Контроль електромагнітних параметрів асинхронних двигунів методом зрівноваження в системах частотно-керованого електропривода

Abstract

Дисертацію присвячено вирішенню наукового завдання, яке полягає у вдосконаленні методів та засобів контролю електромагнітних параметрів асинхронних двигунів з використанням зрівноваження. Обґрунтувано компенсаційно-мостовий метод контролю електромагнітних параметрів АД на основі використання чотирьохелементної та п’ятиелементної схем заміщення. За допомогою компенсаційної схеми формується напруга, що пропорційна похідній потокозчеплення, яка подається на мостову схему, де здійснюється порівняння струму АД зі струмом двохелементної або трьохелементної його схем заміщення ротора і кола намагнічування. Запропоновано в якості інформативних параметрів нелінійних об’єктів використовувати інтегральні пасивні параметри, які характеризують нелінійність об’єкта і рівень спотворення. Кількість таких параметрів становить від одного до чотирьох в залежності від кількості нелінійних елементів та характеру нелінійності. Розглянуто фізичні основи контролю параметрів нелінійних об’єктів. Розроблено структурні схеми та алгоритми перетворювачів параметрів АД на одній та на двох частотах напруги або струму живлення. Створено моделі пристрою контролю в пакеті Matlab, за допомогою яких проаналізовано чутливість контролю параметрів АД з використанням порівняння похідної потокозчеплення.

Диссертация посвящена решению научной задачи, которая состоит в совершенствовании методов и средств контроля параметров асинхронных двигателей с использованием уравновешивания. Показано, что при контроле электромагнитных параметров асинхронных двигателей с использованием уравновешивания в качестве информативных параметров можно использовать внутренне недоступные параметры асинхронного двигателя, например, производную потокосцепления и потокосцепление, обеспечивающие разделение контуров уравновешивания. Установлено, что алгоритмы контроля, основанные на сравнении производной потокосцепления и потокосцепления, обеспечивают возможность определения электрических параметров асинхронных двигателей при нелинейности индуктивности намагничивания. Разработаны структурные схемы и алгоритмы преобразователей спектральных параметров, интегрально характеризующих объект в условиях несинусоидальности, а также параметров схемы замещения асинхронных двигателей на одной и на двух частотах напряжения или тока питания. Созданы модели преобразователей в пакете Matlab, с помощью которых проанализированы чувствительность контроля параметров асинхронных двигателей с использованием сравнения производной потокосцепления. Разработана структурная и принципиальная электрическая схема преобразователя параметров асинхронных двигателей на базе микроконтроллера AT91SAM7S256 с ядром ARM. Преимуществом данной схемы является высокая степень интегрированности его составных частей и высокое быстродействие. Разработана программа работы микроконтроллера преобразователя, которая позволяет осуществлять контроль параметров схемы замещения асинхронных двигателей.

The dissertation is devoted to solving a scientific problem, which is to improve the methods and means for testing the parameters of induction motors with trim. Justified compensatory bridge method for testing the electrical parameters of blood pressure based on the use of four-element and five-element equivalent circuits. With the compensation circuit is formed by a voltage proportional to the derivative of flux linkage, supplied to the bridge circuit, which carried out a comparison of current blood pressure with the current two-element or three-element equivalent circuits to the rotor and the magnetizing circuit. Proposed as informative parameters of nonlinear objects using integrated passive parameters characterizing the nonlinearity of the object and the level of distortion. The number of these parameters varies from one to four depending on the number of nonlinear elements and the nature of the nonlinearity. The physical basis of measurements of nonlinear objects. The structural scheme and algorithms for the induction motor parameters transducers on a single and dual-frequency voltage or current supply are designed. The models of converters in the package Matlab, by which analyzed the sensitivity of the parameters of blood pressure using a comparison of the derivative of flux linkage.