкнутыми системами регулирования при питании от преобразователя частоты со звеном неизменного тока и инвертором, управляемым напряжением либо током. Рассмотрены математические модели электроприводов с асинхронными, синхронными и вентильными движками. Приведены примеры расчетов, иллюстрирующие изложенные теоретические положения.

Для студентов высших учебных заведений. Может быть полезен спецам, работающим в области электротехнических комплексов и систем.

Содержание учебника

Введение

Глава 1. Математическое описание электропривода с асинхронным движком и разомкнутой системой регулирования

1.1. Уравнения для моментальных значений напряжений, токов и потокосцеплений

1.2. Т-образная схема замещения асинхронного мотора

1.3. Векторная диаграмма асинхронного мотора

1.4. Представление трехфазной системы пространственными векторами

1.5. Системы координат и их связь

1.6. Описание электрических процессов в асинхронном движке в пространственных векторах

Глава 2. Представление математического описания электропривода с асинхронным движком и разомкнутой системой управления в виде структурных схем

2.1. Электрический момент асинхронного мотора

2.2. Главные уравнения и векторно-матричная структурная схема асинхронного мотора

2.3. Структурная схема электропривода с асинхронным движком при случайной ориентации системы координат

2.4. Структурная схема электропривода с асинхронным движком при ориентации системы координат по вектору потокосцепления ротора

2.5. Учет насыщения магнитной системы в математическом описании асинхронного мотора

Глава 3. Электроприводы с синхронным и вентильно-индукторным движками

3.1. Математическое описание синхронного мотора без демпферной обмотки

3.2. Статические свойства электропривода с синхронным движком

3.3. Математическое описание синхронного мотора с демпферной обмоткой

3.4. Электропривод с реактивным синхронным движком

3.5. Электропривод с вентильно-индукторным движком

Глава 4. Преобразователи частоты в системе частотного регулирования скорости электропривода переменного тока

4.1. Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения и управляемым выпрямителем

4.2. Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения и широтно-импульсной модуляцией

4.3. Преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения и векторной широтно-импульсной модуляцией

4.4. Преобразователи частоты с автономным инвертором, управляемым током

4.5. Тормозной режим мотора при питании от преобразователя частоты со звеном неизменного тока

Глава 5. Электропривод с вентильным движком на базе синхронной машины с неизменными магнитами

5.1. Принцип деяния электропривода с бесконтактным движком неизменного тока

5.2. Конструктивные особенности синхронных движков с неизменными магнитами

5.3. Принцип построения и математическое описание электропривода с вентильным движком на базе двухфазной синхронной машины

5.4. Математическое описание электропривода с вентильным движком на базе трехфазной синхронной машины

Глава 6. Принципы регулирования скорости электроприводов переменного тока конфигурацией частоты напряжения на статоре

6.1. Механические свойства и режимы работы асинхронного мотора
6.2. U/f-регулирование скорости электропривода с асинхронным движком

6.3. Векторное управление электроприводом с асинхронным движком

6.4. Прямое управление моментом асинхронного мотора

6.5. Бездатчиковое определение скорости в электроприводе переменного тока

Глава 7. Системы регулирования скорости электропривода переменного тока конфигурацией частоты напряжения на статоре

7.1. Замкнутая по скорости система регулирования электропривода с асинхронным движком при поддержании всепостоянства потокосцепления статора

7.2. Замкнутая по скорости система регулирования электропривода с асинхронным движком при поддержании всепостоянства потокосцепления ротора

7.3. Система регулирования скорости электропривода с асинхронным движком и векторным управлением при конкретном измерении потока

7.4. Система регулирования скорости электропривода при векторном управлении асинхронным движком и определении потокосцепления ротора по модели потока

7.5. Системы управления электропривода с вентильным движком

Глава 8. Примеры расчетов в приводах переменного тока

8.1. Расчет переходного процесса при пуске электропривода с асинхронным движком прямым включением мотора в сеть

8.2. Расчет реакции электропривода с синхронным движком на изменение момента нагрузки

8.3. Сопоставление механических черт электропривода с асинхронным движком, рассчитанных на основании Т-образной и Г-образной схем замещения

8.4. Расчет механических черт электропривода с асинхронным движком и разомкнутой системой регулирования при поддержании всепостоянства критичного момента

8.5. Оценка воздействия переключения векторов напряжения на статоре на значения потокосцепления статора и момента асинхронного мотора при прямом управлении моментом

8.6. Расчет динамики замкнутой по скорости системы регулирования электропривода с асинхронным движком при поддержании всепостоянства потокосцепления статора

8.7. Стандартные опции контуров регулирования в приводах переменного тока

8.8. Расчет динамических режимов в системе регулирования скорости при векторном управлении асинхронным движком

8.9. Расчет динамики следящего электропривода переменного тока на примере азимутального привода большого радиотелескопа

Заключение

Перечень литературы

ВВЕДЕНИЕ

Современный шаг развития промышленных приводов характеризуется значимым расширением области внедрения регулируемых электроприводов переменного тока. Это касается большинства тех отраслей индустрии, в каких ранее использовались электроприводы неизменного тока с движками, независящего возбуждения, владеющие лучшими регулировочными качествами (к примеру, металлообрабатывающая индустрия, бумагоделательная индустрия и др.), также отраслей, где технологические характеристики средствами электропривода не регулировались (к примеру, насосные станции и воздуходувки).

Основой для разработки асинхронного мотора послужило открытие явления вращающегося магнитного поля, изготовленное сразу и независимо друг от друга Г.Феррарисом (Италия) и Н.Теслой (США) и опубликованное в 1888 г. В то же самое время русским электротехником М. О. Доливо-Добровольским был сконструирован трехфазный асинхронный двигатель с распределенной обмоткой статора, а в 1889 г. им был придуман корот-козамкнутый ротор асинхронного мотора с обмоткой в форме беличьей клеточки. Конструкция асинхронного мотора, принципно разработанная тогда, сохранилась до сего времени, он и доныне является одной из самых дешевеньких и долговременных электронных машин.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является самым всераспространенным типом электронной машины. Это разъясняется простотой его конструкции и высочайшей надежностью, связанной с отсутствием щеток и контактных колец. Долгое время асинхронный двигатель употреблялся, в главном, в нерегулируемых электроприводах, хотя теоретические методы регулирования его скорости были известны. Сразу велись работы по практическому созданию регулируемого привода переменного тока.

При всех узнаваемых методах регулирования скорости асинхронного мотора (регулирование конфигурацией напряжения на статорной обмотке, переключением числа пар полюсов, введением сопротивления либо дополнительной электродвижущей силы (ЭДС) в роторную цепь мотора с фазным ротором) только электропривод с регулированием методом конфигурации частоты напряжения на статоре мог составить конкурентнсть приводу неизменного тока с движком независящего возбуждения в тех устройствах, в каких требуется большой спектр регулирования скорости и предъявляются высочайшие требования к точности ее поддержания и динамическим чертам привода. На статоре асинхронного мотора размещается трехфазная (пореже — с другим числом фаз) статорная обмотка, оси фаз которой смещены меж собой в электронном пространстве на 120 эл. град. На роторе также размещена трехфазная обмотка, если двигатель имеет фазный ротор, либо обмотка в форме беличьей клеточки, если двигатель выполнен с короткозамкнутым ротором.

Скачать книжку Электроприводы переменного тока с частотным регулированием

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *