Векторне керування механічними координатами та реактивною потужністю в електромеханічних системах на основі машини подвійного живлення - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ „КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ” УДК 621.313.333.1:62-83 ВЕКТОРНЕ КЕРУВАННЯ МЕХАНІЧНИМИ КООРДИНАТАМИ ТА РЕАКТИВНОЮ ПОТУЖНІСТЮ В ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИСТЕМАХ НА ОСНОВІ МАШИНИ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ Спеціальність 05.09.03 - електротехнічні комплекси та системи Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Король Сергій Вікторович Київ 2007 Дисертацією є рукопис Робота виконана на кафедрі автоматизації електромеханічних систем та електроприводу Національного технічного університету України „КПІ” Міністерства освіти і науки України, м. Київ. Науковий керівник - кандидат технічних наук, доцент Пересада Сергій Михайлович, Національний технічний університет України „КПІ”, професор кафедри автоматизації електромеханічних систем та електроприводу. Електромеханічні системи (ЕМС) на основі асинхронних двигунів (АД) з фазним ротором (ФР), при роботі в режимі машини подвійного живлення (МПЖ), дозволяють досягти високої ефективності електромеханічного перетворення енергії в системах електропривода і генерування електроенергії, якщо цілі керування можуть досягатися при варіації кутової швидкості в обмеженому діапазоні ± (20 - 30) % відносно синхронної швидкості обертання. В режимі подвійного живлення статорні обмотки АД з ФР підключаються до мережі, а обмотки ротора живляться від перетворювача напруги (ПН), в якості якого може виступати повністю керований реверсивний ПН з ланкою постійного струму, або матричний перетворювач, потужність яких пропорційна ковзанню. Теоретично обґрунтовані алгоритми регулювання заданого моменту МПЖ не передбачають одночасне асимптотичне регулювання реактивної потужності статора окрім випадку стабілізації реактивної потужності на нульовому рівні. Необхідність керування кутовою швидкістю і реактивною потужністю системи існує не тільки при роботі МПЖ в режимі двигуна, а й - в якості генератора, коли необхідно працювати зі змінною кутовою швидкістю ротора, забезпечуючи оптимальний режим роботи джерела механічної енергії. Для досягнення поставленої мети вирішувалися наступні основні задачі: - теоретичне дослідження існуючих рішень задачі керування МПЖ та синтез нового закону векторного керування МПЖ, який би гарантував асимптотичне регулювання моменту і реактивної потужності статора; - синтез регуляторів кутової швидкості, що гарантують асимптотичне відпрацювання заданих траєкторій зміни кутової швидкості і базуються на внутрішній підсистемі регулювання моменту; - синтез закону векторного керування ПН кола ротора, що гарантує стабілізацію напруги в ланці постійного струму на заданому рівні і реактивної потужності на вході ПН на нульовому рівні; - створення комп’ютерних моделей систем керування МДП і ПН та дослідження динамічних і статичних показників якості керування вихідними координатами методом математичного моделювання; - експериментальне дослідження динамічних характеристик ЕМС на основі МПЖ при відпрацюванні заданих траєкторій кутової швидкості. Зокрема в Україні значний внесок у розвиток керування МПЖ зробили Чехет Е. М., Садовой О. В., та інші вчені.