Методика оптимізації частотного керування асинхронними електроприводами за сукупністю установлених вимог та обмежень
Дослідження ефективних рішень в області розробки безконтактних електромеханічних систем з поліпшеними пускорегулювальними властивостями. Розробка оригінального способу і методики визначення оптимальних закономірностей керування асинхронними двигунами.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 25.02.2014 |
Размер файла | 49,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
УДК 621.313.17
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
Методика оптимізації частотного керування асинхронними електроприводами за сукупністю установлених вимог та обмежень
05.13.03 - Системи і процеси керування
Аузеллаг Джамаль
Київ 2001
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі електротехніки і світлотехніки Національного авіаційного університету Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник: доктор технічних наук, професор
Повстень Віктор Олександрович
професор кафедри електротехніки і світлотехніки Національного авіаційного університету
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор
Асланян Альберт Едуардович
професор Військового Інституту керівного інженерного складу НАО України
доктор технічних наук
Антонов Олександр Євгенович
завідувач лабораторією Інституту електродинаміки НАН України,
старший науковий співробітник
Провідна організація: Національний технічний університет України " Київський політехнічний Інститут " Міністерства освіти і науки України
Захист дисертації відбудеться " 04 " липня 2001 р. у 15oo на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.062.05 в Національному Авіаційному університеті.
Адреса: 03680, м. Київ - 58, проспект Космонавта Комарова, 1
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного авіаційного університету.
Автореферат розісланий " 16 " травня 2001 р.
Вчений секретар
спеціалізованої ради,
кандидат технічних наук О.І. Жданов
Загальна характеристика роботи
електромеханічний пускорегулювальний асинхронний двигун
Актуальність роботи і її зв'язок з науковими програмами, планами і темами. Асинхронні електроприводи є основними перетворювачами електричної енергії в механічну енергію. Асинхронні двигуни (АД) з короткозамкненим ротором, які найчастіше використовуються у них, не мають ковзних контактів, характеризуються простою конструкцією і високою надійністю, мають досить високий ККД і відносно невелику вартість, зручні в експлуатації. Вони в наш час споживають майже половину усієї електроенергії, що виробляється. Однак звичайні АД мають порівняно невисокі пускові і регулювальні властивості, що створює серйозні перешкоди для використання їх у електромеханічних системах з частими і затяжними пусками, а також реверсами і гальмуваннями, повторними включеннями, регулюваннями частоти обертання в широких межах, рухами за визначеними програмами, з високою швидкодією і при інших складних умовах роботи. Тому постійно ведуться розробки і дослідження різних оригінальних виконань і модифікацій таких двигунів і автоматичних систем керування ними, що дозволяють істотно розширити області застосування приводних систем з АД. При цьому в зв'язку із широкомасштабністю застосування навіть незначне поліпшення будь-яких експлуатаційних властивостей електромеханічних систем з АД має велике народногосподарське значення.
Розв'язанням цієї проблеми інтенсивно займаються вчені Інституту електродинаміки НАН України, який є ведучим в Україні в області розробки і дослідження перспективних електромеханічних устроїв і систем. Останнє також свідчить про актуальність теми дисертації.
Представлена дисертаційна робота безпосередньо зв'язана з виконанням важливих держбюджетних науково-технічних розробок і досліджень, що проводяться в Національному авіаційному університеті України в м. Києві (тема №706-ДБ96 „Розробка способів удосконалення експлуатаційних характеристик авіаційного устаткування”, № госреєстрації 0196U015486 і тема №816-ДБ98„ Розробка і дослідження методів підвищення швидкодії, надійності й економічності электроприводних систем авіаційно-космічної техніки”, № госреєстрації 0198U000709).
Мета і задачі досліджень. Метою дисертаційної роботи є пошук і дослідження більш ефективних рішень в області розробки безконтактних електромеханічних систем з поліпшеними пускорегулювальними властивостями. Вона присвячена оптимізації частотного керованого пуску асинхронних гіродвигунів з урахуванням установлених конкретних умов і обмежень і пошуку і дослідженню нових компромісних рішень для поліпшення пускових, регулювальних і робочих характеристик електромеханічних систем з АД при складних умовах пуску і роботи.
Наукова новизна отриманих результатів в основному полягає в наступному:
? на базі способу визначення умовного екстремуму функцій декількох змінних за допомогою множників Лагранжа отриманий узагальнений критерій оптимальності, використовуючи який можна врахувати сукупність вимог і обмежень, які висуваються при мінімізації часу розгону електромеханічних систем із приводними АД;
? отримані співвідношення, а також системи рівнянь і на їхній основі розроблені оригінальний спосіб і методика визначення оптимальних закономірностей керування АД для мінімізації часу розгону асинхронних гіродвигунів при форсованому амплітудно-частотному пуску і обмеженнях струму, пускової потужності і напруги, що підводиться, та інших обмежувальних умовах, зокрема, з урахуванням ступеня важливості (питомої ваги) кожної умови і обмеження;
? розроблена розрахункова модель для дослідження перехідних процесів при завершенні амплітудно-частотного регулювання АД (асинхронних гіродвигунів) при форсованому пуску, зручна для використання ЕОМ;
? розроблені фізична і математична моделі АД з відносно масивними феромагнітними вставками (вкладишами) в пазах ротора, які спільно з частотним керуванням значно поліпшують пускові і регулювальні характеристики електромеханічних систем при меншому погіршенні характеристик у робочих режимах і на їхній основі складені алгоритм, методика і програма для проектування АД з цією особливістю виконання ротора.
Практичне значення дисертаційної роботи полягає в тому, що розроблені в ній спосіб і методика визначення закономірностей керування АД дозволяють за даних умов і обмежень максимально скоротити час готовності гіроскопічних чи інших інерційних електромеханічних систем із приводними двигунами цього типу, що для швидкодіючих систем має визначальне значення, зокрема , для гіросистеми „Топаз-ГТ ”. Розроблені фізична і математична моделі запропонованого виконання АД з відносно масивними феромагнітними вкладишами в пазах ротора і складені на їхній основі алгоритм, методика розрахунку і програма можуть бути використані при створенні керованих безконтактних електромеханічних систем з поліпшеними пусковими і регулювальними властивостями при як можна меншому погіршенні робочих характеристик, а також при дослідженнях цих систем.
Особистий внесок здобувача в одержання наукових результатів, що виносяться на захист:
? отриманий і обґрунтований узагальнений критерій оптимальності керування АД для мінімізації часу розгону асинхронних гіродвигунів при їх форсованому амплітудно-частотному пуску, що враховує вагомість (питому вагу) вимог до обмежень струму і пускової потужності;
? розроблені методика, алгоритм і програма мінімізації часу розгону АД гіроскопічних систем при керованому амплітудно-частотному пуску й обмеженнях струму, пускової потужності та напруги, що підводиться, з визначенням оптимального ступеня насичення магнітної системи АД у процесі їхнього розбігу;
? уточнена фізична і математична моделі АД з відносно масивними феромагнітними вкладишами в пазах ротора, які для покращення енергетичних показників цих двигунів одночасно виконують функції вузьких пазових щілин між клітками двоклітинних двигунів; складений алгоритм і розроблені методика розрахунку і програма для проектування АД з урахуванням даної особливості виконання ротора;
? виконані відповідні розрахунки і дослідження з використанням розроблених алгоритмів, методик і програм.
Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися на трьох міжнародних науково-технічних конференціях „Аэронавигация и авионика -98 ” (м. Київ, 1998 р. ), „Аэропорт - 99” (м. Київ, 1999 р.), Авіа - 2001 (м. Київ, 2001 р.), а також на трьох щорічних наукових конференціях професорсько-викладацького складу Національного авіаційного університету (1997, 1998, 1999 р.) і на об'єднаному спеціалізованому семінарі цього університету (2001 р.).
Публікації. Основний зміст дисертації викладений у сімох публікаціях і двох звітах виконаних науково-дослідних робіт, у тому числі в п'ятьох статтях у фахових наукових виданнях.
Структура й обсяг роботи. Дисертація складається з введення, п'яти розділів тексту з висновками по кожному розділу, загальних висновків, списку літератури і п'яти додатків. Загальний обсяг роботи складає 180 сторінок, у тому числі 120 сторінок основного тексту, три таблиці на трьох сторінках, 45 рисунків на 32 сторінках, список літератури, що включає 118 найменувань, на 10 сторінках і додатків на 17 сторінках.
Зміст роботи
У введенні обґрунтована актуальність роботи, сформульовані її мета і задачі, показані її наукова новизна і практичне значення, а також відзначений особистий внесок автора дисертації в одержання наукових результатів.
У першому розділі проведений аналіз стану розробки проблеми створення безконтактних електромеханічних систем з високими пускорегулювальними властивостями, зокрема, відзначені існуючі тенденції і шляхи створення й удосконалення подібних систем, з метою поліпшення їхніх техніко-економічних і експлуатаційних показників; проведене обґрунтування вибору типу електродвигуна і його конструктивної схеми для гіроустроїв із мінімальним часом готовності; розглянуті питання, що відносяться до частотного регулювання АД і підвищення його ефективності.
Другий розділ дисертації присвячений розробці методики розрахунку параметрів і характеристик короткозамкнених АД з відносно масивними феромагнітними вкладишами в пазах ротора для поліпшення пускових і регулювальних властивостей, особливістю яких є те, що вони виконані такими і встановлені так, що одночасно з прямою дією здатні виконувати додатково функції вузьких пазових щілин між клітками двоклітинних АД.
Взагалі ці АД за своїми властивостями займають проміжне положення між двоклітинними АД та АД з масивним феромагнітним ротором. Змінюючи положення та розміри цих феромагнітних вкладишів до заливання пазів ротора алюмінієм, можна певним чином впливати на форму механічної характеристики АД, забезпечуючи краще її узгодження з навантажувальною характеристикою устрою, для приведення в дію якого передбачається застосування цього АД. Спільно з частотним керуванням АД це істотно поліпшує регулювальні властивості певних електромеханічних систем.
У розробленій методиці вплив установлених феромагнітних вкладишів і ефекту витискання струму на параметри пазової частини обмотки ротора враховується за допомогою схеми заміщення, що має ланцюгову структуру (ланцюгової схеми). Електричні параметри пазової частини обмотки ротора при використанні розробленої методики визначаються через операторний опір Z(p), який за допомогою методу Кауера описується дробо-раціональною функцією виду:
,
де р - певний оператор, який при переході до комплексного опору стрижнів ротора треба замінити величиною , а не величиною , як звичайно; , мo - магнітна постійна, щ - кутова частота струму в роторі, - питома електропровідність міді при розрахунковій температурі, , ? - довжина пазової частини обмотки ротора, m=n-1, а n - кількість елементарних шарів, на які умовно розділяється заповнений паз ротора.
Необхідні розміри, форма та положення феромагнітних вкладишів в пазах ротора в залежності від вимог до певної характеристики АД визначаються за допомогою таких функцій чутливості:
,
де , - ширина алюмінієвої частин заповнення i - ого шару паза ротора, - його висота, , ЕРС в обмотці статора; М - електромагнітний момент АД, I1 - струм статора, р - число пар полюсів, m1 - число фаз, - кутова частота струму статора, s - ковзання; , а - активний опір намагнічувальної вітки схеми заміщення АД, - індуктивний опір цієї вітки; ; ; i - приведені активний опір і індуктивний опір розсіювання обмотки ротора.
З використанням розробленої методики та складеної на базі комплексу МATLAB програми проведений, зокрема, розрахунок параметрів і характеристик короткозамкненого АД з номінальною потужністю 15 кВт і пазами в роторі.
Третій розділ дисертації присвячений розробці нової методики оптимізації властивостей електромеханічних устроїв і систем керування ними з урахуванням різних вимог і обмежувальних умов. Зокрема, у ньому:
? розроблений оригінальний спосіб мінімізації часу готовності асинхронних гіродвигунів і АД інших інерційних систем при форсованому амплітудно-частотному пуску і наявності встановлених обмежень за струмом, пусковою потужністю чи іншої обмежувальної умови;
? отриманий критерій оптимальності, на основі якого виведені аналітичні співвідношення, що визначають залежність значень оптимального ковзання асинхронних гіродвигунів і інших АД від електромагнітних параметрів їхніх електричних схем заміщення при форсованому амплітудно-частотному пуску і встановленому обмеженні за струмом; показано, що це оптимальне ковзання skp.y є меншим за те, що звичайно називають критичним (skp.y < sm); визначений також взаємозв'язок між цими ковзаннями;
? Визначені закономірності регулювання напруги і її частоти, а також визначений оптимальний ступінь насичення магнітної системи асинхронних гіродвигунів і інших АД, при яких час їх форсованого амплітудно-частотного пуску при встановлених обмеженнях за струмом чи за потужністю буде мінімально можливим;
? складені алгоритм і програма для реалізації розробленої методики мінімізації часу готовності асинхронних гіродвигунів або інших АД на ЕОМ.
Математична основа розробленої методики, а також і методики, розробленої у четвертому розділі дисертації, базується на способі визначення критичних точок умовного екстремуму функцій декількох змінних за допомогою множників Лагранжа.
Головною особливістю і трудністю при оптимізації електромеханічних устроїв і закономірностей керування ними є те, що поліпшення одних властивостей (величин) для більшості електромеханічних устроїв і систем досягається за рахунок погіршення інших, які теж часто бувають дуже важливими. Тому кращим компромісним результатом оптимізації можна вважати лише такий, при знаходженні якого кількісно враховується вагомість (питома вага) кожної із вимог і властивостей по відношенні одна до одної та до основної властивості. Пошуку саме такого компромісного результату оптимізації, тобто за сукупністю вимог і з урахуванням їхньої вагомості, а зокрема, розробці методики оптимізації форсованого амплітудно-частотного пуску гіроустроїв з АД при встановлених обмеженнях струму і потужності, що споживається, присвячена одна із основних частин цієї дисертації.
У даному розділі дисертації, з метою отримання необхідних залежностей і визначення можливих підходів для розв'язання цієї досить складної задачі, множники Лагранжа і Т - подібна схема заміщення АД спочатку використовуються для мінімізації часу розгону асинхронних гіродвигунів або інших АД при форсованому амплітудно-частотному пуску і встановлених обмеженнях окремо за струмом і за потужністю, що споживається.
Для цього при обмеженні струму складена така допоміжна комбінована функція:
,
а при обмеженні пускової потужності така:
,
де , , ; л1 і л2 - множники Лагранжа; NЭ=I1E1 - повна фазна електромагнітна потужність гіродвигуна, А і NЭог- встановлене значення струму статора і попередньо встановлене значення потужності NЭ, яке після уточнення повинно відповідати припустимому значенню повної потужності N1?оп, що підводиться до АД; - залежність головного індуктивного опору схеми заміщення АД від ЕРС обмотки статора Е1.
Оскільки електричні параметрі схеми заміщення АД залежать від частоти f1, то вирішення розглядаємої задачі в прямій постановці є дуже складним. Тому при вирішенні розглядаємої задачі доцільно, навпаки, для різних поточних значень частоти f1 визначати значення частоти f2 і відповідно напруги U, при яких значення електромагнітного моменту АД при встановленому обмеженні будуть найбільшими і відповідно час розгону двигуна буде найменшим.
Отримана система рівнянь розв'язана з використанням комплексу MATLAB, для чого складена відповідна програма.
Четвертий розділ дисертації присвячений розробці методики оптимізації частотного керування інерційними електромеханічними системами з АД за сукупністю вимог, яка б кількісно враховувала вагомість цих вимог по відношенню одна до одної.
Зокрема, запропоноване співвідношення, на основі якого розроблений оригінальний спосіб урахування вагомості обмежень за потужністю і за струмом при встановленні цих вимог нерівностями, що дозволяють при оптимізації форсованого амплітудно-частотного пуску АД (гіродвигунів) використовувати множники Лагранжа. Для цього для визначення критичних точок умовного екстремуму, який відшукується, запропонована така допоміжна комбінована функція, яка значно спрощує пошук оптимального компромісного результату:
.
У цій функції також ; n - безрозмірний коефіцієнт, за допомогою якого враховується вагомість вимог до обмежень струму I1 і повної електромагнітної потужності NЭ; , де , а NЭ?оп - попередньо встановлене припустиме значення повної електромагнітної потужності , яке після уточнення повинно відповідати припустимому значенню повної потужності , що споживається.
Оригінальною особливістю запропонованої допоміжної функції FB є те, що при її використанні обмеження і за потужністю і за струмом враховуються одним співвідношенням .
Поряд з цим значення величини визначаються в таких зручних для розв'язання цієї задачі відносних одиницях:
,
де і відповідно .
Завдяки запропонованому способу врахування обмежень за струмом і за потужністю, а також використанню зазначених відносних одиниць допоміжна функція FB отримала важливі властивості, які значно спрощують розв'язання розглядаємої задачі. В ній:
0?n?1 і .
При тих самих значеннях величини або та інших однакових умовах, чим більшими приймаються значення коефіцієнта n, тим меншим при розв'язанні розглядаємої задачі стає можливий діапазон змінень струму і розширюються можливі межі змінень потужності, оскільки при n=1 обмеження за потужністю взагалі знімається. Навпаки, чим меншими приймаються значення коефіцієнта n, тим меншим стає діапазон можливих змінень потужності, а межі можливих змінень струму розширюються, бо при n = 0 обмеження за струмом зовсім знімається. Отже, значення коефіцієнта n є саме тим додатковим обмеженням при визначенні критичних точок необхідного умовного екстремуму, яке здібне кількісно враховувати ступінь важливості (відносну вагу) одного обмеження (за струмом) у порівнянні з іншим (за потужністю).
У процесі розгону АД (гіродвигуна) при кожному поточному значенні регульованої частоти ѓ1, певному значенні величини ог, визначеній залежності і зміненнях величин Е1, Xm і s значення електромагнітного моменту АД при його амплітудно-частотному пуску буде найбільшим, коли у відповідності зі способом множників Лагранжа
і ( і ).
При цьому використання умови замість близької до неї умови , а також умови , що відповідає умові , значно спрощує методику розрахунку. Можлива деяка його неточність, як показано, при необхідності може бути врахована вже після завершення основного розрахунку.
Виходячи з цих умов і Т - подібної електричної схеми заміщення АД, у результаті перетворень отримані критерій оптимальності, що відповідає цим умовам, і така розрахункова система рівнянь:
де Xmo і E1o - відповідно головний індуктивний опір і ЕРС в обмотці статора при ненасиченому АД (гіродвигуні), а d та і - певні числа, Е1, R2, s, - невідомі змінні величини, і .
Для розв'язання отриманої системи рівнянь розроблені алгоритм і підпрограма, яка входить до складу повної програми мінімізації часу форсованого пуску АД (гіродвигунів) при встановлених обмеженнях споживаємої потужності і струму.
В результаті розв'язання цієї системи рівнянь для різних поточних значень частоти f1 і певних значень вагового коефіцієнта n і величини бог визначається сукупність критичних для даного АД (гіродвигуна) значень ковзання s, ЕРС Е1 і опору Хm (s=skp , E1=E1опт и Xm=Xmопт), при яких час форсованого амплітудно-частотного пуску АД буде найменшим, але в загальному випадку при зовсім інших обмеженнях за струмом і потужністю, ніж ті, що дійсно встановлені.
Для визначення ж оптимальних закономірностей регулювання напруги і частоти при обмеженнях, що відповідають дійсним вимогам, далі вже досить скористатися навіть найпростішим пошуком умовного екстремуму цільової функції перебором.
Характер отриманих залежностей оптимальних значень вагового коефіцієнта n і обмежуючої величини від частоти обертання АД np для створення ним при встановлених обмеженнях струму I1 () і повної потужності N1 () найбільших можливих значень електромагнітного моменту - характер відповідних оптимальних закономірностей регулювання напруги, що підводиться до АД, і її частоти.
Достовірність результатів, отриманих з використанням розробленої методики, перевірена шляхом порівняння їх з відповідними результатами, які були отримані шляхом багатьох прямих пошукових розрахунків при тих самих вихідних даних, та порівнянням з відомим експериментально одержаним результатом. На цих рисунках деякі з них показані крапками.
П'ятий розділ дисертації присвячений математичному моделюванню електромагнітних і електромеханічних перехідних процесів при завершенні форсованого амплітудно-частотного пуску асинхронних гіродвигунів.
Розроблена для дослідження цих перехідних процесів оригінальна розрахункова модель базується на відомій загальній математичній моделі АД, складеній в системі нерухомих у просторі ортогональних координатних осей б і в, особливістю якої є те, що перетворений струм в ній дорівнює реальному фазному струму однієї з фаз статора трифазної обмотки.
Отримана на основі цієї моделі система диференціальних рівнянь шляхом певних перетворень представлена у формі, зручній для виконання необхідних розрахунків на ЕОМ.
Отримані з використанням розробленої математичної моделі розрахункові дані свідчать, зокрема, про можливий істотний вплив на час готовності асинхронних гіродвигунів тривалості їх подальшого розгону або гальмування вже після припинення амплітудно-частотного регулювання, бо частота обертання ротора гіродвигуна в залежності від системи керування і її настройки в момент припинення такого регулювання може бути як вищою, так і нижчою за номінальну і ця відмінність може бути недопустимою.
Основні висновки
1. В області створення і удосконалювання безконтактних електромеханічних систем з високими пускорегулювальними властивостями можна виділити такі основні тенденції:
створення регульованих систем шляхом сумісного використання спеціальних короткозамкнених АД з поліпшеними пускорегулювальними властивостями і напівпровідникових регуляторів напруги і частоти,
створення таких систем з використанням вентильних регульованих безконтактних двигунів, і зокрема, з явними полюсами і ємнісними буферами енергії.
2. Складені співвідношення з двома множниками Лагранжа і запропонований спосіб визначення оптимального насичення магнітопроводу АД і кількісного врахування вагомості встановлених нерівностями обмежень за струмом і потужністю при форсованому амплітудно-частотному пуску інерційних електромеханічних систем з АД.
3. З використанням запропонованого способу розроблена оригінальна методика визначення оптимальних закономірностей регулювання напруги та її частоти для керованого пуску інерційних електромеханічних систем з АД, і зокрема, гіросистем, яка значно полегшує пошук оптимального компромісного рішення.
4. Розроблені математична і фізична моделі та методика розрахунку параметрів і характеристик короткозамкнених АД з відносно масивними феромагнітними вкладишами в пазах ротора, які для покращення енергетичних показників цих двигунів виконують одночасно функції вузьких пазових щілин між клітками двоклітинних АД.
5. Спільно з амплітудно-частотним керуванням АД з певним чином установленими в пазах ротора феромагнітними вкладишами можуть також значно покращувати пускорегулювальні властивості певних електромеханічних систем.
6. Розроблена оригінальна розрахункова модель для дослідження електромагнітних і електромеханічних перехідних процесів при мінімізації часу готовності гіросистем і інших інерційних систем з АД, у тому числі після завершення амплітудно-частотного регулювання.
Список опублікованих робіт
Повстень В.А., Аузеллаг Дж. Метод оптимизации форсированного частотного пуска асинхронных гиродвигателей при установленном ограничении мощности и минимальном токе // Вiсник Мiжнар. ун-ту цивiльної авiацiї.-К: КМУЦА, 2000.-№2.-C. 159-163.
Повстень В.А., Аузеллаг Дж. Учет весомости различных требований при оптимизации форсированного частотного пуска асинхронных гиродвигателей // Працi Iнституту електродинамiки НАН України.-К: IEД НАН України, 2000.-C. 177-183.
Повстень В.А., Аузеллаг Дж. К определению степени насыщения магнитной системы асинхронного гиродвигателя при его форсированном частотном пуске // Працi Iнституту електродинамiки НАН України.-К: IEД НАН України, 1999.-№1.-C. 77-81.
Повстень В.А., Макаров И.Е., Аузеллаг Дж. Механическая характеристика асинхронного гиродвигателя при минимизации времени его разгона и ограничении тока // Вiсник Мiжнар. ун-ту цивiльної авiацiї.-К: КМУЦА, 1998.-№1.-C. 200-204.
Повстень В.А., Аузеллаг Дж. Асинхронный короткозамкнутый двигатель со стержнями ротора, разделенными массивными ферромагнитными пластинами// Вiсник Мiжнар. ун-ту цивiльної авiацiї.-К: КМУЦА, 1999.-№1.-C. 165-168.
Анотація
Аузеллаг Джамаль. Методика оптимізації частотного керування асинхронними електроприводами за сукупністю установлених вимог та обмежень. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 - Системи і процеси керування.- Національний авіаційний університет, Київ, 2001.
Розроблена методика оптимізації закономірностей регулювання напруги і її частоти при керованому пуску інерційних електроприводів з асинхронними двигунами (АД), зокрема гіросистем, при встановлених вимогах до часу готовності, струму, потужності або їхньої сукупності.
Розроблені математична та фізична моделі короткозамкнених АД з відносно масивними феромагнітними вкладишами в пазах ротора. Спільне використання таких АД і амплітудно-частотного керування ними істотно покращує ряд властивостей регульованих електромеханічних систем.
Ключові слова: методика, оптимізація, частотне керування, асинхронний двигун, гіродвигун, математична і фізична моделі, критерій, алгоритм, програма
Аннотация
Аузеллаг Джамаль. Методика оптимизации частотного управления асинхронными электроприводами по совокупности установленных требований и ограничений. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.03 - Системы и процессы управления.- Национальный авиационный университет, Киев, 2001.
Показаны основные тенденции в создании и совершенствовании современных бесконтактных электромеханических систем с улучшенными пускорегулировочными свойствами.
Разработана методика оптимизации закономерностей регулирования напряжения и его частоты при управляемом пуске инерционных электроприводов с асинхронными двигателями (АД), в частности гиросистем, при установленных требованиях к времени готовности, току, потребляемой мощности, напряжению или их совокупности, оригинальной особенностью которой является то, что при её использовании можно количественно учитывать весомость каждого из требований для определения наиболее оптимального компромиссного решения.
Разработаны математическая и физическая модели короткозамкнутых АД с относительно массивными ферромагнитными вкладышами в пазах ротора, которые одновременно с прямым действием способны выполнять дополнительно функции узких пазовых щелей между клетками двухклеточных АД. Совместное использование таких АД и амплитудно-частотного управления ими, существенно улучшает ряд свойств регулируемых электромеханических систем.
Разработана оригинальная расчетная модель для исследования переходных процессов при завершении амплитудно-частотного регулирования АД (асинхронных гиродвигателей), удобная для использования ЭВМ.
Ключевые слова: методика, оптимизация, частотное управление, асинхронный двигатель, гиродвигатель, математическая и физическая модели, критерий, алгоритм, программа
Abstract
Aouzellag Djamel. Technique of optimization of a variable-frequency control by asynchronous electric drives on set of the established requirements and limitations. - Manuscript.
Defense thesis of the Ph.D scientific degree title in the specialty 05.13.03 - System and Processes Controls.- National Aviation University, Kiev, 2001.
A method was designed to provide optimization of the regulating pattern of voltage and its frequency under controlled start of inertial electric drives with asynchronous motors (AM), in particular the gyrosystems, at specified requirements to current availability time as well as to power consumption, or to their combination.
We have designed mathematical and physical model of asynchronous short-circuit engines with relatively massive ferromagnetic inserts in grooves of a rotor. The combined usage of such a AM and its amplitude-frequency control provides a substantial improvement in some properties of adjustable electromechanical systems.
Keywords: Method, optimization, variable-frequency control, asynchronous motor, gyro-motor, mathematical and physical model, criteria, algorithm, program
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описання кола тягових перетворювачів. Порядок розрахунку перетворювача 4QS та проміжного контуру. Система автоматичного управління електровозом з асинхронними тяговими двигунами. Регулювання швидкості руху електровозу. Мікропроцесорна система керування.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.11.2014Дослідження принципів керування в системах автоматичного керування об’єктами і процесами за збуренням і відхиленням. Основні переваги та недоліки керування за збуренням. Аналіз якості способу керування швидкістю обертання двигуна постійного струму.
лабораторная работа [333,0 K], добавлен 28.05.2013Аналіз вимог стандартів ДСТУ ISO 9001 та ДСТУ ISO 10012 щодо систем керування засобів вимірювальної техніки. Рекомендації щодо розробки та впровадження системи керування засобами вимірювальної техніки та нормативного забезпечення на підприємстві.
дипломная работа [519,8 K], добавлен 24.12.2012Структурний синтез як перехід від формалізованого алгоритму керування. Розробка технологічної установки схеми керування. Схема керування асинхронним двигуном з коротко замкнутим ротором і двома статорними обмотками. Механічні характеристики двигуна.
курсовая работа [74,2 K], добавлен 22.12.2010Розрахунок потужності навантаження. Контурно-позиційне керування в приводах подач верстатів і ланок роботів. Вибір двигуна і його перевірка. Вибір інформаційних електромеханічних елементів виконавчих систем верстату. Система регулювання положення.
курсовая работа [43,6 K], добавлен 14.08.2011Класифікація насосних станцій водопостачання. Вимоги до електроприводу та вибору двигуна. Розробка схеми керування та взаємодії електроприводу насоса з електроприводом засувки. Конфігурування перетворювача частоти для реалізації поставленої задачі.
дипломная работа [980,5 K], добавлен 03.09.2013Програмно-технічний комплекс для реалізації автоматизованої системи керування процесом виготовлення напівфабрикату. Побудова розрахункової перехідної функції об'єкта керування. Аналіз існуючих сучасних систем керування переробкою молочних продуктів.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.08.2013Аналіз технологічного процесу як об’єкту керування. Розробка системи автоматичного керування технологічним процесом. Проектування абсорберу з шаром насадок для вилучення сірководню із природного газу. Вибір координат вимірювання, контролю, сигналізації.
курсовая работа [663,2 K], добавлен 29.03.2015Розробка системи автоматичного керування буферного насоса. В якості електроприводу використовується частотно-керованого асинхронний короткозамкнений двигун. Керування здійснює перетворювач частоти Altivar 61. Розрахунок економічних затрат проекту.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 13.06.2012Властивості та функціональне призначення елементів системи автоматичного керування. Принцип дії, функціональна схема, рівняння динаміки. Синтез коректувального пристрою методом логарифмічних частотних характеристик. Граничний коефіцієнт підсилення.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 22.09.2013