Перечень аббревиатур и сокращений
Введение
1 Состояние вопроса
1.1 Анализ существующих схем преобразователей частоты
1.2 Анализ рынка преобразователей частоты
2 Расчетная часть
2.1 Разработка функциональной схемы
2.2 Выбор компонентов ЧРЭ
2.2.1 Описание асинхронного двигателя
2.2.2 Выбор элементов АИН
2.2.3 Выбор элементов драйвера ключей
2.2.4 Выбор выпрямителя и фильтра
2.2.5 Выбор элементов схемы управления
2.2.6 Выбор датчика тока
2.2.7 Выбор датчика оборотов
2.2.8 Выбор элементов устройства плавного пуска
2.2.9 Выбор элементов компаратора
2.2.10 Выбор элементов блока индикации и устройства ввода
2.2.11 Выбор источника питания
3 Разработка алгоритма управления
3.1 Разработка программы
4 Разработка прототипа
4.1 Разработка платы драйвера
4.2 Сборка прототипа
5 Безопасность проекта
6 Экономический анализ
Заключение
Список используемой литературы
Приложение А
Приложение Б
В настоящее время все более востребованным становится применение асинхронных машин в качестве генератора в отраслях ветроэнергетики и гидроэнергетики (малые ГЭС), а также в мобильных автономных электроустановках. Растет потребность в квалифицированных молодых специалистах, разбирающихся в особенностях эксплуатации асинхронных машин в режиме генерации энергии. В связи с этим на кафедре «Промышленная электроника» возникла идея проведения научно-исследовательской работы по разработке учебно-испытательного стенда, предназначенного для проведения лабораторных и экспериментальных работ по изучению преобразования энергии в асинхронных электрических машинах, в частности:
• получения представления об условиях возникновения на выходе асинхронных генераторов переменного напряжения;
• выявления зависимости амплитуды, фазы и частоты генерируемого напряжения от частоты вращения ротора генератора;
• выяснения условий, необходимых для подключения напряжения генератора к общей электросети;
• изучения работы трехфазного генератора на симметричную и несимметричную нагрузку.
Данная бакалаврская работа посвящена одному из ключевых этапов НИР - разработке частотно-регулируемого электропривода, служащего для вращения вала асинхронного генератора. ЧРЭ включает в себя асинхронный двигатель и преобразователь частоты, управляющий скоростью вращения ротора двигателя.
В данной бакалаврской работе был спроектирован прототип частотно-регулируемого привода для испытательного стенда по изучению работы асинхронных машин в генераторном режиме. Рассмотрены основные известные схемотехнические решения. Произведен анализ рынка. Выполнен расчет и обоснованный выбор элементов. Разработан алгоритм управления преобразователем частоты. Изготовлена плата драйвера транзисторных ключей. Выполнена сборка прототипа и проведены испытания его работы.