Система непрямого векторного керування кутовим положенням асинхроного двигуна

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ ІМЕНІ ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО»

Факультет електроенерготехніки та автоматики

Кафедра автоматизації електромеханічних систем та електроприводу

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з кредитного модуля « Автоматизація електромеханічних систем - 2»

на тему: «Система непрямого векторного керування кутовим положенням асинхроного двигуна»

Варіант 10

Студента IV курсу групи ЕП-32

Корнієнко Владислав Юрійович

Керівник

к.т.н., доц., Ковбаса С. М. Національна оцінка__­­­­­­­­­_____

Кількість балів:________­__

Оцінка: ECTS___________

Члени комісії

________________ ________________________________________

(підпис) (вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)

________________ _______________________________________

(підпис) (вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)

________________ _______________________________________

(підпис) (вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)

Київ – 2016 рік

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кафедра автоматизації електромеханічних систем та електроприводу

Дисципліна (кредитний модуль): «Аавтоматизація електромеханічних систем-2»

Викладач: Пересада С.М.

Курс ІV, Група ЕП-32, Семестр 7

Завдання

на курсовий проект студента

Корнієнка Владислава Юрійовича

на тему:

«Система непрямого векторного керування кутовим положенням асинхроного двигуна»

1. Строк здачі студентом курсового проекту: 22.12.16 р.

2. Вихідні дані до проекту:

3. Зміст пояснювальної записки (відповідно до пунктів РСО):

4. Перелік графічного матеріалу з точним зазначенням обов’язкових креслень та їх формату:

5. Дата видачі завдання на курсову роботу: 13.09.2016 р.

Календарний план

(відповідно до РСО)

№ п/п	Назва пунктів курсової роботи	Строк виконання роботи	Бали, нараховані за виконання календарного плану	Підпис викладача
1	Пункт 1	27.09.16
2	Пункт 2	11.10.16
3	Пункт 3	24.10.16
4	Пункт 4	15.11.16
5	Пункт 5	15.11.16
6	Пункт 6	22.11.16

Керівник роботи Ковбаса С.М. ____________

підпис

Студент Корнієнко В.Ю. ____________

підпис

Кількість балів за оформлення ___________ Кількість балів за захист__________________

Сумарна кількість балів_________________ Сумарна оцінка__________________________

Керівник роботи Ковбаса С.М. ___________

підпис

Реферат

Курсова робота виконана на 40 листах і містить 22 рисунка і 2 таблиці, та 2 додатка на А1.

Мета роботи – ознайомитися з методологічною основою прямого векторного керування, та навчитись проектувати системи основані на цьому методі керування.

Основні задачі:

1) Вивчити основні вимоги для механізму підйому, та вибрати оптимальну систему керування.

2) Виконати математичний опис прямого векторного керування, на основі чого побудувати структурну схему.

3) Перевірити роботу шляхом комп’ютерного моделювання і проаналізувати основні властивості цієї системи.

4) Підібрати основні силові елементи, та пристрої для керуючого перетворювача частоти.

5) Зробити висновки по отриманим результатам.

Основні терміни: ПЕРЕХІДНІ ПРОЦЕСИ, ЕЛЕКТРОПРИВІД, ВЕКТОРНЕ КЕРУВАННЯ, ЧАСТОТНИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ, РОБАСНІСТЬ, АСИМПТОТИЧНІСТЬ.

Зміст

ВСТУП.. 6

1 ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД СУЧАСНИХ МЕТОДІВ КЕРУВАННЯ. МЕХАНІЗМ КРАНУ ПІДЙОМУ.. 7

2 РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ТА СХЕМИ ЗАМІЩЕННЯ АСИНХРОННОГО ДВИГУНА.. 12

3 РОЗРОБКА СИСТЕМИ ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМ ДВИГУНОМ.. 16

4 МОДЕЛЮВАННЯ ПРЯМОГО ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ ДЛЯ АД.. 20

5 РОЗРАХУНОК ТА ВИБІР ОСНОВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ПЕРЕТВОРЮВАЧА.. 35

ВИСНОВКИ.. 38

ЛІТЕРАТУРА.. 40

ВСТУП

Сучасні проблеми автоматизації вимагають нових та удосконалення старих систем управління. Тому дослідження векторного управління, як одного із найперспективнішіго напрямку розвитку вимагає детального аналізу для подальшого покращення даної системи управління електроприводом. В даному курсовому проекті будуть розглянуті базові принципи побудови алгоритмів непрямого векторного керування, методи робастифікації алгоритмів, а також методи дослідження статичних та динамічних властивостей спроектованих алгоритмів. Ця низка заходів допоможе у процесі виконання курсового проекту набути практичні навички щодо проектування та дослідження шляхом математичного моделювання статичних та динамічних режимів алгоритмів прямого векторного керування.

У даній роботі буде виконано детальний літературний огляд сучасних методів керування моментом, та швидкістю асинхронних двигунів. На основі цього аналізу ми подивимось які системи більш придатні для механізмів реактивного типу, а які для маніпуляторів, які методи керування є більш економічні, а які енергетично не ефективними. Для заданого згідно з варіантом завдання двигуна (АД) розрахуємо значення параметрів номінального режиму та схеми заміщення. Розробимо систему векторного керування асинхронним двигуном на основі алгоритму непрямого векторного керування. Та методом математичного моделювання будуть проведені математичні дослідження динамічних та статичних характеристик розробленої системи. Буде розроблена функціональна схема асинхроного електроприводу та розкриті призначення основних його елементів, виконаємо їх розрахунок та вибір основніх елементів. По всім отриманим результатам будуть зроблені висновки та проаналізовано майбутній розвиток систем векторного керування.