Построение ряда энергосберегающих асинхронных электроприводов на основе унифицированного трансформаторно-транзисторного модуля

Ярослава Константиновна Старостина, Сергей Николаевич Сидоров

Аннотация


Рассматривается новая унифицированная конструкция трансформаторно-транзисторного модуля, выполненного по минимальной структуре  на одном  силовом транзисторе, размещённом в общей для всех фаз  трансформатора цепи, позволяющая минимизировать количество силовых  полупроводниковых ключей. Данный унифицированный модуль относится к преобразовательной технике, получающей применение в регулируемых электроприводах переменного тока для реализации плавного амплитудного пуска, торможения противовключением, а также осуществления режима позиционирования  асинхронных двигателей. Построение ряда асинхронных электроприводов на основе унифицированного трансформаторно-транзисторного модуля позволяет удовлетворить требования энергосбережения, предъявляемые к асинхронным электроприводам при их эксплуатации. Показываются пути уменьшения массо-габаритных показателей вольтодобавочного трансформатора, являющегося конструктивной основой предлагаемого устройства, путём модуляционного  устранения сетевой низкочастотной составляющей напряжения в его первичной обмотке. Эффективность данного решения подтверждена анализом экспериментальных графиков прямого и плавного пуска, торможения, а также режима позиционирования асинхронного двигателя в компьютерной программе MATLAB/Simulink. Снижение энергопотребления при пуске, торможении и позиционировании асинхронного двигателя, при использовании унифицированного трансформаторно-транзисторного модуля в качестве основного элемента системы управления электроприводом доказано экспериментальными графиками, полученными в компьютерной программе MATLAB/Simulink.


Ключевые слова


асинхронный двигатель; унификация; широтно-импульсная модуляция; вольтодобавочный трансформатор; позиционирование; имитационное моделирование; транзисторный ключ

Полный текст:

PDF

Литература


Makarov V.G. [Urgent Problems of Asynchronous Electric Drive and Methods of Their Decision]. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of Kazan Technological University], 2011, no. 6, pp. 79–92. (in Russ.)

Kozyaruk A.E., Taranov S.I. [Application of the Unified Management System for the Dump Truck and Excavator Electric Drives and Methods of its Diagnostics]. Vestnik Ivanovskogo gosudarstvennogo energet-icheskogo universiteta [Bulletin of the Ivanovo State Power Engineering University], 2013, no. 1, pp. 104–108. (in Russ.)

Burul'ko L.K. Raschet i proektirovanie sledyashchego privoda: Uchebnoe posobie. Chast' 2 [Calcula-tion and Design of Follow-up Drive: Manual. Part 2]. Tomsk, TPU Publ., 2004. 120 p.

Burul'ko L.K., Dement'ev Yu.N. Elektrooborudovanie promyshlennosti. Elektroprivody promyshlen-nykh mekhanizmov i ustroystv: uchebnoe posobie [Industrial Electric Equipment. Electric Drives of Industrial Mechanisms and Devices: Manual]. Tomsk, Tomsk Polytechnical University Publ., 2012. 180 p.

Kobzev A.V. Stabilizatory peremennogo napryazheniya s vysokochastotnym shirotno-impul'snym reg-uli¬rovaniem [Alternating Voltage Stabilizators with High-frequency Pulse-width Regulation]. Moscow, Ener-go¬atomizdat Publ., 1986. 120 p.

Rozanov Yu.K. Poluprovodnikovye preobrazovateli so zvenom povyshennoy chastity [Semiconductor Transformers with Increased Frequency Elements]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 184 p.

Starostina Ya.K., Sidorov S.N. [Few-Element Starting-Regulating Device for Turbo-Mechanisms]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk [News of the Samara Scientific Center of

the Russian Academy of Sciences], 2014, vol. 16, no. 4(3), pp. 624–626.

Sidorov S.N., Shikin Yu.L. Sposob shirotno-impul'snogo regulirovaniya napryazheniya na vykhode setevogo preobrazovatelya [Method of Pulse-Width Voltage Regulation at Network Transformer Output ]. Patent RF, no. 2110136, 1998.

Sidorov S.N., Starostina Ya.K. Puskoreguliruyushchee ustroystvo dlya asinkhronnogo dvigatelya [Start-up Regulating Device for Asynchronous Engine]. Patent RF, no. 2596218, 2016.

Starostina Ya.K., Sidorov S.N. [Low-Element Starting and Control Device for Asynchronous Electric Drive Turbomachines]. Trudy 7-y Mezhdunarodnoy (19-y Vserossiyskoy) po avtomatizirovannomu elektro-privodu AEP [Proceedings of the 7-th International (19-th All-Russian) on the Automated Electric Drive AED]. Saransk, Mordovia University Publ, 2014, pp. 93–96. (in Russ.)

Starostina Ya.K., Sidorov S.N. [The Start-up and Controlling Device for the Asynchronous Electric Drive on the Diode-Transistor Modules]. Russian Electromechanics, 2015, no. 4, pp. 42–49. DOI: 10.17213/0136-3360-2015-4-42-49




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power170209

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.