Макромоделювання систем електроприводу та їх компонент

Abstract

The method for discrete macromodelling of dynamic modes for the components and electric drive systems in general is proposed. Identification of data for nonlinear macromodels is carried out on the basis of optimization process improved using the tunneling procedure that made it possible to reduce considerably the time required for searching of the unknown coefficients of the model. Principally new macromodels of asynchronous drive with short-circuited rotor and nonlinearities in the circuit of the stator, pulse-phase control system and AC electric drive system in general were created based on the optimization process. Besides it, the possibility of the macromodelling approach usage for the DC electric drive with magnetic amplifier of the lifting power-shovel drive modeling is presented. The efficiency of obtained macromodels and their suitability for the subsequent usage for the electric AC and DC systems analysis is proved based on comparison of results obtained using electric system macromodels with the experimental data. Диссертационная работа посвящена научной задаче дискретного макромоделирования динамических режимов компонент систем электропривода на основании соотношений вход-выход. В работе предложен метод дискретного макромоделирования динамических режимов для компонент и систем электропривода в целом. Идентификация данных нелинейных макромоделей осуществляется на основании приведенного в работе улучшенного оптимизационного процесса с использованием туннелирования, что дает возможность значительно сократить время на поиск неизвестных коэффициентов модели. На основании данного оптимизационного процесса построены принципиально новые макромодели асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и нелинейностями в цепи статора, системы импульсно-фазного управления и системы электропривода переменного тока в целом. Также показана возможность применять макромоделирование и для электропривода постоянного тока с магнитным усилителем привода подъема одноковшового экскаватора. Обоснована эффективность полученных макромоделей и их пригодность для последующего использования для анализе систем электроприводов постоянного и переменного тока, на основе сравнения полученных макромоделей систем электроприводов с результатами эксперимента.Дисертаційна робота присвячена науковій задачі дискретного макромоделювання динамічних режимів компонент систем електроприводу на основі співвідношень вхід-вихід. В роботі запропонований метод дискретного макромоделювання динамічних режимів для компонент та систем електроприводу в цілому. Ідентифікація даних нелінійних макромоделей здійснюється на основі приведеного в роботі покращеного оптимізаційного процесу з використанням тунелювання, що дає змогу значно скоротити час на пошук невідомих коефіцієнтів моделі. На основі даного оптимізаційного процесу побудовано принципово нові макромоделі асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором з нелінійностями в колі статора, системи імпульсно-фазового керування та системи електроприводу змінного струму в цілому. Також показано можливість застосовувати макромоделювання і для електроприводу постійного струму з магнітним підсилювачем приводу підйому одноковшового екскаватора. Обґрунтована ефективність отриманих макромоделей та їх придатність для подальшого використання для аналізу систем електроприводів постійного та змінного струму, на основі порівняння отриманих результатів макромоделей систем електроприводів з результатами натурного експерименту.