Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Напівпровідникові перетворювачі електроенергії


793. Соболєв Олександр Володимирович. Матричні перетворювачі в інваріантних системах керування асинхронними двигунами: дис... канд. техн. наук: 05.09.12 / Національний технічний ун- т України "Київський політехнічний ін-т". - К., 2004. , табл.



Анотація до роботи:

Соболєв О.В. Матричні перетворювачі в інваріантних системах керування асинхронними двигунами. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії. – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2004.

Дисертація присвячена подальшому розвитку теорії керування матричними перетворювачами для асинхронного електропривода і розробці на цій основі замкнених систем з матричними перетворювачами з підвищеною точністю підтримання заданих параметрів асинхронних двигунів під дією зовнішніх збурень.

Розроблено математичну модель матричного перетворювача на основі геометричного підходу, що дозволило збільшити кількість змінних перетворювача, по яких можливе керування системою "матричний перетворювач – асинхронний двигун".

Розроблено моделі інваріантних систем "матричний перетворювач – асинхронний двигун" з використанням геометричного підходу, завдяки чому збільшилася кількість каналів зворотного зв’язку в таких системах, що розширює можливості керування такими системами, зокрема, дозволяє забезпечити в системах більшу кількість умов інваріантності.

Розроблено алгоритм керування матричним перетворювачем в замкненій системі з асинхронним двигуном з покращенням форми споживаного системою струму.

В роботі розроблено структуру замкнених систем з матричними перетворювачами з підвищенням точності підтримання швидкості обертання ротора асинхронного двигуна під дією зовнішніх збурень.

1. Визначено, що застосування геометричного підходу для опису змінних триплечового матричного перетворювача дозволяє використовувати три незалежні вхідні змінні цього перетворювача, що відповідає трьом каналам керування в системі з таким перетворювачем, а для опису чотириплечового матричного перетворювача – чотири незалежні змінні, що відповідає чотирьом каналам керування.

2. Показано, що в розглянутих моделях систем "матричний перетворювач – асинхронний двигун" із зменшенням кількості зовнішніх збурень можливий перенос вузлів дії збурень з одних точок моделі в інші, в наслідок чого отримаються більш прості для реалізації умови інваріантності. Зокрема, канали зворотного зв'язку за таких умов можуть містити лише підсилювальні ланки.

3. Доведено, що для збільшення багатоваріантності керування в канали керування системи з асинхронним двигуном доцільно вводити зворотні зв’язки по деяких вихідних параметрах двигуна, і навпаки, по деяких вихідних змінних вводити зворотні зв’язки одразу в декілька каналів керування. Така побудова замкненої системи дозволяє максимально скористатися перевагами, які надає збільшення каналів керування. При цьому зміна швидкості обертання ротора асинхронного двигуна під дією стрибкоподібних змін моменту навантаження зменшується на 60%, а час перехідного процесу зменшується майже в 5 разів порівняно з розімкненою системою.

4. Показано, що при побудові замкнених систем досягти зменшення дії зовнішнього збурення на певний параметр асинхронного двигуна та часу перехідного процесу допомагає введення в канали керування еталонних джерел енергії, амплітуда сигналу яких залежить від заданого зовнішнього збурення. Характер цієї залежності визначається експериментально.

5. Показано, що для наближення форми струмів, споживаних інваріантною системою, до синусоїдальної, алгоритм формування векторів вихідної напруги МП на кожному такті ШІМ в таких системах повинен включати кроки, спрямовані на вибір стаціонарних векторів напруги, які задовольняють певному напрямку вектору вхідного струму. Переваги такого способу модуляції вхідного струму МП найбільш відчутні при невеликих ступенях несиметрії вектора вихідного струму (модуль коефіцієнту несиметрії менше 20-25%). При несиметрії вхідної напруги переваги даного способу модуляції стають більш відчутними по мірі збільшення цієї несиметрії.

6. Інваріантне керування матричними перетворювачами в системах асинхронного електроприводу і побудова алгоритмів векторної ШІМ з поліпшенням форми споживаних інваріантними системами струмів відображені в курсах лекцій “Електричні системи керування та регулювання” в Національному технічному університету України “КПІ” (м. Київ) і “Силові напівпровідникові пристрої в судових системах автоматики” Українського державного морського технічного університету (м. Миколаїв).

7. Побудова замкнених систем з матричними перетворювачами зі зворотними зв’язками по декількох параметрах асинхронного двигуна впроваджена в виробничий процес НДІ “ХЕМЗ” (м. Харків). Для систем з матричними перетворювачами з номінальною потужністю 1.4. кВА під дією змін моменту навантаження двигуна зміна швидкості обертання двигуна зменшується приблизно на 50% порівняно з розімкненими системами.

8. Вірогідність та обґрунтованість наукових досліджень, висновків та рекомендацій підтверджується узгодженням теоретичних досліджень і результатів моделювання.

Публікації автора:

1. Петергеря Ю.С., Соболев А.В. Построение инвариантного управления системой матричный преобразователь – асинхронный двигатель на основе геометрического подхода. // Электроника и связь. – 2001. - №10. – с. 140 - 143.

Дисертантом побудовано моделі інваріантної системи "Матричний перетворювач – асинхронний двигун" на основі лінеаризованих рівнянь двигуна за допомогою геометричного підходу при описі змінних перетворювача.

2. Петергеря Ю.С., Соболев А.В. Применение геометрического подхода к анализу процессов в матричных преобразователях. // Техн. електродинаміка. - 2000. - №5 – с. 34-36.

Здобувачем впроваджено геометричний підхід для опису вхідних і вихідних змінних три- і чотириплечових матричних перетворювачів.

3. Соболєв О.В. Інваріантна система з матричним перетворювачем. // Техн. електродинаміка. Тематичний випуск "Силова електроніка та енергоефективність", ч.2, 2002 р. – с. 55-58.

4. Соболєв О.В. Покращення форми вхідного струму для інваріантної системи з матричним перетворювачем. // Техн. електродинаміка. – 2003. - №4. – с.30–34.

5. Sobolev A., Peterheria Y., Zhuikov V. Invariant System With Matrix Converter.// 3rd International Workshop Compatipility in Power Electronics. Gdansk – Zielona Gora, 2003. - pp. 85-87.

Дисертантом введено додаткові зворотні зв'язки у канали керування в інваріантній системі "Матричний перетворювач – асинхронний двигун".

6. Zhuikov V., Petergerya J., Sobolev A. Application of Geometric Approach to Analysis of Processes in Matrix Converters.// Elektrotechnika Prady Niesinusoidalne. VI Szkola – Konferencja. Materialy Konferencyjne. – Zielona Gora, 2002. - pp. 255-260.

Дисертантом визначені співвідношення між вхідними і вихідними змінними матричних перетворювачів.