Обеспечение электромагнитной и электромеханической совместимости в электротехнических комплексах с асинхронными электроприводами

Объект исследования - асинхронный электропривод на основе преобразователя частоты с активным выпрямителем. Цель исследования - разработка методов и технических средств обеспечения электромагнитной и электромеханической совместимости в частотно-регулируемом асинхронном электроприводе в части снижения пульсаций электромагнитного момента двигателя и входных токов системы. Установлены зависимости пульсаций электромагнитного момента двигателя от нагрузки и частоты вращения при использовании алгоритмов управления преобразователем на основе пространственно-векторной ШИМ, позволяющие определить параметры и границы применимости алгоритмов с точки зрения энергетической эффективности и электромеханической совместимости оборудования. Выявлен способ снижения уровня высокочастотных пульсаций электромагнитного момента двигателя и входных токов активного выпрямителя за счет применения в алгоритмах управления преобразователем переменной частоты коммутации силовых ключей, позволяющий уменьшить уровень вибрации и шума оборудования. Разработаны алгоритмы управления преобразователем, позволяющие обеспечить снижение высокочастотных пульсаций электромагнитного момента двигателя, входных токов активного выпрямителя и динамических потерь энергии в преобразователе. Разработана методика оценки уровня электромагнитной и электромеханической совместимости в электроприводе, позволяющая определить параметры алгоритмов управления преобразователем для достижения необходимых показателей совместимости оборудования. Разработана система управления асинхронным электроприводом с усовершенствованными алгоритмами управления преобразователем, обеспечивающая снижение высокочастотных пульсаций электромагнитного момента двигателя, входных токов активного выпрямителя и динамических потерь энергии в преобразователе. В работе использован комплекс экспериментальных и теоретических методов исследования, в том числе методов теории обобщенной электрической машины, методов современной теории управления и теории электропривода, методов имитационного моделирования с использованием численного решения систем дифференциальных уравнений, методов оценки показателей электромагнитной и электромеханической совместимости средствами компьютерного моделирования, методов экспериментальных исследований. Разработанная методика оценки показателей электромагнитной и электромеханической совместимости в асинхронном электроприводе и усовершенствованные алгоритмы управления преобразователем частоты рекомендованы к использованию при разработке и модернизации электротехнических комплексов с асинхронными электроприводами в подразделении по системам автоматики энергетических машин ПАО «Силовые машины», о чем получен акт внедрения основных результатов работы. Получен патент на изобретение.