Електромеханічна система частотного регулювання положення із асинхронним двигуном із короткозамкненим ротором

Abstract

У рамках дипломної роботи було комплексно досліджено та реалізовано електромеханічну систему частотного регулювання положення на базі асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором. На початковому етапі було проведено класифікацію подібних систем, а також виконано огляд та аналіз найпоширеніших кінематичних схем, що використовуються в подібних електроприводах. На основі технічного та функціонального порівняння було обґрунтовано доцільність вибору конкретної кінематичної структури, яка й стала основою для побудови системи в межах даного проєкту. У подальшому було сформульовано та деталізовано технічні вимоги до автоматизованої системи електроприводу, яка забезпечує частотне регулювання положення виконавчого органа. Для реалізації приводу було здійснено розрахунок електродвигуна, на підставі якого було обрано асинхронну машину серії 4А160S6Y3 з номінальною потужністю 11 кВт. Також було виконано розрахунок статичних навантажень, побудовано діаграми рушійних зусиль, що дозволили оцінити механічне навантаження в робочих режимах системи. Особливу увагу приділено системі керування електроприводом. В дипломному проєкті було детально описано та реалізовано стандартний алгоритм непрямого векторного керування асинхронним двигуном, що забезпечує незалежне керування потокозчепленням і моментом. Для верифікації теоретичних рішень розроблено математичну модель електроприводної системи в середовищі Simulink (MATLAB 7.9). Всі функціональні блоки моделі були описані, а результати моделювання проаналізовано для різних динамічних режимів.