Методы и алгоритмы учета конструкции обмоток асинхронных машин в системах частотного электропривода
Аннотация
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 несинусоидаль-ности распределения магнитной индукции на электрические и электромеханические процессы электро-привода.
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.
Ключевые слова
Полный текст:
PDF (English)Литература
Копылов, И.П. Математическое моделиро-вание 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-регули-руемых электроприводов / А.Е. Козярук, В.В. Руда-ков; под ред. А.Г. Народицкого. – СПб.: Санкт-Петербургская Электротехническая компания, 2004. – 127 с.
Герман-Галкин, С.Г. Компьютерное моде-лирование полупроводниковых систем / С.Г. Гер-ман-Галкин. – СПб.: КОРОНА принт, 2001.
Шрейнер, Р.Т. Математическое моделиро-вание электроприводов переменного тока с полу-проводниковыми преобразователями частоты / Р.Т. Шрейнер. – Екатеринбург: УРО РАН, 2000. – 654 с.
Труды VII Международной научно-техни-ческой конференции по автоматизированному электроприводу. – Иваново: ФГБОУ ВПО «Ива-новский государственный энергетический универ-ситет им. В. И. Ленина», 2012. – 708 с.
Mathematical Model of Asynchronous Ma-chine in MATLAB Simulink / A. Ansari et al. // Inter-national Journal of Engineering Science and Techno¬logy. – 2010. – Vol. 2 (5). – P.1260–1267.
Dynamic Induction Machine Model Account-ing for Stator and Rotor Slotting / G. Joksimovic,
J. Riger, T. Wolbank et al. // XXth International Con-ference on Electrical Machines (ICEM 2012). – Mar-seille, 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 Ma-chine 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 Induc-tion Machines / X. Luo, Y. Liao, H.A. Toliyat, A. El-Antably, and T.A. Lipo // IEEE Transactions on Indus-try Applications. – 1995. – Vol. 31, no. 2. – P. 311–319. DOI: 10.1109/28.370279
Метод зубцовых контуров и его примене-ние: лаборатор. практикум по курсу «Универсаль-ные методы расчета полей и процессов в элек-трических машинах» / В.И. Гончаров, В.А. Кузне-цов, 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 In-duction Machines] / О.А. Захаржевский, В.В. Афо-нин // Сборник научных трудов SWorld. – Одесса: КУПРИЕНКО, 2013. – Вып. 2, т. 8. – С. 34–36.
Захаржевский, О.А. Отображение кон-струкции 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 ком-плекс для моделирования пуска асинхронной ма-шины 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 короткоза-мкнутым 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.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.