Математическое описание и динамическая модель асинхронного двигателя. Регулирование напряжения на выходе двухзвенных преобразователей частоты

Оглавление

Введение

В последнее время частотно-регулируемый асинхронный электропривод стал основным вариантом регулируемого электропривода. Он не уступает электроприводу постоянного тока по многим технико-экономическим показателям, а некоторые варианты частотного электропривода превосходят приводы постоянного тока по энергетическим показателям.

Преимущества регулируемого электропривода переменного тока стали особенно заметными в связи с появлением в последние десятилетия мощных запираемых полупроводниковых приборов и быстродействующих микропроцессорных средств управления.

Поскольку среди широко используемых в промышленности электродвигателей наибольшей простотой и надежностью при минимальных массогабаритных показателях и стоимости характеризуется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, возможность создания преобразователей частоты с хорошей синусоидальностью напряжения на выходе        на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), силовых высоковольтных полевых транзисторов (MOSFET) и запираемых полевых тиристоров (MCT) в сочетании с микропроцессорной системой управления обеспечила широкое внедрение частотно-управляемого асинхронного электропривода в различные области жизнедеятельности. Электропривод переменного тока постепенно вытесняет электропривод постоянного тока из традиционных сфер применения последнего.

Преобразователи частоты выполняются с цифровым управлением. Это означает, что они могут применяться в автоматизированном производстве, управляться и контролироваться компьютерами более высокого уровня.

В учебном пособии рассматриваются математические модели асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, принципы регулирования частоты питающего напряжения и варианты систем электропривода    с частотным управлением.

1. Математическое описание и динамическая модель асинхронного двигателя

1.1. Основные допущения

При математическом описании асинхронной машины используются общепринятые допущения:

– обмотки статора симметричны;

– ротор машины симметричен;

– параметры обмоток статора и ротора и эквивалентных обмоток ротора неизменны;