Введение 7
1 Актуальность темы 9
1.1 Назначение электропривода 9
1.2 Управление электроприводом 10
1.3 Частотное регулирование асинхронного двигателя 13
2 Математическое описание электропривода переменного тока 20
2.1 Математическое описание асинхронного двигателя 20
2.2 Преобразование координат 28
2.3 Асинхронная машина с короткозамкнутым ротором 29
2.4 Математическое описание асинхронного короткозамкнутого во
вращающейся системе кординат 30
3 Исследование многофазного асинхронного двигателя 37
3.1 Моделирование шестифазного асинхронного короткозамкнутого в
собственной системе координа 37
3.2 Описание структурной схемы многофазного асинхронного двигателя 48
3.3 Расчет параметров асинхронного двигателя для структурной схемы 50
Заключение 55
Список использованных источников 56
Переходным процессом называется процесс перехода электропривода от одного установившегося состояния к другому. Когда одновременно изменяются скорость, ток, момент двигателя, а также показатели всех звеньев кинематической цепи, соединяющей электродвигатель с рабочим органом механизма.
К переходным процессам относятся пуск, реверс, торможение электропривода, изменение скорости, а также процессы, вызванные изменениями момента на валу электродвигателя, изменением напряжения питающей сети. Характер протекания и длительность переходного процесса определяют производительность, особенно когда длительность рабочего цикла находится в диапазоне времени разгона и торможения. При классификации переходных процессов двигателя могут быть использованы различные признаки. К таким признакам можно отнести, например, исследуемый параметр (скорость), характер возмущения (сброс, наброс нагрузки), характер изменения исследуемого параметра (положительное или отрицательное ускорение) и многие другие.
До 60-х годов ХХ века при проектировании приводов считалось, что классическая механическая характеристика представляла непрерывную кривую, начиная с момента пускового, достигала Мк (максимального критического момента) и выходила на рабочий участок, достигая статической скорости. Характеристика строилась по формуле Клосса (рис.1.1), используя паспортные данные двигателя. Однако это справедливо только в статике. Переходные процессы и динамическая механическая характеристики будут существенно отличаться как в пусковых, так и в тормозных режимах от классических, учитывающих только механический переходный процесс. тормозных режимах от классических, учитывающих только механический переходный процесс. С этим столкнулись на Уральских металлургических заводах. Например, на Нижне-Тагильском металлургическом комбинате в течении первых 9 месяцев эксплуатации прокатного стана вышли из строя около тысячи рольганговых двигателей из-за излома валов, обрыва болтов и других неисправностей. Расчеты поломанных деталей на прочность указывали на воздействие знакопеременных динамических нагрузок, достигающих 4 - 5 кратных значений от Мк.
В процессе изучения установившихся электромагнитных процессов в асинхронных двигателях оказалось, что многофазные асинхронные двигатели имеют весомое преимущества перед трёхфазными. Многофазные асинхронные двигатели обладают высокой технологичностью и могут быть изготовлены на базе конструктивных элементов серийных трёхфазных асинхронных двигателей.
Однако характер динамических электромеханических переходных процессов протекающих в многофазном асинхронном двигателе в полной мере не изучен, и нуждается в дальнейшем исследовании, для применения в технологических процессах, где важны не только установившиеся характеристики системы.
Электродвигатели переменного тока являются самыми распространенными видами электрических машин, за счет простоты их изготовления и эксплуатации, невысокой массой, габаритами и стоимостью.
В дипломной работе были представлены результаты исследования многофазного асинхронного короткозамкнутого двигателя переменного тока.
В процессе работы были разработаны математические модели полученные из структурных схем и были получены результаты, на которых видно, что броски момента упругого и время переходного процесса значительно уменьшились по сравнению аналогичным двигателем в трехфазном исполнении.
По полученным данным мо можем сделать следующие выводы: Многофазный асинхронный двигатель может стать альтернативой трёхфазным машинам. Во-первых, многофазный асинхронный двигатель является системой «Многофазный преобразователь частоты — асинхронный двигатель». Преобразователь частоты управляется микропроцессором, следовательно, проблема обеспечения постоянства частоты питающего напряжения, а значит и частоты вращения вала решается на программном уровне. Во-вторых, снижение пульсаций момента и расширение диапазона регулирования скорости на валу многофазного асинхронного двигателя, благодаря увеличенному числу фаз. В третьих, такие двигатели остаются принципиально работоспособными при отключении (обрыве) одной или даже нескольких фаз обмотки статора, так как в этом случае в нём продолжает создаваться вращающееся магнитное поле, что является существенным фактором вообще и в особенности в ответственных технологических процессах.
