автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Исследование и разработка электропривода тиристорный преобразователь напряжения-асинхронный двигатель с квазичастотным управлением для общепромышленных механизмов небольшой мощности



МОСКОВСКИЙ ордена ЛЕНИНА и ордена ОКТЯБРЬСКОЙ РЕЗОЛЮЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ,! ИНСТИТУТ

На правах рукописи

Нгуен Чунг Шон

ИССЛ1Д0ВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ТИРИСТОРИЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ - АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КВАЗИЧАСТОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ОБЩЕПРОМЫШЛЕННЫХ МЕХАШШОВ НЕБОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы

я систеш, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1991

Работа выполнена на кафедре Автоматизированного электропривода Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетического института.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент МАСАЩЩОВ Л.Б.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор ПРЗЧИССК1Й В.А.

- кандидат технических наук КРЫЛОВ Н.В.

Ведущее предприятие - ВНИИПТМАШ

Защита состоится "ЛЗ "^енаьрл 1991 г. в 'Ч& " часов в аудитории М-214 на заседании специализированного совета К 053.16.06 Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетического института.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенной подписью просим направлять по адресу: 105835, ГСП, Москва, Е-250, Красноказарменная улица, дом 14, Ученый совет МЭИ.

С диссертацией могло ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан "¿6" -М 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета К 053.16.06,

к.т.н., доцент

„и 1 ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ мссертации ;

Актуальность теш диссертации. К числу широко распространенных в народном хозяйстве установок относятся общепромышленные механизмы, з частности электрические краны различных конструкций, насосы и вентиляторы. На долю этих механизмов приходится значительная часть электроэнергии, потребляемой народным хозяйством в целом. Поэтому повышение эффективности (производительности, экономичности) крановых и вентиляторных электроприводов имеет важное народнохозяйственное значение.

Повышение эффективности производственных механизмов основано на выполнении определенных требований к техническим показателям их электроприводов. Из предъявляв мых требований к крановому электроприводу одним из основных является получение надлежащей точности остановки механизмов, для осуществления которой необходимо обеспечить низкие установочные скорости их движения, а в ряде случаев и автоматическое успокоение колебании перемещаемых грузов. Повышение требований, к поддержанию определенных комфортных условий в производственных помещениях, а такке стремление к сокращению энергопотребления системами вентиляции воздуха вызывает необходимость регулирования производительности вентиляторов. Одним из главных способов для регулирования производительности вентиляторных установок является изменение скорости приводного двигателя.

Наибольшее применение для массовых общепромышленных механизмов находят электроприводы переменного тока. Однако, из-за известных трудностей по реализации регулируемых асинхронных электроприводов существующие системы с асинхронными двигателями не в полной мере удовлетворяют требованиям к электроприводам ряда механизмов. Одним из основных направлений является создание систем массового электропривода, имеющих по возможности простые силовые схемы и схемы управления. В то же время они должны обеспечивать направленное формирование плавных переходных процессов пуска и торможения асинхронного двигателя, а такке регулирование его скорости. Одной из таких систем, рекомендуемых для регулировали скорости массового асинхронного электропривода, является система тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель с квазичастотным управлением (Т1Ш-ЛД с КЧУ).

Результаты теоретических и практических исследований системы электропривода ИШ-АД с КЧУ показывают, что,несмотря на свои достоинства (возможность получения пониженной скорости ДД без применения датчика скорости, плавный переход из двигательного рента,а в тормозной и наоборот), указанная система нуждается в дальнейшем усовершенствовании с тем, чтобы устранить или хотя бы ослабить присущие ей недостатки (повышенный шум при работе электропривода, а также ограниченный тормозной момент, особенно вблизи синхронной скорости АД) и тем самим улучшить регулировочные качества систем электропривода ТПН-АД с КЧУ.

Цель работы и задачи исслодоваяия. Целью работы является дальнейшее совершенствование системы электропривода тиристор-ный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель с квазичастотным управлением, повышение ее технических показателей и расширение области применения.

В рамках данной диссертационной работы для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- разработка системы ТПН-АД с квазичастотным управлением с использованием двенадцати тиристоров и создание макетного образца преобразователя для исследования ее свойств;

- проведение экспериментальных исследований, на основе которых необходимо разработать рекомендации о возможности применения исследуемой системы для регулирования скорости вентиляторных механизмов;

- исследование возможности получения с помощью разработанной системы электропривода требуемых характеристик для кранового механизма подъема небольшой мощности;

- разработка параметров и устройства для квазичастотного управления асинхронного электропривода механизма передвижения в случае использования двигателей с жесткой механической характеристикой;

- разработка способов автоматического успокоения колебаний груза при переменной длине.каната и исследование возможности их реализации на базе системы электропривода Т11Н-АД с КЧУ.

Методика проппдения исследований. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические методы исследования базируются на применении математических моделей асинхронных машин и динамической схемы механизма пере-

движения, которые основаны на известных в теории электропривода допущениях. Расчеты при исследовании произведены с использованием ЭВМ. Теоретические положения подтверждены результатам! экспериментальных исследований, полученных на испытательных стендах.

Научная новизна диссертации состоит в следующем:

- предложена структура системы управления электропривода двухкомплектный ИШ-АД с КЧУ, включающая модернизированные блоки импульсно-фазового и квазичастотного управления, а тагске узел плавного изменения угла управления тиристоров;

- предложены два способа автоматического успокоения колебаний груза при одновременной работе механизмов передвижения и подъема, а также выявлена возможность реализации предложенных способов с помощью исследуемой в работе системы электропривода ТДН-АД с КЧУ;

- выявлена возможность получения в системе с двухкомплектным ТПН тормозного момента АД, превышающего его номинальное значение при работе в квазичастотном режиме на низких скоростях, что позволяет рекомендовать данную систему электропривода для механизма подъема кранов небольшой мощности;

- найденные рациональные параметры квазичастотного управления позволяют применить систему электропривода двухкомпь.'ТлиЙ ТПН-ДД для регулирования скорости вентиляторных механизмов небольшой мощности в широких пределах;- предложенные сочетания параметров квазичастотного управления, реализуемые в системе однокомплектный ТПК-АД с жестком механической характеристикой, обеспечивают формирование требуемых для механизма передвижения кранов небольшой мощности скоростей движения, а танке плавных переходных процессов пуска и электрического торможения.

Практическая ценность работы состоит в разработке рекомендаций по применению системы электропривода двухкомплектный ТПН-АД с КЧУ для регулирования в широких пределах производительности вентиляторных механизмов, для обеспечения требуемых регулировочных характеристик механизма подъема небольшой мощности, а также в обосновании параметров системы управления однокомплект-ным тиристорным преобразователем напряжения, обеспечивающих формирование требуемых динамических и статических режимов механизмов передвижения, снабженных АД с жесткой механической характеристикой.

Предложенные способы автоматического успокоения колебаний груза при переменной длине каната могут быть применены для повышения производительности крана. На основе результатов исследований возможностей реализации предложенных способов они рекомендуются не только для замкнутых систем электропривода с обратной связью по скорости, но и для разомкнутой системы электропривода Т1Ш-АД с КЧУ.

По результатам работы подана заявка на авторское свидетельство.

Апробация работы. Научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинаре научной группы и заседании кафедры автоматизированного электропривода МЭИ 25 июня 1991 года.

Объем и структура работа. Диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов по работе, содержание которой изложено на 135 страниц ах мапинописного текста, иллюстрировано 53 рисунками, имеет библиографический список литературы из 71 наимзнова-ния^

СОДЕРЕЛШЕ РАБОТЫ

Во введения обоснована актуальность темы диссертационной работы.

В первой главе на основе проведенного обзора публикаций по асинхронному электроприводу крановых и вентиляторных механизмов и анализа предъявляемых к таким электроприводам требований отмечается, что существующие системы электропривода в ряде случаев но обеспечивают необходимые требования к регулированию скорости и. производительности крановых и вентиляторных механизмов небольшой мощности. Поэтов возникает необходимость разработки таких электроприводов, которые обладают улучшенной возможностью регулирования скорости и вместе с тем являются легкоуправляемыми к, по возможности недорогими, ккекщшя! относительно простое схемное исполнение. В этой связи значительный интерес представляет система электропривода ТПН-АД с КЧУ.

3 результате анализа существующих систем ТШ1-АД с КЧУ установлено, что наряду с важными достоинствами (простота реализа -ции, получение стабильной пониженной скорости без датчика скорости, плавний переход АД с двигательного режима в тормозной и

наоборот) она характеризуется существенные недостаткам!: значительные колебания момента, вызывающие шум и вибрации АД, и ограниченные уровни тормозных моментов, особенно вблизи синхронной скорости. Для снижения уровня шут и вибраций используются различные способы: введение обратной связи по фазовому углу нагрузки, выбор оптимального угла регулирования тиристоров,исходя из требуемой перегрузочной способности двигателя, применение силовой фильтрации, улучшающей гармонический состав тока статора АД. Для повышения тормозного момента з квазичастотном резиме была предложена схема ТГШ-АД с шунтирующими резисторами на выходе ТПН. Однако названные способы, помимо удорожания и усложнения системы электропривода из-за применения дополнительных устройств, имеют ограниченные возможности по регулированию скорости и моментов АД в широких пределах.

Одним из путей повышения производительности работы кранов и точной установки груза является демпфирование колебаний груза в переходных процессах. Поэтому разработка способоз автоматического успокоения колебаний груза, особенно для тех случаев, когда одновременно работают и механизм передвижения и механизм подъема, представляет большой практический интерес.

В главе проведен обзор силовых схем ТПН и способов формирования управляющих импульсов при квазичастотном управления.На основе проведенного анализа существующих систем электропривода с асинхронными двигателями для крановых и вентиляторных механизмов и с учетом результатов, полученных в последнее время на кафедре АЭП МЭИ по исследованию квазичастотного управления ад, определены цель и задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена модернизации систем ТПН-АД с блоком квазичастотного управления.

На рис. 1.1р. и б показаны силовая часть и блок-схема управления предложенной в работе модернизированной сисге.'.ы Т1Ш-АД с ЕКЧУ. Силовая часть системы (рис. 1.1,а) состоит из 12-ти тиристоров, которые в свою очередь образуют два комплекта ТШ, состоящих из трех пар параялелы-ю-встречно включенных тиристоров. Система управления (рис. 1.1,6) включает в сешвсе блоки, входящие в систему управления однокомплактного ТПН (силовая часть которого состоит из шести тиристоров) и дополнительно содержит два блока, используемо: для формирования управляющего сигнала второго

Рис.1

комплекта ТПН. В квазичастотном режиме два комплекта ТПН работает поочередно. В связи с этим единичные уровни управляющих сигналов Ом. и (ЗЫа не должны совпадать во времени, между ними должны существовать паузы, достаточные для затухания токов в отключаемом ТПН. При заданных параметрах управления КЧУ т и п. и частоте тактовых импульсов • система управления обеспечивает время подключения каждого комплекта ТПН к сети

Ькл. = «г ¿г } ( I )

при этом время отключения всего ТПН от сети (время паузы) равно

- пЧг , (2)

а время отключения каждого комплекта ТПН от сети составляет

-¿ст*л. = Я£т= (П) + 2П')±Т ' ( 3 )

Время "¿йм. задается счетчиком чисел М , время ~Ьп задается счетчиком числа п/ , при этом время ^откл. автоматически получается согласно (3). Поскольку разность СЬ - М может быть нечетной, то в схеме рис. 1.1,6 предусмотрен блок для формирования несимметричных относительно друг друга сигналов ¿¡к.! и Фы . При этом установлено, что в определенных случаях такая несимметрия несколько улучшает форму напряжения на нагрузке. Схема управления рис. 1.1,6 может обеспечить работу одного комплекта ТПН в *вазичастотном режиме при блокировании второго комплекта ТПН. Аналогичным путем обеспечивается фазовый режим для работы ТПН.

Модернизированная система с двухкомплектным ТПН дает выход-юе напряжение с более благоприятным характером заполнения по ¡равнению с выходным напряжением однокомплектного ТПН. Благодаря этому гармоника основной пониженной частоты имеет более сущэст-зенное значение в спектре гармоник выходного напряжения, и,как '.ладствие этого, момент асинхронного двигателя может превышать юминальное значение как в двигательном, так и в тормозном рэ-¡имах. На форму выходного напряжения также влияет несимметрия плодных сигналов двух каналов БКЧУ, в определенных случаях эта асимметрия несколько улучшает форму напряжения на нагрузке.

Исследованиями установлено, что механические характеристики Д в системе с двухкомплектным ТПН при квазичастотном управле-,ш не имеют участки с положительными моментами в зоне между синх-10НН0Й и пониженной скоростями, где АД развивает дзижущий момент, то важно при электрическом торможении АД с высшей скорости на

пониженную.

Установлено, что при работе в квазичастотном режиме на высоких скоростях формирование линейного закона изменения угла управления тиристорами способствует уменьшению уровня шума и тока асинхронного двигателя. Для этой цели в схеме рис. 1.1,6 предусмотрен блок "задание Т", который формирует управляющее напряжение по линейному закону с заданным темпом X . Из результатов проведенных экспериментов выявлено, что значение Т целесообразно выбирать в пределе 0,005 с^ f ^0,02 с.

В третьей глазе проводятся' исследования вентиляторного 'и кранового электроприводов по системе модернизированный ТПК-ЛД в квазичастотном режиме.

Установлено, что возможности регулирования скорости вентиляторов при использовании системы электропривода однокомплектный. ТПН--ДЦ в кзазичастотном режиме ограничены. Применение в этой системе блока плавного формирования угла управления тиристоров дает незначительный положительный эффект на высоких скоростях из-за относительно большого времени отключения ПШ от сети.

При использовании двухкомплектного ТПН с асинхронным двигателем типа 4А1001.6УЗ (характерной особенностью которого является высокая жесткость механической характеристики) в квазичастотном режима получено регулирование скорости вентиляторов в диапазоне от нуля до 0,7 синхронной без увеличения установленной мощности АД. При этом для получения регулирования скорости свыше 0,5 синхронной необходимо применять блок формирования плавного изменения угла управления тиристоров. Для данного типа двигателя были определены параметры управления и соответствующие механические характеристика, которые показаны на рис. 3.

В случае, когда для привода вентиляторов применяется двигатель с повышенным скольжением, система с двухкомплектным ТПН может значительно расширить пределы регулирования скорости в квазичастотном режиме. Эксперимзнты, проведенные с АД типа MTF0II-6, показывают, что она обеспечивает регулирование скорости вентиляторов вплоть до номинальной без увеличения установленной мощности (рис.4). При этом важную роль играет блок формирования закона изменения угла ОС . Он не только способствует получению требуемых для вентилятора моментов при скоростях свыше 0,6 синхронной, но и обеспечивает вследствие ограничения ударных моментов значительное уменьшение уровня шута при работе двигателя на этих скоростях. Ка основе

проведенных исследований можно рекомендовать систему электропривода двухкомплектный ТДп-Лд с К'1/ для регулирования производительности вентиляторных механизмов небольшой мощности.

Наличие двигательного режима АД ¡} области между синхронной и пониженной скоростям! при квазпчастотном управлении затрудняет процесс торможения до пониженной скорости, что снижает эффективность электрического торможения, особенно в случае, когда для привода механизма передвижения применяется двигатель с жесткой механической характеристикой. Экспериментальными исследованиями найдено семейство механических характеристик (рис.5), которые обеспечивают необходимые стабильные скорости передвижения (характеристики I и Е) и позволяют осуществить требуемые переходные процессы пуска и торможения.

Ограниченный тормозной момент при квазичасготном управлении в системе однокомплектный Т11Н-АД не позволяет получить требуемые для механизма подъема механические характеристики при тормозном спуске груза на пониженной скорости. Исследованиями выявлено, что при использовании систем; с двухкомплектным ТШ максимальный момент двигателя в квазичастотном режиме превышает его номинальное значение как в двигательном, так и в тормозном режимах. Это объясняется улучшенной формой выходного напряжения двухкомплектного ТШ в квазичастотном режиме. На рис. 6 для двигателя типа 4А10016УЗ представлены экспериментальные механические характеристики при различных параметрах КЧУ и С1ЙУ. На нем также показана область изменения статических нагрузок для механизма подъема (заштризованная область). Изображенные кривые позволяют рекомендовать систему электропривода двухкомплектный ТПН-АД с КЧУ для механизма подъема кранов небольшой мощности, например, однобалочных мостовых кранов и тельферов.

, Четвертая глава посвящена разработке способов автоматического успокоения колебаний груза при одновременной работе механизма передвижения и механизма'подъема в переходных процессах пуска и торможения первого из них..Существующие способы автоматического успокоения колебаний груза в основном разработаны для случая, когда в процессе пуска или торможения механизма передвижения длина каната остается неизменной.

В главе были получены и научно обоснованы аналитические выражения для ускорения тележки, согласно которым электропривод механизма передвижения должен изменять свою скорость в процессе пуска или

Рис.5

•f.6 мн

to/со.

Рис. 6

торможения. Принято, что скорость подъема или спуска груза в процессе пуска или торможения тележки остается постоянной, тогда длина каната в переходном процессе изменяется по линейному закону:

£ = (о + Чп1 , ( 4 )

где - начальная длина каната;

1/п - скорость подъема (опускания) груза; [/„ принимает знак "+" при опускании груза и "-" при его подъеме.

Анализ процесса раскачивания груза проведен на основе известного в теории электропривода уравнения движения груза в системе те-локка-канат-груз: г

ЬСо+иоГЪ =-Хт , ( 5 )

где 00о - отклонение груза от положения равновесия;

¿¿т - ускорение тележки;

С учетом условия (4) уравнение (5) имеет переменные коэффициенты. Поэто.\у в данном случае затруднительно найти его точное аналитическое решение. Б связи с этим для аналитического решения уравнения (5) с целью выявления закона изменения ускорения то лежки, обеспечивающего успокоение колебаний груза, применен приближенный метод ВКБ (Венцеля-Крамера-Ьриллюэра). Полученные результаты приближенного метода затем сравниваются с результатами достаточно точного решения уравнения (5) численным методом, реализуемым с помощью ЭШ.

Предложено ускорение тележки в переходном процессе пуска или . торможения изменять по закону _(

ат( I) > (6)

(V \/п

ГДО ос = —р- ;

С?о - начальное ускорение тележки .

Решение уравнения (5) с правой частью (6) методом ВКБ имеет вид:

-

а,0 -

С4г

'ог нам

4 - С05 - {

ОС V

( 7 )

гдо (л)огндч ~ частота собственных колебаний груза, соответствую-шал начальной длине каната. Отклонения груза от положения равновесия принимают нулевые аиа-

чения в момент времени

г, =т,

где

Тог

ГЦА.Ч +

2 71

С^ Г - 101

4

йгиа.ч

( 8 )

СОог на-Ч ,

Следовательно, если в момент времени "и = /1 сделать ускоренно телекки равным нулю, то дальнейшие колебания груза будут отсутствовать. Отсюда следует первый способ: для автог.атического успокоения колебаний груза при церемонной длине каната необходимо управлять электроприводом механизма передз:п:енкя согласно закону:

ат =/аоМ<+0С-£)3 при 0л1 < ъ ;

[ О г®н I > Ъ .

Предложен также следующий закон изменения во времена ускорения тележки:

Оо

i* ({г- ё^ш{¡Тал- i (х 1

С о )

где ' - некоторый постоянный коэффициент.

Решение уравнения (5) с празой частью (9) методом ВХБ ;:меет вид: 4 Г

■г&^ч^ТШ-1

ССо - ~

Оо

/ГШ

Г

нач

1-С051

X

(10)

Отклонения груза и скорость этого отклонения принимают нулевые значения в момент времени

Т* --

Т I 7 00 т'

— 1огна.ч Т ^ 'огн&ч

(II)

Если в момент времени = 72 ускорение телс;кки изменить до нуля, то дальнейшие колебания груза будут отсутствовать. Поэтому для автоматического успокоения колебании груза нужно управлять электроприводом механизма передвижения согласно закону

% =

ао

О

о < I С Т±

-ь >,п

Расчеты уравнения (5) с правой частью согласно (6) и (9), проведенные численным методом Рунге-Кутта четвертого порядка с помощью ЭВМ, показывают, что полученные при этом решения практически совпадает с расчетами по приближенным формулам (7) и (10). Максимальная погрешности .имеет место в конце переходного процесса, но при этом отклонение груза практически можно считать равным нулю.

Согласно первому способу, время успокоения колебаний груза Т[ (формула (8)) зависит не только от начальной длины каната, но и от скорости вертикального перемещения груза, определяемой электроприводом механизма подъема. Второй способ отличается от первого тем, что время успокоения колебаний Tj (формула (II)) при соответствующем подборе коэффициента 1? может быть заранее заданным, независящим от начальной длины каната и скорости электропривода механизма подъема.

Отличительным достоинством предложенных способов является возможность автоматического успокоения колебаний груза при одновременной работе механизмов передвижения и подъема, что значительно повышает производительность работы крана.

На рис. 7,а и 6 при пуске и рис. 8,а и б при торможении приведены графики зависимостей скорости механизма передвижения, откло- • нения груза и производных отклонения при следующих данных: для рис. 7 - скорость подъема Vn - 1,5 м/с, {0 - 30 м (кривая I), & = 20 м (кривая 2), ^ = 15 ы (кривая 3); для рис. 8 - Vn =1>5 м/с,. £ = 20 м (кривая I), = 15 м (кривая 2) и ^ =10 м (кривая 3).

В пятой главе производится исследование возможности реализации разработанных способов автоматического успокоения колебаний груза с помощью регулируемых электроприводов механизма передвижения.

Показано, что наиболее эффективное демпфирование колебаний гру- . за достигается с помощью замкнутых по скорости систем электропривода механизма перемещения. При использовании замкнутых систем ти-ристорный преобразователь - двигатель постоянного тока (ТП-Д) или тиристорный преобразовётелъ частоты - асинхронный двигатель (ТПЧ-—АД) с подчиненным регулированием возможно достаточно точно сформировать скорость механизма в соответствии с выбранным способом автоматического успокоения колебании груза.

Представляет большой практический интерес проблема демпфирования колебаний груза такке для кранов обпрго назначения, для которых в основном можно использовать относительно простые разомкнутые системы электропривода, одной из которых является система

VT(M/c)

a)

Xo(M),dXo(M/c)

6)

Ряс. 7

VT(M/c)

a)

Xo(M),dXo(M/c)

0.0 2.0 4.0 0.0

Ö)

электропривода TiiH-АД с КЧУ. С этой целью был проведен ряд расче тов для 1,'схаш:з;.щ. передвижения грузовой тележки башенного строительного крана типа EK-3CSA2, для привода которого применен АД типа шТИП-6. В ходе расчета были определены параметры управления системы ТИН в квазкчастотном режиме, обеспечивающие успокоение колебаний груза согласно второму предложенному в диссертационной работе способу. Результаты расчетов процессов автоматического успокоения колебаний груза показаны на рис. 9 при пуске и на рис. 10 при торможении механизма передвижения. Графики на рис. 9 рассчитаны при следующих, дашшх: = 0,5 м/с, 4 = 20 м, Ис = Мсной. , а при расчете графиков на рис. 10 принято: Vn = 0.5 м/с, Iq =15 м, М = Мсном • эткх рпсунках также показаны графики скорости тележки, отклонение груза и скорости отклонения груза

при точной реализации предложенного способа.

На основе полученных результатов исследований установлено, что требуемый закон изменения скорости механизма горизонтального перемещения, обеспечивающий успокоение колебаний груза, можно сформировать с помощью разомкнутой системы ТГШ-АД с КЧУ путем подбора соответствующих параметров КЧУ и СИФУ. Для этого следует использовать цифровой задачник окорости, который программным путем на выходе в функции времени формирует последовательности параметров т, у\, vi ОС , обеспечивающие изменение скорости АД согласно выбранному способу.

■ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложенная модернизированная система электропривода ти-ристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель с квазичастотным управлением характеризуется простотой схемного исполнения, небольшой стоимостью и обладает улучшенными техническими показателями: возможностью получения тормозного режима на высоких скоростях, близких к номинальной; улучшенной формой напря- ■ жения на двигателе, обеспечивающей, повышение диапазона регулирования момента в двигательном и тормозном режимах и уменьшение уровня шума и вибраций, особенно при использовании блока плавного фор- • мцрования угла управления.

2. Экспериментальным путем установлено, что модернизированная система электропривода двухкомплектный ТПН-ДЦ при найденных параметрах квазичастотного управления может обеспечить регулирование скорости вентиляторных механизмов небольшой мощности (до 3-t4 кВт)

VT(M/c) 0.6

0.4

0.2

0.0

VT(M/c)

0.G

0.4

0.2

0.0

h

j■/

Vr*

[",4(1 ( -/J,J« « u

T(c)

' I '

0.Ó 2.0 4.0 0.0 0.0 2.0 4.0 6.0

a)

a)

Xo(M),dXo(M/c)

0.50'

0.2b

-0.00

-0.25

-0.50

Xo(M),dXo(M/c)

0.40

0.?0

-O.Cltl

-0.20

-0.40

! £ Í/ \

fb

Ctoyc

w

T(c)

_1_I_L-

0.0 2.0 4.0 6.0 0.0 2.0 40 CO

6) 6)

Ркс;э

pTic.10

_i_i

i_i_i

в широких пределах, а именно: для АД с жесткой механической характеристикой возможно регулирование скорости от нуля до 0,7 от синхронной, а для АД с иовксзшшм сколькением - вплоть до номинальной скорости без увеличения установленной мощности двигателя.

3. Выявлено, что в системе двухкомплектный ТПН-ДЦ при работе

в кваз;гчастотном режиме на пониженных скоростях имеет место плавный переход от дзигательного режима в тормозной, причем тормозной момент АД достигает номинального значения. Поэтому данную систему электропривода можно рекомендовать для механизмов подъема кранов небольшой мощности.

4. Показано, что использование предложенных сочетаний параметров квазичастотного управления, реализуемых в системе однокомп-лектный ТШ-АД с жесткой механической характеристикой, позволяет создать электропривод механизма передвижения, обеспечивающий работу с пониженной скоростью и плавные переходные процессы пуска

и электрического' торможения.

5. Предложенные и научно обоснованные в работе два способа автоматического успокоения колебаний груза выгодно отличаются от известных способов возможностью их осуществления при переменной длине подвеса каната. При использовании предложенных способов обеспечивается сокращение времени пуска и торможения механизма передвижения путем формирования предложенного закона изменения

во времени ускорения механизма, которое зависит от начальной длины подвеса каната и скорости вертикального перемещения груза, определяемого электроприводом механизма подъема.

6. Показана возможность реализации предложенных способов автоматического успокоения колебаний груза с помощью исследованной в работе системы электропривода тиристорный преобразователь напря- . кения - асинхронный.двигатель путем програмшого изменения во вре-, глени парам тров квазичастотного управления и угла управления тиристоров.

Пи ишеано к печати Л -

IПч. л /Л/,_Тираж Заказ ГХС'У Бесплатно.

Типографии МЭИ, Кр.к шжааарчеинаи, 13