Электромеханические переходные процессы в асинхронном двигателе
|
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
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.
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.
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Помощь студентам в написании работ!
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.
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.
1. Кочетков, В.П. Основы электромеханики: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / В.П. Кочетков [и др.]; под ред. В.П. Кочеткова. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. - 624 с.
2. Кочетков, В.П. Основы теории управления: учебное пособие. 2-е изд., испр. - Абакан: Изд-во ХГУ им Н.Ф. Катанова, 2007. - 272 с.
3. Кочетков, В.П., Багаутинов, Г.А. Теория автоматизированного электропривода: учеб. пособие. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 1992. - 328 с.
4. Кочетков, В.П. Комбинированные оптимальные системы управления электроприводом // Оригиналы докладов. VI науч.-техн. конф. с международным участием «Элма-90». N 13. ЦИНТИ. - София, 1991. - с.
5. Кочетков, В.П. Оптимальное управление электроприводами / В.П. Кочетков, В.А. Троян. - Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1987. - 143 с.
6. Ключев, В.И. Учебное пособие по курсу «Теория автоматизированного электропривода»: Ч.1. Динамика электромеханических систем / В.И. Ключев. - М.: Моск. энергет. ин-т, 1978. - 90 с.
7. Герман - Галкин, С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. - СПб.: КОРОНА принт., 2001. - 320 с.
8. Важнов, А. И. Переходные процессы в машинах переменного тока: Учеб. для студ. вузов. Л.: Энергия, 1980 - 256 с.
9. Герман - Галкин, С.Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК: Учебное пособие. - СПб.: КОРОНА-век., 2008. - 368 с.
10. Усольцев, А.А. Частотное управление асинхронными двигателями: Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2006, - 94 с.
11. Кочетков, В.П. Комбинированные оптимальные системы управления электроприводом // Оригиналы докладов. VI науч.-техн. конф. с международным участием «Элма-90». N 13. ЦИНТИ. - София, 1991. - с.
12. Вуль, Ю.Я. Наладка электроприводов экскаваторов [текст] / Ю.Я. Вуль, В.И. Ключев, Л.В. Седаков. 2-е изд., перераб. и доп. - М: Недра, 1975. - 312 с.
13. Кочетков, В.П. К вопросу о математической модели электромеханической системы [текст] / В.П. Кочетков, П.Э. Подборский // Сб. трудов XVII Межд. науч. конф. - Кострома: Изд-во Костромского гос. технол. ун-та, 2004. - С. 173-175.
14. Кочетков, В.П. К вопросу о физико-математическом моделировании динамики экскаваторного электропривода [текст] / В.П Кочетков, А.А Колесников, А.В Коловский // Автоматизированный электропривод и промышленная электроника в металлургической и горно-топливной отраслях: тр. 3-ей всероссийской научн.-практ. конф. - Новокузнецк: СибГИУ, 2006. - С. 76-81.
15. Кочетков, В.П. Компьютерное моделирование электропривода с учетом жесткости и зазора в механической части [текст] / В.П. Кочетков, П.Э. Подборский // Сб. трудов 5-й Межд. науч.-тех. конф. Ч. 1. - СПб: «Нестор», 2004. - С. 230-234.
16. Кочетков, В.П. Оптимизация систем автоматического управления экскаваторного электропривода [текст] / В.П. Кочетков, А.В Коловский, Н.С. Дьяченко, И.С. Рублевский // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве: тр. VI всероссийской научн.-практ. конф. - Новокузнецк: СибГИУ, 2007. - С. 223-227.
17. Кочетков, В.П. Оптимизация управления технологическим процессом открытой добычи полезных ископаемых карьерными экскаваторами [текст]: дис. ... докт. техн. наук: 05.13.07 / Кочетков Владимир Петрович. - Красноярск, 1996. - 469 с. - Библиогр.:390-422.
18. Кочетков, В.П. Основы электропривода [текст]: учеб. пособие. / В.П. Кочетков. -2-е изд., испр. - Абакан: Сиб. федер. ун-т; ХТИ - Филиал СФУ, 2007. - 272 с.
19. Кочетков, В.П. Теория автоматизированного электропривода [текст]: учеб. пособие / В.П. Кочетков, Г.А. Багаутинов. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 1992. - 328 с.
20. Герман-Галкин, С. Г. Электрические машины: Лабораторные работы на ПК [текст]. - СПб.: КОРОНА принт, 2003. - 256 с.
21. Рудаков, В.В. Асинхронные электроприводы с векторным управлением [текст] / В.В. Рудаков, И.М. Столяров, В.А. Дартау. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 136 с.
22. Синергетические методы управления сложными системами: механические и электромеханические системы [текст] / Под общей редакцией А.А. Колесникова - М.: Едиториал УРСС, 2005. - 279 с.
23. Соколовский, Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием [текст] : учебник / Г.Г. Соколовский. - Москва : Академия, 2006. - 259 с.
24. Чиликин, М.Г. Теория автоматизированного электропривода [текст] / М.Г. Чиликин, В.И. Ключев, А.С.Сандлер.-М.:Энергия, 1979.- 616 с.
25. Шрейнер, P.K Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами [текст] / Р.Т. Шрейнер, Ю.А. Дмитриенко - Кишинев: ШТИИНЦА, 1982. - 224 с
2. Кочетков, В.П. Основы теории управления: учебное пособие. 2-е изд., испр. - Абакан: Изд-во ХГУ им Н.Ф. Катанова, 2007. - 272 с.
3. Кочетков, В.П., Багаутинов, Г.А. Теория автоматизированного электропривода: учеб. пособие. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 1992. - 328 с.
4. Кочетков, В.П. Комбинированные оптимальные системы управления электроприводом // Оригиналы докладов. VI науч.-техн. конф. с международным участием «Элма-90». N 13. ЦИНТИ. - София, 1991. - с.
5. Кочетков, В.П. Оптимальное управление электроприводами / В.П. Кочетков, В.А. Троян. - Красноярск: Изд-во Краснояр. ун-та, 1987. - 143 с.
6. Ключев, В.И. Учебное пособие по курсу «Теория автоматизированного электропривода»: Ч.1. Динамика электромеханических систем / В.И. Ключев. - М.: Моск. энергет. ин-т, 1978. - 90 с.
7. Герман - Галкин, С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. - СПб.: КОРОНА принт., 2001. - 320 с.
8. Важнов, А. И. Переходные процессы в машинах переменного тока: Учеб. для студ. вузов. Л.: Энергия, 1980 - 256 с.
9. Герман - Галкин, С.Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК: Учебное пособие. - СПб.: КОРОНА-век., 2008. - 368 с.
10. Усольцев, А.А. Частотное управление асинхронными двигателями: Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2006, - 94 с.
11. Кочетков, В.П. Комбинированные оптимальные системы управления электроприводом // Оригиналы докладов. VI науч.-техн. конф. с международным участием «Элма-90». N 13. ЦИНТИ. - София, 1991. - с.
12. Вуль, Ю.Я. Наладка электроприводов экскаваторов [текст] / Ю.Я. Вуль, В.И. Ключев, Л.В. Седаков. 2-е изд., перераб. и доп. - М: Недра, 1975. - 312 с.
13. Кочетков, В.П. К вопросу о математической модели электромеханической системы [текст] / В.П. Кочетков, П.Э. Подборский // Сб. трудов XVII Межд. науч. конф. - Кострома: Изд-во Костромского гос. технол. ун-та, 2004. - С. 173-175.
14. Кочетков, В.П. К вопросу о физико-математическом моделировании динамики экскаваторного электропривода [текст] / В.П Кочетков, А.А Колесников, А.В Коловский // Автоматизированный электропривод и промышленная электроника в металлургической и горно-топливной отраслях: тр. 3-ей всероссийской научн.-практ. конф. - Новокузнецк: СибГИУ, 2006. - С. 76-81.
15. Кочетков, В.П. Компьютерное моделирование электропривода с учетом жесткости и зазора в механической части [текст] / В.П. Кочетков, П.Э. Подборский // Сб. трудов 5-й Межд. науч.-тех. конф. Ч. 1. - СПб: «Нестор», 2004. - С. 230-234.
16. Кочетков, В.П. Оптимизация систем автоматического управления экскаваторного электропривода [текст] / В.П. Кочетков, А.В Коловский, Н.С. Дьяченко, И.С. Рублевский // Системы автоматизации в образовании, науке и производстве: тр. VI всероссийской научн.-практ. конф. - Новокузнецк: СибГИУ, 2007. - С. 223-227.
17. Кочетков, В.П. Оптимизация управления технологическим процессом открытой добычи полезных ископаемых карьерными экскаваторами [текст]: дис. ... докт. техн. наук: 05.13.07 / Кочетков Владимир Петрович. - Красноярск, 1996. - 469 с. - Библиогр.:390-422.
18. Кочетков, В.П. Основы электропривода [текст]: учеб. пособие. / В.П. Кочетков. -2-е изд., испр. - Абакан: Сиб. федер. ун-т; ХТИ - Филиал СФУ, 2007. - 272 с.
19. Кочетков, В.П. Теория автоматизированного электропривода [текст]: учеб. пособие / В.П. Кочетков, Г.А. Багаутинов. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 1992. - 328 с.
20. Герман-Галкин, С. Г. Электрические машины: Лабораторные работы на ПК [текст]. - СПб.: КОРОНА принт, 2003. - 256 с.
21. Рудаков, В.В. Асинхронные электроприводы с векторным управлением [текст] / В.В. Рудаков, И.М. Столяров, В.А. Дартау. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 136 с.
22. Синергетические методы управления сложными системами: механические и электромеханические системы [текст] / Под общей редакцией А.А. Колесникова - М.: Едиториал УРСС, 2005. - 279 с.
23. Соколовский, Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием [текст] : учебник / Г.Г. Соколовский. - Москва : Академия, 2006. - 259 с.
24. Чиликин, М.Г. Теория автоматизированного электропривода [текст] / М.Г. Чиликин, В.И. Ключев, А.С.Сандлер.-М.:Энергия, 1979.- 616 с.
25. Шрейнер, P.K Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами [текст] / Р.Т. Шрейнер, Ю.А. Дмитриенко - Кишинев: ШТИИНЦА, 1982. - 224 с
Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.
Подобные работы
- Электромеханические переходные процессы в асинхронном двигателе
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2017 - Исследование влияния статических характеристик нагрузки на устойчивость двигательной нагрузки промышленного предприятия
Бакалаврская работа, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 5200 р. Год сдачи: 2016 - Динамические процессы многофазного асинхронного двигателя в пуско-тормозных режимах
Бакалаврская работа, технология машиностроения. Язык работы: Немецкий. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2017 - Разработка мероприятий по обеспечению устойчивости работы высоковольтных электродвигателей системы электроснабжения химического предприятия
Магистерская диссертация, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 5500 р. Год сдачи: 2020 - Разработка электрического привода на основе системы “преобразователь частоты - асинхронный двигатель”
Дипломные работы, ВКР, механика. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ПЕРЕМЕННЫМИ IS - IR В СИСТЕМЕ АБСОЛЮТНЫХ ЕДИНИЦ
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2018 - МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ПЕРЕМЕННЫМИ IR - Т m
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4650 р. Год сдачи: 2018 - МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АСИНХРОННОГО
ДВИГАТЕЛЯ С ПЕРЕМЕННЫМИ ir-ys
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2017 - Частотно-регулируемый асинхронный электропривод электроцентробежного насоса ЭЦН 3-80-2000
Магистерская диссертация, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 6400 р. Год сдачи: 2017
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (148254)
- Бакалаврская работа (37598)
- Диссертация (977)
- Магистерская диссертация (22018)
- Дипломные работы, ВКР (59940)
- Главы к дипломным работам (2136)
- Курсовые работы (10481)
- Контрольные работы (6265)
- Отчеты по практике (1357)
- Рефераты (1481)
- Задачи, тесты, ПТК (631)
- Ответы на вопросы (155)
- Статьи, Эссе, Сочинения (942)
- Бизнес-планы (51)
- Презентации (106)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1692)
- Диссертации (РГБ) (1882)
- Прочее (458)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы