Анализ скалярного управления асинхронным двигателем, электропривода маслостанции танкера.

ВВЕДЕНИЕ 7
1 АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД МАСЛОСТАНЦИИ ТАНКЕРА 8
1.1 Требования к современному электроприводу с асинхронным двигателем 8
1.2 Анализ параметрических способов регулирования на
соответствие современным требованиям 9
1.3 Основные задачи при регулировании частоты вращения
асинхронных двигателей 11
1.4 Анализ базового закона скалярного управления асинхронным двигателем 12
1.4.1 Схема замещения асинхронного двигателя 12
1.4.2 Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя 13
1.4.3 Анализ управляемости переменных асинхронного двигателя 16
1.5 Оптимальный закон скалярного управления асинхронным двигателем 16
1.6 Структурная схема электропривода с асинхронным двигателем и
системой скалярного управления 18
1.6.1 Преобразователь частоты асинхронного электропривода 18
1.6.2 Система управления асинхронного электропривода 20
1.7. Основные характеристики электропривода с асинхронным
двигателем и системой скалярного управления 21
1.7.1 Вольт-герцевая характеристика 21
1.7.2 Зависимость амплитуда/частота от частоты напряжения 22
1.7.3 Механическая характеристика асинхронного двигателя 22
1.8. Математическая и структурная реализация скалярного
алгоритма управления 23
1.9 Модификация алгоритма скалярного управления 26
1.9.1 Общие подходы к модификации алгоритма скалярного управления 26
1.9.2 Ограничение напряжения в области высоких частот 27
1.9.3 Компенсация напряжения в области низких частот 29
2 ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 33
2.1 Расчет мощности и выбор электродвигателя 33
2.2 Требования, предъявляемые к электроприводу 38
2.3 Выбор частотного преобразователя 38
2.4 Расчет основных параметров электропривода 42
2.5 Разработка электрической схемы и выбор дополнительного оборудования 46
3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 50
3.1 Математическое описание схемы управления электроприводом 50
3.2 Расчет параметров структурной схемы 54
3.3 Анализ графиков переходных процессов 56
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЕКТА 63
5 ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 69
5.1 Охрана труда при эксплуатации электроустановок 69
5.2 Правила безопасности при работа на танкере с нефтепродуктами 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 81

Весь текст будет доступен после покупки

Целью выпускной квалификационной работы является разработка проекта электропривода маслостанции танкера на основе скалярного закона управления асинхронным электродвигателем. Суть скалярного управления частотно-регулируемого асинхронного электропривода состоит в том, чтобы соответствующим образом изменять частоту и текущие значение напряжения, а также магнитного потока и тока электродвигателя. Управляемость электродвигателя при этом может гарантироваться взаимосвязанным управлением либо частоты и напряжения, либо частоты и тока статора электродвигателя. Первый способ управления принято называть частотным управлением, а второй — частотно-токовым управлением электродвигателем. Выбор способа регулирования устанавливается комплексом статических, динамических и энергетических требований к разрабатываемому электроприводу переменного тока в рассматриваемом механизме танкера.

Весь текст будет доступен после покупки

Анализ параметрических способов управления асинхронным двигателем показывает, что при их использовании изменятся основные механические и энергетические параметры асинхронных двигателей, поэтому эти способы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя в современных электроприводах использовать нецелесообразно [1].
Основными требованиями к современным электроприводам с асинхронными двигателями являются:
– постоянное значение КПД на номинальном уровне;
– постоянное значение коэффициента мощности на номинальном уровне;
– постоянное значение жесткости на номинальном уровне;
– постоянное значение перегрузочной способности на номинальном уровне.
С учётом требований практики дополнительно необходимо обозначить требования к показателям регулирования частоты вращения асинхронного двигателя:
– регулирование должно быть плавным;
– регулирование должно происходить в широком диапазоне.
К технико-эксплуатационным характеристикам электроприводов с асинхронными двигателями предъявляются требования в части:
– массогабаритных характеристик;
– безопасности;
– надежности;
– стоимости [2].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Васильев, Б. Ю. Автоматизированный электропривод машин и установок горного производства: учебник / Б.Ю. Васильев. — СПб.: Лань, 2020. — 144 с.
2 Васильев, Б. Ю. Автоматизированный электропривод машин и установок горного производства. Расчет и моделирование асинхронного электропривода со скалярной системой управления скиповой подъемной установки: учеб. пособие / Б.Ю. Васильев. — СПб.: Санкт- Петербургский горный ун-т, 2017. — 63 с.
3 Васильев, Б. Ю. Автоматизированный электропривод машин и установок горного производства. Механика и энергетика автоматизированного электропривода: учеб. пособие. / Б.Ю. Васильев. — СПб.: Санкт-Петербургский горный ун-т, 2017. — 59 с.
4 Онищенко, Г.Б. Теория электропривода: учебник / Г.Б. Онищенко. - М.: ИНФА, 2015 – 294 с.
5 Новиков, Г.В. Частотное управление асинхронными двигателями / Г.В. Новиков. – Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. – 498 с
6 Евсиков, А.А. Автоматизированный электропривод с частотным управлением: учебное пособие/ А.А. Евсиков, В.А. Коковин, А.П. Леонов. - Дубна: Гос. Ун-т «Дубна», 2020 – 121 с.
7 Капустин, А.Н. Судовые электроприводы, Ч.1 Основы судового электропривода / А.Н. Капустин, А.Б. Власов. – Мурманск: изд-во МГТУ, 2018 – 244 с.

Весь текст будет доступен после покупки