МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ УЧЕТА КОНСТРУКЦИИ ОБМОТОК АСИНХРОННЫХ МАШИН В СИСТЕМАХ ЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
DOI:
https://doi.org/10.14529/power150411Ключевые слова:
модифицированные Кларк и Парк преобразования, учет конструкции обмоток, частотное управление асинхронным двигателемАннотация
Причиной написания данной статьи послужило применение исследователями систем частотного управления всегда одной и той же математической модели идеализированной асинхронной машины с синусоидальным распределением магнитной индукции в воздушном зазоре. Расчет распределения магнитной индукции в зазоре асинхронной машины авторы провели методом зубцовых контуров и обнаружили отклонения от синусоидального распределения. Моделирование пуска асинхронного двигателя в среде MATLAB показало заметное влияние даже небольшой несинусоидальности распределения магнитной индукции на электрические и электромеханические процессы электропривода. Авторы предложили модифицированный метод преобразования векторов токов, магнитных потоков, учитывающий конструкцию обмоток реальной асинхронной машины. На его основе был разработан программный комплекс на языке Visual С# для расчета поправочных функций и моделирования пуска асинхронной машины.
Предложенный авторами метод не требует переработки систем частотного управления. Достаточно добавить полученные авторами поправочные функции и коэффициенты в преобразования Э. Кларк и Р. Парка в системе частотного управления асинхронной машиной. Предложенный метод может быть полезен для анализа процессов в синхронных неявнополюсных трехфазных машинах, машинах двойного питания, а также при решении других задач.
Скачивания
Библиографические ссылки
Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для студентов вузов / И. П. Копылов. – М.: Высш. шк., 2001. – 327 с.
Иванов-Смоленский, А.В. Электрические машины: учеб. для вузов: в 2 т. / А.В. Иванов-
Смоленский. – М.: Издат. дом МЭИ, 2006. – Т. 2. –532 с.
Козярук, А.Е. Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов / А.Е. Козярук, В.В. Рудаков; под ред. А.Г. Народицкого. – СПб.: Санкт-Петербургская Электротехническая компания, 2004. – 127 с.
Герман-Галкин, С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем / С.Г. Герман-Галкин. – СПб.: КОРОНА принт, 2001.
Шрейнер, Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты / Р.Т. Шрейнер. – Екатеринбург: УРО РАН, 2000. – 654 с.
Труды VII Международной научно-технической конференции по автоматизированному электроприводу. – Иваново: ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина», 2012. – 708 с.
Mathematical Model of Asynchronous Machine in MATLAB Simulink / A. Ansari et al. // International Journal of Engineering Science and Technology. – 2010. – Vol. 2 (5). – P.1260–1267.
Dynamic Induction Machine Model Accounting for Stator and Rotor Slotting / G. Joksimovic, J. Riger, T. Wolbank et al. // XXth International Conference on Electrical Machines (ICEM 2012). – Marseille, France (2–5 September 2012). – P. 207–213. DOI: 10.1109/ICElMach.2012.6349865
Serrano-Iribarnegaray, L. Critical Rewiew of the Modified Winding Function Theory / L. Serrano-Iribarnegaray, P. Cruz-Romero, and A. Gomez-Exposito // Progress in Electromagnetics Research. –2013 – Vol. 133. – pp. 515–534. DOI:10.2528/PIER12091301
Mahmoud Riaz. Simulation of Electric Machine and Drive Systems Using Matlab and Simulink / Riaz Mahmoud // University of Minnesota. –http://www.ece.umn.edu/users/riaz/macsim/info.pdf (дата обращения: 23.04.2015).
Vector Control of Induction Machines, Power Systems / B. Robyns et al. // Springer-Verlag London, 2012. DOI: 10.1007/978-0-85729-901-7_2
Multiple Coupled Circuit Modeling of Induction Machines / X. Luo, Y. Liao, H.A. Toliyat, A. El- Antably, and T.A. Lipo // IEEE Transactions on Industry Applications. – 1995. – Vol. 31, no. 2. – P. 311– 319. DOI: 10.1109/28.370279
Метод зубцовых контуров и его применение: лаборатор. практикум по курсу «Универсальные методы расчета полей и процессов в электрических машинах» / В.И. Гончаров, В.А. Кузнецов, В.Г. Фисенко, С.В. Ширинский // Моск. энер-
гет. ин-т (МЭИ ТУ). – М.: Изд-во МЭИ, 1998. –24 с.
Захаржевский, О.А. О модели асинхронной машины / О.А. Захаржевский; Мордов. гос. ун-т. –Саранск, 2013. – 37 c. – Деп. рук. ВИНИТИ, № 122-В 2013 от 07.05.2013.
Захаржевский, О.А. [Refined Model of Induction Machines] / О.А. Захаржевский, В.В. Афонин // Сборник научных трудов SWorld. – Одесса: КУПРИЕНКО, 2013. – Вып. 2, т. 8. – С. 34–36.
Захаржевский, О.А. Отображение конструкции обмоток в модели асинхронной машины / О.А. Захаржевский, С.А. Панфилов // Сборник научных трудов SWorld. – Вып. 2, т. 8. – Одесса: КУПРИЕНКО, 2013. – С. 36–39.
Захаржевский, О.А. Amendments Clarke’s and Park’s Transformations According to the Laout of Three-Phase Stator Windings / О.А. Захаржевский, В.В. Афонин // Сборник научных трудов SWorld. – Вып. 2, т. 3. – Одесса: КУПРИЕНКО, 2014. –С. 34–38.
Захаржевский, О.А. Учет конструкции обмоток асинхронной машины при моделировании в MATLAB / О.А. Захаржевский, В.В. Афонин // Международный научно-теоретический журнал «Электронное моделирование» / НАН Украины, Институт проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова. – Киев: Технiка, № 4/36, 2014. – С. 101–116.
Захаржевский, О.А. Программный комплекс для моделирования пуска асинхронной машины от сети / О.А. Захаржевский, В.В. Афонин // XLIII Огаревские чтения: материалы науч. конф. В 3 ч. Ч. 1: Технические науки. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. – С. 124–129.
Пат. 2476982. Российская Федерация. Способ управления электромагнитным моментом асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором / А.Е. Козярук, Б.Ю. Васильев; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный горный университет» – № 2011132450/07; заявл. 01.08.2011; опубл. 27.02.2013, Бюл. № 6. – 12 с.