Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Асинхронный вентильный каскад, управляемый по ротору, с повышенными динамическими и энергетическими показателями
Авторы Карпук И. А., к. т. н., доц.
Щелоков А. Г., к. т. н., доц.
Раздел Автоматизация и электротехнические системы
Год 2016 Выпуск 46 Страницы 96 - 101
УДК 681.5:82.83 EDN XAECKZ
Аннотация Разработан регулируемый электропривод с использованием источника тока в роторной цепи асинхронной машины с фазным ротором. Приведены результаты цифрового и физического моделирования.
Реферат Цель. Разработка асинхронного реверсируемого электропривода, управляемого по роторной цепи, с повышенными динамическими и энергетическими показателями.
Методика. Разработан регулируемый электропривод с использованием источника тока в роторной цепи асинхронной машины с фазным ротором.
Результаты. Предложенный вариант построения системы ЭП обеспечивает практически предельное быстродействие в регулировании выпрямленного тока ротора, т. е. момента и скорости, а также малую чувствительность контура тока к параметрическим возмущениям, возникающим в этом контуре, т. е. стабильность регулировочных характеристик РИТ. За счет отсутствия трансформатора и сглаживающего дросселя в цепи выпрямленного тока, которые присутствуют в традиционных системах ЭП на базе АВК, достигается значительное уменьшение массогабаритных показателей каскада, а количество каналов системы управления вентилями равно таковому в традиционном варианте. Для обеспечения необходимой динамики, квазиинвариантности к параметрическим и возмущающим воздействиям авторами были синтезированы РСУ с помощью двух методов структурно-алгоритмического синтеза РСУ – аналитического конструирования регуляторов (АКР) и обратной задачи динамики (ОЗД).
Научная новизна. Предложен принцип построения регулируемого асинхронного ЭП, реверсируемого по ротору, использующего в качестве сетевого преобразователя (СП) релейный источник тока, что позволяет повысить энергетические показатели и перегрузочную способность АМ в каскадных схемах включения.
Практическая значимость. Разработанный асинхронный ЭП позволяет получить высокие энергетические (коэффициенты мощности сетевого и роторного преобразователя могут достигать единицы, привод электромагнитно совместим с питающей сетью) и динамические показатели (предельное быстродействие контура тока благодаря РИТ).
Ключевые слова асинхронно-вентильный каскад, асинхронная машина, источник тока, коэффициент мощности, релейная система управления.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Пат. 63254 А. МКІ 7 Н02Р7/62. Електропривід змінного струму / Ю. П. Самчелєєв, І. С. Шевченко, Ю. В. Скурятін, І. А. Карпук. — № 2003032298; заявл. 17.03.2003; опубл. 15.01.2004, Бюлл. № 1.
2. Шевченко И. С. Асинхронный вентильный каскад на базе регулируемого источника тока / И. С. Шевченко, И. А. Карпук, Ю. П. Самчелеев, Ю. В. Скурятин // Збірник наукових праць Схід-ноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. Технічні науки. — Луганськ, 2004. — С. 143–149.
3. Пат. № 73605. МКІ 7 Н02Р7/62. Електропривід змінного струму / І. С. Шевченко, Ю. П. Самчелєєв, Ю. В. Скурятін, І. А. Карпук. — № 2003032539; заявл. 25.03.2003; опубл. 15.08.2005, Бюл. № 8.
4. Карпук И. А. Широкорегулируемый асинхронный электропривод, электромагнитно совмес-тимый с питающей сетью / И. А. Карпук, Д. И. Морозов, И. С. Шевченко, Ю. П. Самчелеев // Про-блеми автоматизованого електроприводу. Теорія та практика. — Харків: НТУ «ХПІ», 2005.
5. Карпук И. А. Асинхронный вентильный каскад с синусоидальными роторными токами и высоким коэффициентом мощности / И. А. Карпук, Д. И. Морозов, Ю. В. Скурятин, И. С. Шевченко, Ю. П. Самчелеев // Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія та практика. — Харків: НТУ «ХПІ», 2003. — № 10. — Т. 2. — С. 401–405.
6. Зеленов А. Б. Асинхронный электропривод на базе машины двойного питания /А. Б. Зеленов, И. С. Шевченко, И. А. Карпук // Автоматика. Автоматизация. Электротехнические ком-плексы и системы. — 2000. — № 1(6). — С. 57–64.
7. Карпук И. А. Оценка энергетических показателей электропривода на базе АВК с регулируемым источником тока в роторной цепи / И. А. Карпук, И. С. Шевченко, Ю. П. Самчелеев // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету: Наукові праці КДПУ. — Кре-менчук: КДПУ, 2006. — Вип. 4/2006 (39); Частина 1. — С. 79 – 81.
8. Онищенко Г. Б. Асинхронный вентильный каскад / Г. Б. Онищенко. — М.: Энергия, 1967. — 150 с.
9. Карпук И. А. Синтез системы управления регулируемого асинхронного ЭП с источником тока в роторной цепи / И. А. Карпук, И. С. Шевченко // Сбірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія та практика». — Харків: НТУ «ХПІ», 2005. — № 45.
10. Карпук И. А. Экспериментальные исследования реверсивного асинхронного электропривода, управляемого по ротору / И. А. Карпук, И. С. Шевченко // Електромашинобудування та еле-ктрообладнання. — Київ:«Техніка», 2006. — № 66. — С. 54–55.
Полный текст