Безредукторний асинхронний електропривод пасажирського ліфта
Автор: Лизунов Олег Васильович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електромеханічні системи автоматизації та електропривод
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: АНОТАЦІЯ Лизунов О.В., Паранчук Я.С. (керівник). Безредукторний асинхронний електропривод пасажирського ліфта. Магістерська кваліфікаційна робота – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розробка і виробництво нових енергоефективних пасажирських ліфтів з поліпшеними енергетичними і динамічними показниками та функціональною надійністю експлуатації є економічною, соціальною та технічною проблемою державного рівня, а робота, яка спрямована на вирішення цієї проблеми, є актуальною, важливою. Об’єкт дослідження – електромагнітні та механічні процеси в електромеханічній системі безредукторного електроприводу ліфта. Предмет дослідження – показники статики та динаміки руху кабіни безредукторного частотно-керованого асинхронного електропривода ліфта. Мета дослідження – обґрунтування та проектування безредукторного енергоефективного електропривода пасажирського ліфта на основі тихохідного асинхронного двигуна з бажаними показниками динаміки та статики. Достовірність отриманих результатів підтверджується коректним засто¬суванням фундаментальних положень теорії електричних машин, теоретичної механіки, теорії електричних та магнітних кіл, теорії автоматичного керування. Дослідження спроектованого електропривода ліфта проводилися шляхом комп’ютерного моделювання в додатку Simulink програми Маtlab. У магістерській роботі виконано огляд та проведено аналіз характеристик і показників ліфтових електромеханічних систем, обґрунтовано використання енергоефективного безредукторного частотно-регульованого електропривода пасажирського ліфта, що функціонує на основі тихохідного асинхронного двигуна (АД). Виконано розрахунок потужності приводного тихохідного ліфтового асинхронного двигуна та вибрано двигун типу 5AF225M8 і перетворювач частоти ЕЛЕСІ ESD-TCL для реалізації векторного керування режимами його роботи з використанням для цього послідовного інтерфейс RS-485 з протоколом ModBus RTU. Обґрунтовано використання та вибрано безредукторну ліфтову лебідку та інші елементи кінематичної схеми електропривода. Розраховано та побудовано графіки механічної та електромеханічної характеристик вибраного приводного тихохідного АД. Наведено математичний опис вибраного тихохідного АД з короткозамкненим ротором в нерухомій системі координат та розроблено структурну схему тримасової механічної частини безредукторної ліфтової лебідки та математичну модель механічної частини електропривода. Отримано систему диференційних рівнянь, що описують опису динамічні режими безредукторної ліфтової лебідки. Обґрунтовано доцільність використання системи відносних одиниць для аналізу та синтезу показників статики та динаміки спроектованого електропривода тихохідного пасажирського ліфта, а також вибрано базові величини та їх значення. З використанням складеної моделі виконано комп’ютерну імітацію процесу розгону та накиду навантаження тихохідного АД та отримано часові залежності моменту та швидкості ротора у цих режимах. Проведено синтез контурів регулювання струму статора, потокозчеплення ротора, частоти обертання ротора та положення, отримано передавальні функції регуляторів та структурні схеми і передавальні функції замкнених контурів регулювання цих координат. Наведено та описано структурну схему нелінійної автоматизованої системи керування режимами асинхронного електропривода ліфта з векторним керуванням. Складено структурну Simulink-модель нелінійної автоматизованої системи керування режимами асинхронного електропривода тихохідного безредукторного ліфта з векторним керуванням і з задавачем швидкості та проведено на ній модельні дослідження динаміки руху електропривода ліфта. На цій моделі отримано часові залежності швидкості обертання ротора та електромагнітного моменту тихохідного асинхронного двигуна безредукторного електропривода ліфта у відносних одиницях у режимі плавного пуску. Аналіз результатів модельних досліджень показав отримання бажаних часових залежностей координат спроектованого електропривода пасажирського ліфта, які відповідають необхідним умовам комфортності руху кабіни ліфта у пуско-гальмівних режимах. Результати дослідження представлені у вигляді перехідних характеристик, отриманих за допомогою розробленої імітаційної моделі в додатку Simulink програми MATLAB. Розрахунки отримані в середовищі програми MATHCAD 15. При керуванні режимом пуску в розробленій електромеханічній системі ліфта коливання моменту зменшилися майже в 2 рази, прискорен-ня/сповільнення стале, а ривок обмежений допустимим значенням, час пуску відповідає нормативному і складає 2 секунди. Пояснювальна записка магістерської роботи виконана у текстовому редакторі Microsoft Word 2013. Ключові слова: Ліфт, тихохідний асинхронний двигун, перетворювач частоти, безредукторна лебідка. Перелік використаних літературних джерел. 1. Електромеханіні системи автоматичного керування та електроприводи . М.Г.Попович, О.Ю.Лозинський, В.Б.Клепіков та ін.. – К.: Либідь, 2005. – 680 с. 2. Автоматическая система управления приводом лифтов – [Электронный ресурс] – режим доступа: https://www.kazedu.kz/referat/94626#2 3. Афонин В. И. К вопросу о безредукторных приводах лифтов/ В. И.Афонин // Лифт.- 2009.-№6. - С.53-57. 4. Афонин В.И. Моделирование работы безредукторного лифтового привода/ В.И.Афонин, Р.В Родионов // Лифт.- 2009.- №2.- С.42-46. 5. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин / И.В.Копылов. - М.: Изд-во Высшая школа, 2001. – 274 6. Мороз В.І., Я.С. Паранчук. Моделювання вузла електричного навантаження: метод. настанови до розрахункових робіт з курсу „Основи електроенергетики та електропостачання” – Львів: Вид-во НУ „Львівська політехніка”, 2006. – 47 с. 7. Архангельский Г.Г. Современные тенденции и перспективы развития лифтостроения / Г.Г.Архангельский // Стройпрофиль. - 2008. - №7. - С.94- 96.