Синхронный многофазный электропривод с управлением по многоканальному принципу
А.Н. Голубев
Вестник ИГЭУ, 2023 г. выпуск 5, сс. 62—67
Скачать PDF
Состояние вопроса. Перспективным вариантом оптимизации технико-экономических характеристик электропривода переменного тока является его построение на основе исполнительного синхронного двигателя с увеличенным числом фаз статорной обмотки. Однако специфика m-фазного (m > 3) синхронного двигателя, определяемая переносом энергии целым спектром пространственных гармоник поля, ставит задачу построения электромеханической системы, учитывающей эту особенность.
Материалы и методы. Использован метод исследования регулировочных характеристик m-фазного синхронного двигателя на основе спектральных векторов электромагнитных параметров, приведенных к пространственным гармоникам поля.
Результаты. Предложен многоканальный принцип реализации m-фазного синхронного электропривода, обеспечивающий целенаправленное формирование электромагнитного состояния синхронного двигателя по всем его энергетическим каналам как объекта управления. Рассмотрены различные способы его реализации.
Выводы. Реализация преимуществ многофазного синхронного двигателя может быть осуществлена на базе принудительной взаимной ориентации векторов потокосцеплений и тока статора для высших пространственных гармоник, обеспечивающей создание ими дополнительных постоянных составляющих электромагнитного момента. Такое построение электроприводов целесообразно, в частности, для мобильных установок с низковольтными (автономными) источниками питания.
1. McLean G.W., Nix G.F., Alwash S.R. Performance and design of induction motors with square-wave excitation // Proc. IEE. – 1969. – Vol. 116, No. 8. – P. 1405–1411.
2. Бражников В.Ф., Соустин Б.П. Теория установившихся электромагнитных процессов в многофазном асинхронном инверторном электроприводе: в 2 ч. – Красноярск, 1985. – 330 с.
3. Кац Ю.Г. Взаимодействие временных и пространственных гармоник в многофазной электрической машине // Вопросы теории и расчета мощных электромашинно-тиристорных комплексов. – Л.: ВНИИЭлектромаш, 1979. – С. 90–99.
4. Геллер Б., Гамата В. Высшие гармоники в асинхронных машинах. – М.: Энергия, 1981. – 352 с.
5. Терешкин В.М., Гришин Д.А., Макулов И.А. Перспективы применения многофазных машин переменного тока // Электроника и электрооборудование транспорта. – 2017. – № 1. – С. 19–26.
6. Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями / О.В. Слежановский, Л.Х. Дацковский, И.С. Кузнецов и др. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 256 с.
7. Голубев А.Н., Лапин А.А. Математическая модель синхронного двигателя с многофазной статорной обмоткой // Электротехника. – 1998. – № 9. – С. 8–13.
8. Голубев А.Н. Синхронный многофазный электропривод с управлением по основному энергетическому каналу // Вестник ИГЭУ. – 2023. – Вып. 1. – С. 53–59.