Система частотно-параметрического управления асинхронным двигателем с фазным ротором

Объект исследования: электропривод, выполненный на базе асинхронного электродвигателя с фазным ротором, для конвейерных механизмов непрерывного действия. Цель работы: Разработка и исследование регулируемого электропривода, выполненного на базе асинхронного электродвигателя с фазным ротором, с включенными в цепь ротора блоками частотно-параметрического управления и торможения с самовозбуждением. Методы исследования и использованная аппаратура: При решении поставленных задач применялись теории построения многоконтурных систем управления электроприводом, электрических машин, электропривода, автоматического управления. Исследования выполнялись с помощью компьютерного моделирования в программной оболочке MatLAB/Simulink, с использованием численных методов решения, и постановкой экспериментальных опытов для оценки адекватности компьютерной модели. Полученные результаты и новизна: разработан способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором, обмотки ротора которого соединены с преобразователем частоты, к выходу инвертора напряжения которого подключено частотно-регулируемое индукционное сопротивление, отличающийся возможностью плавного регулирования пускового момента и скорости за счет регулирования частоты коммутации ключевых элементов инвертора; разработана замкнутая система управления скоростью электропривода, отличающаяся использованием измерителя частоты тока ротора, позволяющего реализовать косвенное определение скорости электродвигателя и обеспечить ее регулирование; разработана энергосберегающая система электродинамического торможения асинхронного электродвигателя с фазным ротором с самовозбуждением и дополнительной подпиткой звена постоянного тока, обеспечивающая поддержание требуемого тормозного момента и позволяющая регулировать время остановки электродвигателя, отличающаяся автоматическим регулированием тока протекающего в обмотках статора и ротора в процессе торможения двигателя. Основные конструктивные и технико-экономические показатели: обеспечение стабилизации и регулирования пускового момента электродвигателя в диапазоне от Мн до 2Мн; регулирование скорости электродвигателя в диапазоне 1:10; система электродинамического торможения самовозбуждением обеспечивает снижение потребляемой энергии на 33% по сравнению с электродинамическим торможением. Степень внедрения и эффективность: В ходе работы над диссертационной работой получены 2 патента на изобретение №2528612, №2661343. Результаты, полученные в диссертации внедрены в учебный процесс направления 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» Липецкого государственного технического университета (ЛГТУ), на ООО «Синергия» г. Липецк. Область применения: для конвейерных механизмов непрерывного действия на базе асинхронного электродвигателя с фазным ротором, имеющих длительный статический режим работы без резких изменений скорости; для пуска мощных синхронных машин; для студентов электротехнических специальностей.