Оптимизация динамических режимов асинхронного позиционного электропривода с тиристорным регулятором тока ротора

Abstract

Актуальность В текущее время электроприводная система значительного числа механизмов, обеспечивающих подъем и перемещение грузов, таких как краны, используемые в портах и складских терминалах, а также подъемные установки, работающие на шахтных стволах небольшой и средней производительности в горнодобывающей отрасли, и осуществляющие управление положением груза в процессе движения, оснащены асинхронными двигателями с фазным ротором. Для улучшения регулировочных свойств электроприводов такого типа используются управляемые тиристорные регуляторы тока (ТРТ) в сочетании с регулированием сопротивления в цепи ротора. Такой подход обеспечивает более точное и плавное изменение момента на валу электродвигателя в зависимости от требуемого алгоритма движения. Цель исследования Исследование процессов в приводе переменного тока с ТРТ при включении реостата в цепь ротора асинхронного привода. Методы исследования Разработана математическая модель, позволяющая формировать ступенчато изменяющийся сигнал заданного ускорения при пуске и замедлении с длительностью первой ступени, равной половине периода собственных колебаний системы. Результаты Интеграция реостата в роторную цепь асинхронного двигателя, управляемого ТРТ, определяется необходимостью ограничения бросков тока и нагрева двигателя. Наличие реостата, переключаемого при пуске и торможении, позволяет рассматривать управление асинхронным приводом с ТРТ в цепи ротора, по нагреву близким к реостатному управлению. Применение ТРТ ротора позволяет существенно улучшить регулировочные свойства асинхронного электропривода с упругими звеньями по динамическим нагрузкам и делает возможным создание на его основе высокоточных систем управления позиционными механизмами.

Relevance Currently, the electric drive system of a significant number of mechanisms for lifting and moving goods, such as cranes used in ports and warehouse terminals, as well as lifting installations operating on mine shafts of small and medium productivity in the mining industry, and controlling the position of cargo during movement, are equipped with asynchronous motors with a phase rotor. To improve the control properties of electric drives of this type, controlled thyristor current regulators are used in combination with by adjusting the resistance in the rotor circuit. This approach provides a more accurate and smooth change in the torque on the motor shaft, depending on the required motion algorithm. Aim of research Investigation of processes in an alternating current drive with a thyristor current regulators, when a rheostat is connected to the rotor circuit of an asynchronous drive. Research methods A mathematical model has been developed that makes it possible to generate a stepwise varying signal of a given acceleration during start-up and deceleration with a duration of the first stage equal to half the period of natural oscillations of the system. Results The integration of the rheostat into the rotary circuit of an asynchronous motor controlled by a thyristor current regulator is determined by the need to limit current surges and motor heating. The presence of a rheostat, switched during start and braking, allows us to consider the control of an asynchronous drive with a thyristor current regulator in the rotor circuit by heating close to rheostatic control. The use of a turbofan rotor makes it possible to significantly improve the adjusting properties of an asynchronous electric drive with elastic links for dynamic loads and makes it possible to create high-precision positional control systems based on it.