Синтез електромеханічної системи векторного керування швидкістю асинхронного двигуна із перетворювачем частоти

Abstract

У рамках виконання завдання зі спроектування автоматизованої системи електроприводу було проведено аналітичний огляд, в якому детально розглянутіосновні конструктивні елементи та сфери їх застосування. Було здійснено аналізіснуючих технічних рішень у сфері електроприводу, а також проаналізовано технологічні умови і сформульовані вимоги до електроприводу. На основі цих вимог та ознайомлення з діючими в світовій практиці системами було обрано:асинхронний двигун у поєднанні з частотним перетворювачем.Проведений розрахунок потужності електроприводу дозволив вибрати двигун, після чого була виконана перевірка його пускового моменту танадійності від перевантажень. Оскільки двигун відповідав усім вимогам, він був обраний для подальших розрахунків електричних параметрів та основних елементів силового контуру, що призвело до вибору відповідного перетворювача частоти.Крім того, у дипломному проекті надано опис векторного керування асинхронним електроприводом. Представлено математичну модельасинхронного двигуна в стаціонарній системі координат, а також алгоритмпрямого векторного керування та його структурну схемуп. Завдяки цьому, впрограмі MATLAB Simulink була змодельована робота електромеханічної системи при номінальному навантаженні, а також в режимах з різними значеннями моментів навантаження.As part of the task of designing an automated electric drive system, an analytical review was conducted, which examined in detail the main structural elements and their areas of application. An analysis of existing technical solutions in the field of electric drives was carried out, as well as an analysis of technological conditions and the formulation of requirements for the electric drive. Based on these requirements and familiarization with the systems operating in world practice, the following was selected: an asynchronous motor in combination with a frequency converter. The calculation of the power of the electric drive made it possible to select the motor, after which its starting torque and reliability against overloads were checked. Since the motor met all the requirements, it was selected for further calculations of electrical parameters and main elements of the power circuit, which led to the selection of the appropriate frequency converter. In addition, the diploma project provides a description of vector control of an asynchronous electric drive. A mathematical model of an induction motor in a stationary coordinate system is presented, as well as a direct vector control algorithm and its structural diagram. Thanks to this, the operation of the electromechanical system at nominal load, as well as in modes with different values of load moments, was simulated in the MATLAB Simulink program.