Электропривод приёмного устройства линии производства гибких нагревательных элементов

Целью работы является разработка и исследование системы векторного управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором для приёмного устройства линии производства гибких нагревательных элементов с инвертором с синусоидальной ШИМ с предмодуляцией третьей гармоникой, а также исследование свойств и выявление достоинств и недостатков различных способов управления автономных инверторов напряжения по принципу широтно-импульсной модуляции.

Стр.
Введение….………………………………………………………. 14
1. ЭЛЕКТРОПРИВОД ПРИЁМНОГО УСТРОЙСТВА ЛИНИИ
ПРОИЗВОДСТВА ГИБКИХ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ…………………………………………………… 16
1.1. Тепловыделяющий элемент гибкого нагревательного
резистивного кабеля…………………………………………… 16
1.2. Поточная линия производства гибких нагревательных
элементов………………………………………………………. 23
1.3. Электропривод приемного устройства………………………..
1.4. Среда и условия работы измерительных и регулирующих
устройств………………………………………………………. 26
1.5. Выводы по главе……………………………………………….. 27
2. ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ В
ТРЕХФАЗНЫХ ИНВЕРТОРАХ НАПРЯЖЕНИЯ…………… 28
2.1. ШИМ-модуляция и трехфазный ШИМ-инвертор…………… 28
2.2. Синусоидальная система ШИМ трехфазного инвертора…… 32
2.2.1. Синусоидальная ШИМ, реализация в программной среде
MathCad………………………………………………………… 36
2.2.2. Синусоидальная ШИМ, реализация в программной среде
MatLab Simulink……………………………………………….. 43
2.3. Синусоидальная система ШИМ с предмодуляцией третьей
гармоникой трехфазного инвертора………………………….. 46
2.3.1. Синусоидальная ШИМ с предмодуляцией третьей
гармоникой, реализация в программной среде MathCad……. 50
2.3.2. Синусоидальная ШИМ с предмодуляцией третьей
гармоникой, реализация в программной среде MatLab
Simulink………………………………………………………… 55
2.4. Векторная система ШИМ трехфазного инвертора…………… 59
2.4.1. Алгоритм векторной ШИМ…………………………………… 66
2.4.2. Векторная ШИМ, реализация в программной среде MatLab
Simulink………………………………………………………… 69
2.5. Выводы по главе……………………………………………….. 76
3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК
ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОГО КАНАЛА
ЭЛЕКТРОПРИВОДА…………………………………………. 77
3.1. Параметры нагрузки…………………………………………… 77
3.2. Выбор электродвигателя и его справочные параметры……… 78
3.3. Расчетные параметры электродвигателя…………………….. 79
3.4. Выбор преобразователя и его справочные параметры………. 83
3.5. Параметры механической системы…………………………… 85
3.6. Расчетные параметры модели двигателя…………………….. 88
3.7. Расчет естественных механической и электромеханической
характеристик двигателя……………………………………… 93
3.8. Расчет характеристик системы преобразователь – двигатель
– механизм……………………………………………………… 95
3.9. Проверка правильности выбора двигателя и
преобразователя……………………………………………….. 98
3.10. Выводы по главе……………………………………………….. 99
4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ НАСТРОЙКИ МОДЕЛИ
АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.………………….. 101
4.1. Выбор и обоснование функциональной схемы
электропривода……………………………………………… 101
4.2. Расчет параметров настройки электропривода……………… 106
4.3. Оптимизация контуров регулирования САР
электропривода………………………………………………… 108
4.3.1. Оптимизация контура тока……………………………………. 109
4.3.2. Оптимизация контура потокосцепления……………………… 113
4.3.3. Оптимизация контура скорости………………………………. 118
4.3.4. Оптимизация контура положения……………………………. 125
4.4. Выводы по главе……………………………………………….. 132
5. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ И ИССЛЕДОВАНИЕ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА…………………………………………. 133
5.1. Имитационная модель электропривода……………………… 133
5.2. Исследование и результаты исследований…………………… 136
5.3. Выводы по главе……………………………………………….. 143
6. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВ-
НОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ………………………… 144
6.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности
проведения научных исследований с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения……………….. 144
6.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования…… 144
6.1.2. Технология QuaD……………………………………………… 146
6.1.3. SWOT-анализ………………………………………………….. 148
6.2. Определение возможных альтернатив проведения научных 151
исследований……………………………………………………
6.3. Планирование научно-исследовательских работ……………. 151
6.3.1. Структура работ в рамках научного исследования………….. 151
6.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ……………… 152
6.3.3. Разработка графика проведения научного исследования……. 153
6.4. Бюджет научно-технического исследования (НТИ)………… 156
6.4.1. Основная заработная плата исполнителей темы…………….. 157
6.4.2. Дополнительная заработная плата исполнителей темы…….. 160
6.4.3. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые
отчисления)……………………………………………………. 160
6.4.4. Накладные расходы…………………………………………… 161
6.4.5. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта…………………………………………………………. 162
6.5. Определение ресурсной (ресурсосберегающей),
финансовой, бюджетной, социальной и экономической
эффективности исследования……………………………………………. 162
7. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ……………………… 164
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности…………………………………………………… 165
7.1.1. Специальные (характерные для проектируемой рабочей
зоны) правовые нормы трудового законодательства……… 165
7.1.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей
зоны…………………………………………………………….. 166
7.2. Профессиональная социальная безопасность……………….. 166
7.2.1. Анализ вредных и опасных факторов, которые могут
возникнуть при эксплуатации объекта исследования……….. 166
7.2.2. Анализ вредных и опасных факторов, которые могут
возникнуть на рабочем месте при проведении
исследований…………………………………………………… 170
7.2.3. Обоснование мероприятий по защите персонала
предприятия от действия опасных и вредных факторов…….. 170
7.3. Экологическая безопасность………………………………….. 174
7.3.1. Анализ влияния объекта исследования на окружающую
среду……………………………………………………………. 174
7.3.2. Анализ «жизненного цикла» объекта исследования………… 174
7.3.3. Обоснование мероприятий по защите окружающей среды…. 175
7.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………. 175
7.4.1. Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований…………………………………………………… 175
7.4.2. Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть при
проведении исследований…………………………………….. 176
7.4.3. Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и
разработка порядка действия в случае возникновения ЧС 176
7.5. Вывод по разделу социальная ответственность……………….. 178
Заключение………………………………………………………. 179
Список публикаций…………………………………………… 181
Литература……………………………………………………… 182
Приложение А…………………………………………………. 186