ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД-РЕГУЛЯТОР
Объект исследования (разработки): системы управления асинхронными моторами с использованием преобразователей частоты и ПИД-регуляторов
Цель работы – создание математической модели системы поддержания постоянства потока воздуха и практическая её реализация с использованием преобразователя частоты и вентилятора.
В данной работе рассматриваются методы и подходы к управлению асинхронными двигателями с помощью ПИД-регуляторов через преобразователи частоты. Используя программное обеспечение Matlab и оборудование Micromaster 440, была разработана модель системы управления вентилятором для обеспечения стабильного потока воздуха. Эксперименты проводились на реальном оборудовании, после чего математическая модель была скорректирована с учетом полученных данных. Сравнение результатов моделирования в Simulink с фактическими результатами в лаборатории показало, что контрольная система и результаты моделирования в основном совпадают.
ВВЕДЕНИЕ 9
1. ЧАСТОТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ: ЭФФЕКТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ В СОВРЕМЕННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 10
1.1. Частотный преобразователь и его определение 10
1.2.Преимущества преобразователей частоты в современной промышленности 12
1.3. Принцип работы частотного преобразователя 18
2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ИССЛЕДУЕМОЙ СИСТЕМЫ 21
2.1. Основные компоненты системы разработки симуляторов (ПИ-регулятор и ПИД-регулятор) 21
2.2. Разработка модели электродвигателя в Matlab 26
2.3. Изменение модели по результатам эксперимента 37
3. СБОРКА И НАСТРОЙКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ С РЕЗУЛЬТАТАМИ МОДЕЛИРОВАНИЯ 40
3.1. Основное оборудование стенда 40
3.1.1. Micromaster 440 40
3.1.2. Вентилятор радиальный 42
3.1.3. Датчик угла 45
3.2. Программное обеспечение для настройки системы 46
3.3. Принцип работы и настройка системы 48
3.3.1. Настройка Micromaster 440 48
3.4. Настройка SIMOTION SCOUT 53
3.5. Сравнение процессов в модели и на реальном объекте 59
4. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 69
4.1. Заземляющая защита 69
4.2. Защита от проникновения посторонних предметов и жидкостей 72
4.3. Согласование электрического оборудования и защитных мер предосторожности в электрических установках 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 83
[1] SINAMICS [Источник данных] https://www.siemens.com/cn/zh/products /drives/sinamics.html (дата обращения 30.04.2024).
[2] Классификация инверторов Siemens [Источник данных] https://zhuanla n.zhihu.com/p/211289979 (дата обращения 30.04.2024).
[3] Ю.Б. Соколовский, В.М. Роткин. Теоретические и технические основы оптимизации ветровых энергетических установок. LuluPress, Inc. 2017. 112 c (дата обращения 30.04.2024).
[4] Соколовский Ю.Б. О применении ветровых энергетических установок/ Соколовский Ю.Б. Лимонов Л.Г. Соколовский А.Ю. Электротехнические и компьютерные системы, Киев, Наука и техника, 2014, №16 (92), с.7-15 (дата обращения 30.04.2024).
[5] Соколовский Ю.Б. Ветроэлектростанция/ Соколовский Ю.Б.,Фролов Е.А., Иванова О.Ю. Патент РФ №2692602, опубликован 13.08.2019. Бюл. №23 (дата обращения 30.04.2024).
[6] Micromaster 440. [Источник данных] https://www.siemens-pro.ru/doc/mi cromaster/MM440_Operating_Instructions_A1_ru.pdf (дата обращения 30.04.2024).
[7] SIMOTION SCOUT software package. [Источник данных] Available from SIMOTION SCOUT software package - Industry Mall - Siemens WW (дата обращения 30.04.2024).
....
[17]ГОСТ IEC 61010-1-2014.МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ. М.:ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-технический центр сертификации электрооборудования "ИСЭП" (АНО "НТЦСЭ "ИСЭП"). 2014 (дата обращения 30.04.2024).
