Теория электропривода

Общие принципы проектирования силовых модулей

2013-11-17T14:51:49Z

Структурно-однородные силовые модули — трехфазный инвертор и активный фильтр; однофазный коммутатор и импульсный преобразователь при одинаковой преобразуемой мощности, параметрах силового входа-выхода и несущей частоте широтно-импульсной модуляции ключей проектируются однотипно.
Мощностной ряд унифицированных модулей формируется на основе стандартного ряда мощностей электрических машин (стандарт DIN) из условия наилучшего использования возможностей силовой элементной базы при объединении, если это необходимо, машин в группы.

Состав модулей преобразователей

2013-11-17T14:36:14Z

Анализируя примеры электрических схем силовой части регулируемых электроприводов на рис. 1 (соответствующие всем рассматриваемым типам электроприводов с учетом специфики электропитания), можно выделить однотипные фрагменты схем электронных преобразователей и рассматривать их как структурные модули.

На схемах выделены возможные структурные модули силовой части преобразователей. Имеются только три основных модуля в силовой части, из которых компонуется силовая схема любого преобразователя.

Структура и функции преобразователей

2013-11-17T14:17:48Z

Функции преобразователей определены на основе анализа свойств и особенностей следующих современных электроприводов и их источников питания:

частотно-регулируемый электропривод на основе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором;
вентильно-индукторный электропривод (ВИП с НВ) на основе двигателя с независимым электромагнитным возбуждением;
вентильный электропривод на основе синхронного двигателя с возбуждением на постоянных магнитах;
вентильно-индукторный электропривод (ВИП) на основе двигателя с самовозбуждением. Питание электроприводов может осуществляться от сети переменного или постоянного тока.

Общие принципы построения электронных преобразователей

2013-11-17T14:06:47Z

Электронные преобразователи — база современного электропривода, продукт высоких технологий. Создание конкурентоспособных преобразователей для электропривода является важной задачей для экономического развития страны.

При создании продукции высоких технологий важнейшей задачей является технологичность ее изготовления. При широкой номенклатуре изделий настоятельно требуется разбиение преобразователей на минимальное количество законченных унифицированных модулей, производство каждого из которых должно быть обеспечено необходимым комплектом рабочей конструкторской и технологической документации, технологической оснасткой, инструментом, приборами контроля. И главным образом на этапе сборки изделия или при прошивке программного обеспечения в микроконтроллер преобразователя должна проявляться его специфика.

Проектирование электропривода

2012-12-18T17:36:18Z

Четкую последовательность этапов проектирования электропривода определить практически невозможно. Как правило, приходится принимать какие-то ориентировочные решения, на основе которых производятся последующие расчеты, а затем вновь возвращаться к первоначально принятому решению и уточнять и корректировать его. Очень часто вообще приходится идти несколькими параллельными путями и, сравнивая получаемые результаты, принимать решение по выбору варианта.

Система «преобразователь частоты - асинхронный двигатель»

2012-03-15T10:15:34Z

Наиболее простым, дешевым и надежным электрическим двигателем является асинхронный короткозамкнутый двигатель, поэтому его использование в регулируемом электроприводе представляет особый интерес. Как было установлено, возможности регулирования, аналогичные возможностям изменения напряжения на якоре двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, в асинхронном электроприводе обеспечиваются путем изменения частоты напряжения и тока статорной обмотки. Для реализации этих возможностей необходимо осуществлять питание статорной обмотки двигателя от управляемого преобразователя частоты.

Усилители в системах электропривода

2012-03-14T12:35:48Z

До недавнего времени в качестве основного управляющего элемента в системах электропривода использовался магнитный, а несколько ранее – электромашинный усилители. Они обладали недостаточно стабильными нелинейными характеристиками, невысоким коэффициентом усиления, значительной электромагнитной инерцией. Включение такого усилителя на вход системы увеличивало нелинейность результирующей характеристики разомкнутой системы, которая при невысоких коэффициентах усиления заметно проявлялась в статических и динамических характеристиках замкнутой системы. В этих условиях требовался расчет статических характеристик и переходных процессов графоаналитическими методами по точкам с учетом влияния всех нелинейностей.

Методы расчёта переходных процессов

2012-03-14T11:54:37Z

Реальные электромеханические системы нелинейны, и их динамика описывается нелинейными дифференциальными уравнениями. Эти нелинейности имеют две принципиально различные разновидности – нелинейности характеристик элементов системы (зазоры в механической части, кривые намагничивания стали, нелинейные обратные связи и т. п.), а также нелинейности типа произведения переменных, на которые ранее неоднократно обращалось внимание. Применяемые в электроприводе методы расчета переходных процессов всегда учитывают наличие указанных нелинейностей. Использование тех или иных методов и приемов решения нелинейных задач анализа переходных процессов электропривода обычно определяется целями анализа.

Основные направления развития электропривода

2010-09-03T09:44:02Z

Сейчас дальнейшее развитие электропривода определяется в рамках решения задач повышения качества, надежности, экономичности и производительности рабочих машин, а также задач комплексной механизации и автоматизации технологических процессов.

Исходя из этого, актуальной задачей является расширение области применения регулируемого привода переменного тока, использующего электродвигатели более простой конструкции и с меньшей металлоемкостью. Это возможно благодаря применению последних достижений в области полупроводниковой преобразовательной техники.

Классификация электроприводов

2010-09-03T09:14:39Z

В настоящее время существует огромное количество разновидностей электроприводов. Их можно в первом преближении разделить на группы по следующим основным признакам.

Классификация электроприводов по характеру движения:

поступательного и вращательного движения;
регулируемые и нерегулируемые;
непрерывного и дискретного действия;
однонаправленные и двунаправленные (реверсивные);
вибрационные (реализующие возвратно-поступательное движение).