УДК 05.00.00

РАЗРАБОТКА АДАПТИВНОЙ МОДЕЛИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ ДЛЯ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА (ОПУСКАНИЯ) ЭЛЕКТРОМОСТОВОГО КРАНА С АМПЛИТУДНО – ЧАСТОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Сергеев Денис Николаевич
Череповецкий государственный университет

Аннотация
В статье рассматривается решение проблемы обеспечения энергосбережения для асинхронных двигателей, в частности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором используемого в механизме подъёма (опускания) электромостового крана с амплитудно-частотным управлением и построение его адаптивной модели.

Ключевые слова: адаптивная модель виртуальной машины электромостового крана с амплитудно – частотным управлением, асинхронная приводная система электромостового крана, асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, механизм подъёма (опускания) электромостового крана с амплитудно – частотным управлением


MODELLING OF THE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR WITH A SHORT-CIRCUITED ROTOR FOR THE MECHANISM OF RISE (LOWERING) OF THE ELECTROBRIDGE EASEL WITH IT IS AMPLITUDE – THE FREQUENCY CONTROL

Sergeev Denis Nikolaevich
Cherepovets State University

Abstract
In article the solution of the problem of support of energy saving for asynchronous engines, in particular the asynchronous engine with a short-circuited rotor of rise (lowering) of the electrobridge easel used in the mechanism with the amplitude-frequency control and creation of its adaptive model is considered.

Keywords: asynchronous drive system of the electrobridge easel, the adaptive model of the virtual machine of the electrobridge easel with it is amplitude – the frequency control, the asynchronous electromotor with a short-circuited rotor, the mechanism of rise (lowering) of the electrobridge easel with it is amplitude – the frequency control


Библиографическая ссылка на статью:
Сергеев Д.Н. Разработка адаптивной модели асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором для механизма подъёма (опускания) электромостового крана с амплитудно – частотным управлением // Современная техника и технологии. 2013. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2013/12/2797 (дата обращения: 13.10.2017).

Широкое использование регулируемых электроприводов привело к тому, что современный электропривод является не только энергосиловой основой, позволяющей обеспечить производственные механизмы необходимой механической энергией, но и средством управления технологическими процессами, так как задачи по реализации качества производственных процессов в настоящее время в большинстве случаев возлагаются на системы управления регулируемыми электроприводами в сочетании с системами технологической автоматики. В связи с возрастанием цен на энергоносители, в частности на электроэнергию, и ограниченными возможностями увеличения мощности энергогенерирующих установок проблема энергосбережения, в том числе снижения электропотребления, приобретает особую актуальность.

В работе решается проблема обеспечения энергосбережения с помощью асинхронных двигателей, которые являются основными преобразователями электрической энергии в механическую.

Построена  математическая  модель, рассчитанная на подъём электромостового крана, приводящийся в действие от асинхронного электродвигателя с коротко замкнутым ротором,  смоделированная при  помощи программы Matlab 7.12, включающую в себя пакеты Simulink и Sim Power Systems.

Построенная модель механизма подъёма мостового крана с амплитудно-частотным управлением представлена ниже (рис.1).

Рисунок  1. – Эталонная модель виртуальной машины с амплитудно – частотным управлением и подключенная выходом к блоку измерения.

На рисунке ниже представлены результаты моделирования нашей эталонной модели (график скоростей).

 

Рисунок 2. – График скоростей эталонной модели. 

На изображении ниже представлена адаптивная модель виртуальной машины с амплитудно – частотным управлением, подключенная выходом к блоку измерения (рис. 3).

Рисунок  3. – Адаптивная модель виртуальной машины электромостового крана с амплитудно – частотным управлением, подключенная выходом к блоку измерения.

На рисунке ниже приведено сравнение эталонной системы и подстраивающейся без усилителя (график скоростей). В нашем случае у подстраивающейся системы был увеличен момент инерции в 5, в несколько раз была увеличена сила трения, также подразумевая нагрев, были увеличены в несколько раз сопротивления статора и ротора.

В результате на графике видна просадка скорости у подстраивающейся системы в сравнении с эталонной (рис. 4).

 Рисунок 4. – сравнение эталонной системы и подстраивающейся (график скоростей).

Полученная просадка устраняется усилителем Gain5, коэффициент усилителя в нашем случае составил 15. Результаты моделирования представлены ниже на рисунке 5.

 Рисунок 5. – графики скоростей адаптивной модели виртуальной машины электромостового крана с амплитудно – частотным управлением.

На графике представленном выше мы наблюдаем почти что полную идентичность заданных скоростей.


Библиографический список
  1. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink.: ДМК Пресс; СПб.: Питер,2008. – 288с.:ил.
  2. Герман-Галкин С.Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК.: СПб.: КОРОНА-Век, 2008. — 368 с. — ISBN 978-5-903383-39-9.
  3. Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты.:Екатеринбург: УРО РАН, 2000 г. , 654 стр.
  4.  Основы электрического транспорта. Учебник. / Под ред. Слепцова М. А. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 464 с.
  5.  Сидоров Н. И., Сидорова Н. Н. Как устроен и работает электровоз. – М.: Транспорт, 1988. – 233 с.


Все статьи автора «Denis»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: