WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 19 |

Повышение эффективности мобильных машин в апк на основе векторно-алгоритмического управления электродвигателем

-- [ Страница 7 ] --

В начальный момент времени t0 (рисунок 2.5) подается отпирающее управляющее напряжение на базу транзистора VT2. Ток протекает по обмотке L1 в прямом направлении, по обмотке L3 в обратном направлении (рисунок 2.6) – обеспечивается получение I фиксированного положения вектора магнитного потока. В момент времени t1 (рисунок 2.5) подается отпирающее управляющее напряжение на базу транзистора VT1, транзистор VT2 остается открытым. Ток протекает по обмотке L1 в прямом направлении, по обмоткам L2 и L3 в обратном направлении – обеспечивается получение II фиксированного положения вектора магнитного потока. В момент времени t2 транзистор VT2 закрывается, транзистор VT1 остается открытым. Ток протекает по обмотке L1 в прямом направлении, по обмотке L2 в обратном направлении – обеспечивается получение III положения вектора магнитного потока. В момент времени t3 транзистор VT1 закрывается и открывается транзистор VT2. Ток протекает по обмотке L1 в обратном направлении, по обмотке L3 в прямом направлении – обеспечивается получение IV положения вектора магнитного потока. В момент времени t4 транзистор VT1 открывается, транзистор VT2 остается открытым. Ток протекает по обмотке L1 в обратном направлении, по обмоткам L2 и L3 в прямом направлении – обеспечивается получение V положения вектора магнитного потока. В момент времени t5 транзистор VT2 закрывается, транзистор VT1 остается открытым. Ток протекает по обмотке L1 в обратном направлении, по обмотке L2 в прямом направлении – обеспечивается получение VI положения вектора магнитного потока. Далее алгоритм работы однофазно- трехфазного транзисторного реверсивного коммутатора, ведомого однофазной сетью, повторяется.

Рисунок 2.6 – Направления магнитного потока и протекающего тока по обмоткам статора электродвигателя в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на рисунке 2. Аналогичным образом посредством векторно-алгоритмического управления возможно осуществление реверса электродвигателя.

2.3 Разработка и исследование силовых схем преобразователей векторноалгоритмического типа для запуска, работы и регулирования угловой скорости трехфазных асинхронных короткозамкнутых двигателей, при питании от однофазной сети переменного тока 2.3.1 Разработка и исследование силовой схемы преобразователя векторноалгоритмического типа для запуска, работы и регулирования угловой скорости трехфазных асинхронных короткозамкнутых двигателей, при соединении обмоток статора по схеме «треугольник»

В случае если необходимо осуществление регулирования угловой скорости электродвигателя, питание которого осуществляется от однофазной сети переменного тока, как выше, так и ниже номинальной, при соединении статорных обмоток в треугольник, был разработан [10] однофазный частотный регулятор ско рости, ведомый сетью (рисунок 2.7). В этой схеме также используется свойство биполярных транзисторов пропускать ток в прямом и обратном направлении вследствие симметричной структуры (n-p-n или p-n-p), при работе в ключевом режиме. В качестве силовых ключей возможно также использовать полевые транзисторы, которые пропускают ток в прямом и обратном направлениях.

Рисунок 2.7 – Принципиальная электрическая схема однофазного ча стотного регулятора скорости, ведомого сетью, для трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя На рисунке 2.7 используются следующие обозначения:

А, В, С – статорные обмотки электродвигателя;

Iа, Iв, Iс – ток в статорных обмотках А, В и С соответственно;

VT1-VT6 – биполярные транзисторы.

Работа однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью, для трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя осуществляется следующим образом. В статорные обмотки трехфазного асинхронного двигателя подается однофазное переменное напряжение посредством коммутации соответствующих полупроводниковых ключей (транзисторы VT1-VT6), обеспечивающих получение вращающегося магнитного поля статора (рисунок 2.8), состоящего из шести фиксированных положений.

Рисунок 2.8 – Векторная диаграмма вращения магнитного поля статора, состоящая из шести фиксированных положений магнитного потока статора Для получения расчетной частоты 16,67 Гц, при прохождении положительной полуволны питающего напряжения (рисунок 2.9), в начальный момент времени t0 открываются транзисторы VT3 и VT6, ток пойдет по трем обмоткам С, В и А электродвигателя. Напряжение на обмотке С равно фазному Uсети, на обмотках A и B напряжение равно Uсети/2 соответственно. Образуется первое положение вектора магнитного поля статора (рисунок 2.8). При прохождении отрицательной полуволны питающего напряжения (рисунок 2.9, момент времени t1) закрываются транзисторы VT6 и VT3, открываются транзистор VT4 и транзистор VT1 и ток пойдет по трем обмоткам обмотка В, обмотка С, обмотка А электродвигателя. Образуется второе положение вектора магнитного поля статора. При прохождении положительной полуволны питающего напряжения (момент времени t2) закрываются транзисторы VT4 и VT1, открываются транзисторы VT5 и VT2, ток пойдет по трем обмоткам А, С и В электродвигателя. Образуется третье положение вектора магнитного поля статора. Далее, аналогичным образом посредством векторно-алгоритмической коммутации статорных обмоток обеспечивается получение четвертого, пятого и шестого положений вектора магнитного поля. Поле статора получается эллиптическим, изменяющимся во времени. С момента времени t6 алгоритм работы повторяется.



При соответствующем изменении алгоритма открытия транзисторов VT1VT6 разработанного однофазного частотного регулятора скорости, ведомого сетью, возможно обеспечить работу электродвигателя на номинальной и повышенной скоростях.

Рисунок 2.9 – Осциллограммы напряжений и направления токов на статорных обмотках электродвигателя, а также открываемые транзисторы На рисунке 2.9 используются следующие обозначения:

UA, UB, UC – напряжение в статорных обмотках A, B и C соответственно;

V – вектор магнитного поля статора;

Таким образом, поле статора проходит круг за три периода частоты питающей сети, тогда частота регулирования f рег будет находиться по формуле:

2.3.2 Разработка и исследование силовой схемы преобразователя векторноалгоритмического типа для запуска, работы и регулирования угловой скорости трехфазных асинхронных короткозамкнутых двигателей, при соединении обмоток статора по схеме «звезда с выводом нулевой точки»

Для осуществления регулирования угловой скорости трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, питание которого осуществляется от однофазной сети переменного тока, как выше, так и ниже номинальной, при со единении статорных обмоток в звезду с выводом нулевой точки, был разработан [11] однофазно-трехфазный транзисторный преобразователь частоты, ведомый сетью (рисунок 2.10). В данной схеме для векторно-алгоритмической коммутации статорных обмоток используются полевые транзисторы, обладающие свойством пропускать ток в прямом и обратном направлениях без учета полярности приложенного к ним питающего напряжения. Также в качестве полупроводниковых ключей возможно использовать биполярные транзисторы, которые способны пропускать ток в прямом и обратном направлении вследствие симметричной структуры (n-p-n или p-n-p), при работе в ключевом режиме.

Первоначально на затворы транзисторов подано напряжения, создающее электрическое поле для закрытия транзисторов. Векторно-алгоритмическое управление осуществляется снятием напряжения с затворов транзисторов в определенной последовательности.

Рисунок 2.10 – Принципиальная электрическая схема однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью На рисунке 2.11 показана векторная диаграмма вращения поля статора электродвигателя в обратном направлении, состоящая из шести фиксированных положений вектора электромагнитного потока вращающегося поля статора двигателя.

Рисунок 2.11 – Векторная диаграмма вращения магнитного поля статора в Осциллограмма напряжения сети, а также пофазное изменение магнитного потока и тока в обмотках статора электродвигателя, при работе на номинальной частоте, показаны на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 – Осциллограмма напряжения сети, а также пофазное изменение магнитного потока и тока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на рисунке 2. Для работы электродвигателя на номинальной частоте, при вращении поля статора в соответствие с векторной диаграммой, показанной на рисунке 2.11, необходимо осуществлять снятие напряжения с затворов транзисторов VT1 – VT в следующей последовательности (рисунок 2.12, а):

в момент времени t0, положительного полупериода питающего напряжения Uсети, снимается напряжение с затвора транзисторов VT1 и VT2 и они начинают пропускать ток – обеспечивается получение I положения вектора магнитного поля;

в момент времени t1, положительного полупериода питающего напряжения Uсети, подается напряжение на затвор транзистора VT2 и он перестает пропускать ток, снимается напряжение с затвора транзисторов VT1 и он начинает пропускать ток – обеспечивается получение II положения вектора магнитного поля;

в момент времени t2, положительного полупериода питающего напряжения Uсети, снимается напряжение с затвора транзисторов VT1 и VT3 и они начинают пропускать ток – обеспечивается получение III положения вектора магнитного поля;

в моменты времени t3, t4 и t5 посредством векторно-алгоритмической коммутации обеспечивается получение IV, V и VI положений вектора магнитного поля;

с момента времени t6 последовательность снятия напряжения с затворов транзисторов VT1-VT3 повторяется.

При описанных последовательностях включения транзисторов (то есть снятие напряжения с соответствующих затворов), данный однофазно-трехфазный транзисторный преобразователь частоты, ведомый сетью, позволяет работать двигателю на частоте f рег. Осциллограмма напряжения сети, а также пофазное изменение тока и магнитного потока в обмотках статора представлены на рисунках 2.12, а и 2.12, б. При соответствующем изменении алгоритма открытия транзисторов VT1-VT3 разработанного однофазно-трехфазного транзисторного преобразователя частоты, ведомого сетью, возможно обеспечить работу электродвигателя на номинальной и повышенной скоростях.

Таким образом, обобщенная формула нахождения частоты регулирования при векторно-алгоритмическом управлении трехфазным асинхронным короткозамкнутым электродвигателем имеет вид:

где N – число полуволн питающей сети в регулируемом периоде.

2.4 Синтез системы автоматического управления для разработанных полупроводникового векторно-алгоритмического коммутатора и Под системой управления понимается совокупность всех устройств, обеспечивающих управление каким-либо объектом или процессом. Если управление осуществляется без непосредственного участия человека, то система управления называется автоматической [99]. Система автоматического управления (САУ) состоит из устройства управления и объекта управления. Элементная база систем управления электроприводом может быть аналоговая, релейно-контакторная, логическая, цифровая [100-103]. Для системы управления разработанного электропривода выбрана современная элементная база на цифровых и логических элементах ввиду ряда ее достоинств:

- точность и стабильность представления и хранения информации; отсутствие дрейфов характеристик, присущее аналоговым системам;



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 19 |
 


Похожие материалы:

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.