Введение
1 Проблематика, цель и задачи работы 10
1.1 Электроприводы автономных объектов и мехатроника как методологическая основа их проектирования 10
1.2 Основные составляющие электроприводов и их проектирование с использованием принципов мехатроники 13
1.3 Автоматизация проектирования мехатронных систем 14
1.4 Индукторные двигатели двойного питания (ИДДП) 15
1.4.1 Конструкция и принцип действия ИДДП 15
1.4.2 Исходное математическое описание ИДДП 19
1.5 Способы управления двигателями переменного тока и их применение для ИДДП 26
1.5.1 Общая характеристика способов управления ИДДП 26
1.5.2 Частотное управление ИДДП 28
1.5.3 Амплитудное управление ИДДП 29
1.5.4 Частотно-токовое управление двигателем двойного питания 29
1.5.5 Частотно-векторное управление двигателем двойного питания 31
1.5.6 Частотно-зависимое управление двигателем двойного питания 32
1.5.7 Фазовое управление ИДДП 33
1.6 Научная проблема, цель и задачи диссертационного исследования 34
Выводы по разделу 1 36
2 Математическое описание индукторного электропривода двойного питания с фазозависимым управлением 37
2.1 Реализация фазозависимого управления ИДДП 37
2.2 Алгоритмы автоматизированного получения математического описания ИДДП при фазозависимом управлении 40
2.2.1 Обобщённый алгоритм получения математической модели ЭМУ. 40
2.2.2 Алгоритм автоматизированного формирования двухфазной модели при схеме соединения обмоток «звезда без общего провода» 44
2.2.3 Алгоритм автоматизированного преобразования к единой системе координат 46
2.2.4 Алгоритм автоматической линеаризации, получения уравнений статики и передаточных функций 49
Выводы по разделу 2 55
3 Механические характеристики и передаточные функции индукторного двигателя двойного питания с фазозависимым управлением 56
3.1 Механические характеристики ИДДП с фазозависимым управлением 56
3.1.1 Механические характеристики как предмет исследования с точки зрения управления ИДДП 56
3.1.2 Механические характеристики ИДДП с фазозависимым управлением при регулировании угловой скорости ротора изменением коэффициента распределения угла поворота ротора57
3.1.3 Механические характеристики ИДДП с фазозависимым управлением при регулировании угловой скорости ротора изменением частоты возбузісдения 60
3.1.4 Механические характеристики ИДДП с фазозависгшым управлением при регулировании угловой скорости ротора изменением фазовых сдвигов напряжений 61
3.1.5 Механические характеристики ИДДП с фазозависгшым управлением при регулировании угловой скорости ротора изменением амплитуд напряжений 63
3.2 Оценка динамических характеристик ИДДП с фазозависимым управлением по передаточным функциям 66
3.2.1 Задачи и методы изучения динамических характеристик ИДДП с фазозависимым управлением 66
3.2.2 Динамические характеристики ИДДП с фазозависимым управлением при использовании в качестве управляющей координаты амплитуды первого напряо/сения 67
3.2.3 Динамические характеристики ИДДП с фазозависимым управлением при использовании в качестве управляющей координаты амплитуды второго напряжения 73
3.2.4 Динамические характеристики ИДДП с фазозависимым управлением при использовании в качестве управляющей координаты частоты возбуждения (первого напряо/сения) 78
3.2.5 Динамические характеристики ИДДП с фазозависимым управлением при использовании в качестве управляющей координаты фазовых сдвигов напряжений 84
3.2.6 Динамические характеристики ИДДП с фазозависимым управлением при использовании в качестве управляющей координаты коэффициента распределения угла поворота ротора 93
3.2.7 Динамические характеристики ИДДП с фазозависимым управлением при воздействии возмущения в виде статического момента нагрузки 98
Выводы по разделу 3 103
4 Практическая реализация теоретических результатов 104
4.1 Использование режима работы ИДДП с фазозависимым управлением 104
4.1.1 Комбинированное управление позгщионированием ротора 104
4.1.2 Минимизация потери в меди в статическом реэ/симе при комбинированном управлении позиционированием ротора 107
4.2 Экспериментальные исследования НО
4.2.1 Экспериментальный стенд для исследования свойств ИДДП. ПО
4.2.2 Параметрическая идентификация электромеханических устройств 114
4.2.3 Экспериментальная проверка адекватности математического описания ИДДП для фазозависимого управления 123
Выводы по разделу 4 127
Заключение 128
Библиографический список 130
Приложение А Листинг программы формирования математических
моделей ИДДП при фазозависимом управлении 141
