Электропривод на базе асинхронной машины с индукционным сопротивлением в цепи ротора, подключенным через вентильные элементы
Актуальность исследования обусловлена интенсивным развитием систем регулируемого электропривода переменного тока, в составе которых наряду с частотно-регулируемыми асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором (АД с КЗР) находят свою область применения асинхронные электродвигатели с фазным ротором (АД с ФР), используемые на механизмах подъемно-транспортного назначения. Если при проведении модернизации электропривода с расширением диапазона регулирования скорости АД с ФР не заменяют на АД с КЗР, то обмотку ротора закорачивают, а обмотку статора запитывают от преобразователя частоты (ПЧ). Однако преобразователь частоты генерирует на статор несинусоидальное напряжение, приводящее к возникновению высших гармоник тока, что негативно сказывается на сроке службы АД с ФР, рассчитанного на питание от промышленной сети. Вследствие вышеизложенного актуальна задача совершенствования систем регулируемого электропривода на базе электродвигателя с фазным ротором в направлении создания гибридных систем частотно-параметрического управления. В работе предложена система электропривода на базе асинхронного электродвигателя с фазным ротором, имеющая улучшенные показатели за счет внедрения новых схемных решений и алгоритмов управления, обеспечивающих управление двигателем по цепи ротора. Описан принцип действия индукционного сопротивления, введенного в цепь ротора через преобразователь частоты, изменяющего свои параметры в зависимости от частоты протекающего через него тока. Предложен способ регулирования скорости электродвигателя, заключающийся в плавном изменении введенного в цепь ротора добавочного индуктивно-активного сопротивления, соединенного с ротором через преобразователь частоты. Рассмотрена методика приведения сопротивлений обмотки ротора и индукционного сопротивления к звену постоянного тока. Методом математического моделирования в программном пакете MatLab Simulink проверена работоспособность предложенной системы электропривода. В результате компьютерной симуляции были получены механические и энергетические характеристики описанной системы электропривода. На основании данных, полученных в результате моделирования, изучены свойства данной системы электропривода.
Авторы: В. Н. Мещеряков, А. И. Бойков, В. В. Пикалов, А. А. Муравьев, Д. В. Ласточкин
Направление: Электротехника
Ключевые слова: Асинхронный электродвигатель, фазный ротор, параметрический регулятор, индукционное сопротивление, преобразователь частоты, автономный инвертор напряжения, программный пакет Matlab Simulink
Открыть полный текст статьи