Details

Цель работы — исследование переходных процессов в асинхронном электроприводе и оценка эффективности тиристорного устройства плавного пуска (УПП). Предмет исследования — электромагнитные и электромеханические процессы при пуске двигателя. Задачи, решенные в ходе исследования: 1. Анализ теоретических основ пуска асинхронных двигателей и существующих УПП. 2. Составление математического описания асинхронной машины в осях 𝛼,𝛽 для динамических режимов. 3. Разработка в среде MATLAB имитационной модели силовой схемы тиристорного УПП и цифровой системы импульсно-фазового управления. 4. Проведение численных экспериментов и сравнительный анализ режимов прямого и плавного пусков. Исследованы факторы прямого пуска и принципы фазового регулирования. Разработана комплексная модель электропривода мощностью 5.5 кВт с алгоритмом линейного нарастания напряжения. Моделирование подтвердило эффективность УПП: пусковой ток снижен на 77,3% (со 112.7 А до 25.6 А), а ударный момент — на 77.5% (с 65.3 Н·м до 14.7 Н·м) при разгоне за 0.266 с. Результаты применимы при проектировании систем управления промышленных УПП.

The purpose of the study is to investigate transient processes in an induction motor drive and evaluate the effectiveness of a thyristor soft starter. The subject is electromagnetic and electromechanical processes during the motor startup. The goals achieved during the research: 1. Analysis of the theoretical foundations of induction motor starting and exist-ing soft starters. 2. Formulating a mathematical description of an induction motor for dynamic modes. 3. Development of a simulation model for the thyristor soft starter power cir-cuit and a digital pulse-phase control system within MATLAB. 4. Conducting numerical experiments and comparative analysis of direct-on-line and soft starting modes. The negative factors of direct startup and phase voltage regulation principles were investigated. As a result, a comprehensive simulation model of a 5.5 kW electric drive with a linear voltage ramp algorithm was developed. The simulation confirmed the soft starter efficiency: the maximum inrush current was reduced by 77.3% (from 112.7 A to 25.6 A), and the dynamic torque spike was limited by 77.5% (from 65.3 N·m to 14.7 N·m) with smooth acceleration in 0.266 s. The re-sults are applicable for designing industrial soft starter control systems.