Асинхронный электропривод с полупроводниковым регулятором напряжения

Abstract

В статье приведены результаты исследования параметрического управления электроприводом на основе асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, реализуемого полупроводниковым регулятором напряжения. Выходное ШИМ-напряжение регулятора формируется в соответствии с запатентованным способом. Основные исследования составляют изучение процессов пуска электропривода в функции изменения значений действующего напряжения, прикладываемого к обмоткам статора электродвигателя. Даны зависимости для классического (фазового) параметрического управления и для ШИМ-управления. Эти зависимости однозначны. Выявлено, что время электромагнитных переходных процессов в двигателе tзап при управляемом пуске до начала движения (Мдв = Мх. х) занимает соответствующую долю общего времени, задаваемого на пуск tпуск. В оставшийся промежуток времени развиваются электромеханические переходные процессы в электроприводе, создающие определенные ускорения технологической машине, которые могут не соответствовать нормируемым значениям. Предлагается два этапа задания времени пуска: время электромагнитных переходных процессов в двигателе и время электромеханических переходных процессов в электроприводе (решение уравнения движения). Заданием изменения значений действующего напряжения на втором этапе и достигается получение нормируемых ускорений технологической машины. Для оценки рассмотренных вопросов разработана модель регулируемого электропривода с ШИМ-управлением в вычислительной среде MathLab-Simulink. Компоновка модели выполнена с использованием штатных блоков Simulink и оригинально составленных. В модели асинхронная машина представлена системой дифференциальных уравнений на основе теории обобщенной машины. Модель учитывает задание времени упомянутых двух этапов пуска и последовательное решение электромагнитных переходных процессов в двигателе, а затем электромеханические переходные процессы в электроприводе. Приведены схема модели и один из результатов расчета процесса пуска печатной машины как технологического объекта (эпюры электромагнитного момента и скорости).