доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
Показана актуальность исследования электроприводов с асинхронными двигателями и преобразователями частоты, содержащими автономный инвертор напряжения с пространственно-векторной модуляцией; проведен краткий обзор исследований в этой области. Целью работы является разработка модели преобразователя частоты с алгоритмами пространственно-векторной модуляции средствами Matlab Simulink, пригодной для ее дальнейшего применения в моделях электроприводов переменного тока. Для достижения поставленной цели применены методы теории электропривода, численные методы, методы решения систем алгебраических уравнений, методы компьютерного моделирования. Модель преобразователя описана в неподвижной двухфазной системе координат. В качестве автономного инвертора напряжения выбрана классическая структура двухуровневого преобразователя. Адекватность разработанной модели подтверждают приведенные результаты ее применения для электропривода с асинхронным двигателем мощностью 5,5 кВт в статических и динамических режимах работы. Результаты работы позволили установить характер зависимости коэффициента гармонических искажений тока статора от момента сопротивления, частоты коммутации силовых ключей автономного инвертора напряжения и частоты тока статора при применении системы скалярного управления асинхронным двигателем.
The relevance of investigation of induction motor electric drives with frequency converters having voltage source inverter with space-vector modulation is shown. The brief survey of researches of such matter is carried out. The aim of this article is to develop mathematical and computer model of frequency converter with space-vector modulation algorithms by means of Matlab Simulink, this model has to be implemented into the Matlab models of AC electric drives with induction and synchronous motors. To achieve such an aim, it needs to introduce techniques of electric drive theory, numerical techniques, techniques of algebraic equations system solution, techniques of computer simulation. The still two-phase framework is applied to describe the converter model. The two-level voltage source inverter is chosen for the investigation of modulation algorithms. To verify the mathematical model of space-vector modulation, the model of 5.5 kW induction motor is used. Induction motor and power switches are modelled by means of Matlab SimPowerSystems units. The results of simulation show the adequacy of the developed model in both steady state and transient modes. One can conclude the dependence of total harmonic distortion of the induction motor stator current from load torque, switching frequency of voltage source inverter’s power switches and stator current frequency for the electric drive with scalar control system.