Отзывы официальных оппонентов (792822), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Доснйояерийс~~ь и и~~~знй, ~й~учиоиь~х пезуль~йин~~я Достоверность результатов, полученных в диссертации, подтверждается использованием апробированных методов математического моделирования с использованием программного пакета Ма11аЬ вЂ” Яшцйпк, Адекватность использованных методов моделирования и применения данного пакета программирования автор подтверждает сходимостью результатов моделирования с результатами исследований, полученными на разработанном экспериментальном стенде моделирования. Научной новизной обладают следующие полученные в ней результаты; разработана математическая мелел~ автоматической системы управления температурой ~~гового асинхронного двигателя тепловоза, описывающая работу всех звеньев, входящих в ее состав; решена задача синтеза комбинированного автоматического регулятора с астатизмом второго порядка и звеньями обратной связи управления температурой для линеаризованной модели автоматической системы управления температурой; разработан ПИ-регулятор с настройкой на технический оптимум; выполнены расчеты переходных процессо~ с двумя указанными типами линеарнзованной и не~инеЙноЙ моделей автоматического управления и показано преимущество комбинированного автоматического регулятора во всех исследованных режимах работы; разработан и изготовлен стенд, содержащий физическую модель тягового асинхронного двигателя, систему его охлаждения, а также автоматический регулятор охлаждения.
Т~орвтйчвснйй и нрйнтйчвснйя знйчймость Рв~ультйтов исследований полученных автором Теоретическая и практическая значимость работы заключается в следующем: — разработаны математические модели всех звеньев, входящих в автоматическую систему управления температурой тягового асинхронного двигателя, включая модель его теплового состояния, позволяющую исследовать распределение температуры в 53 узлах двигателя в различных режимах работы; — установлено, что наибольшая температура тягового асинхронного двигателя достигается в пазовой части обмотки статора на расстоянии 2/3 длины со стороны подачи охлаждающего воздуха, и она быстрее всего достигнет критического значения, поэтому управление охлаждением достаточно выполнить по этому узлу„нагрев которого можно представить нелинейным однородным дифференциальным уравнением; разработан комбинированный регулятор с астатизмом второго порядка и звеньями обратной связи системы автоматического управления, применение которого позволяет плавно управлять температурой тягового асинхронного двигателя в широком диапазоне с достаточно стабильными значениями показателей качества управления; — разработан стенд физического моделирования, на базе которого возможно проводить широкий спектр экспериментальных исследований температурных режимов двигателя.
Оцвнкй содсрмсйния дыссиртйцыи, вв зйввяшснноста Представленная диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и шести приложений. Объем диссертации составляет 203 страницы, из которых 27 приходятся на приложения. В приложениях приводятся листинги программ расчета тепловых сопротивлений, теплоемкостей и мощности потерь асинхронного двигателя, фрагмент модели БппШ1пК для исследования его теплового состояния, полученные автором значения критериев качества для нелинейной автоматической системы управления температурой с комбинированным регулятором и Пи-регулятором соответственно при различных начальных условиях, код функции программы для решения системы нелинейных дифференциальных уравнений АСУП с двумя типами регуляторов.
Диссертация является завершенной научной работой. Все поставленные автором задачи решены в полной мере. Результаты проведенных опытов представлены в виде графиков, таблиц и выводов по Во введении обоснована целесообразность совершенствования тягового подвижного состава, и, в первую очередь, его вспомогательного электрооборудования, показана актуальность применения электропривода вентилятора Охлаждения, содержащего асинхронный двигатель и преобразователь частоты, позволяющего повысить надежность и дОДГОВечнОсть тяГОВОГО асинхронноГО двиГателя за счет пОддержания рационального теплового режима, снизить затраты энергии на функционирование в~~~м~га~ель~ы~ с~стем, Сформулирована цель и зада~~ исследования, представлены научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы.
В первой главе автором выполнен анализ работ по созданию и совершенствованию тепловозов с тяговым асинхронным двигателем. Представлены основные зависимости, отражающие влияние температуры обмоток тягового асинхронно|о двигателя на параметры его работы. Проведен обзор существующих систем охлаждения тяговых двигателей локомотивов и сформулированы основные требования, предъявляемые к ним. Подробно рассмотрены основные виды приводов вентиляторов охлаждения, применяемых на тяговом подвижном составе, Сделан вывод о целесообразности использования электропривода вентилятора охлаждения, содержащего асинхронный двигатель и преобразователь частоты, так как именно этот вид привода обладает наилучшими показателями качества, а его КПД имеет высокие значения в большом диапазоне регулирования, который позволяет плавно управлять частотой вращения вала вентилятора охлаждения и, соответственно, температурой тягового асинхронного двигателя.
Вторая глава посвящена разработке тепловой модели асинхронного двигателя, позволяющей определять значения его температуры в 53 выделенных узлах в статических и динамических режимах работы. Разраоотанная автором тепловая модель исследуемого асинхронного двигателя базируется на методе эквивалентных тепловых схем. Для расчета тепловых сопротивлений конструктивных узлов двигателя автором были синтезированы соответствующие расчетные формулы. Результаты математического моделирования теплового состояния асинхронного двигателя позволили сформулировать следующие выводы; наиоолее нагретыми узлами двигателя при отсутствии охлаждения являются лобовая часть обмотки статора и обмотка ротора по всей своей длине.
При этом значение температуры обмотки статора в среднем на 5 С выше температуры обмотки ротора; — наиболее теплонагруженным узлом двигателя при использовании охлаждения является пазовая часть обмотки статора на расстоянии 2/3 его длины со стороны подачи охлаждающего воздуха. Следующим по величине нагрева узлом двигателя является обмотка 1стержни) ротора на том же расстоянии; разница в температуре между пазовой частью обмотки статора и стержнями ротора составляет 2...10'С при отсутствии охлаждения и 1,5...6'С при номинальном расходе охлаждающего воздуха в диапазоне токов статора 0,5...1,11„„; время переходного процесса для всех узлов тягового асинхронного двигателя примерно одинаково и отличается не более чем на 5...
10;4. В качестве лимитирующего по нагреву узлом для определения передаточной функции асинхронного двигателя как объекта управления температурой оыла выбрана оомотка статора, нагрев которой ~ожно представить нелинейным однородным дифференциальным уравнением первого порядка. 3 третьей главе разработана автоматическая система управления температурой тягового асинхронного двигателя тепловоза, содержащая: задающее устройство — пульт управления; устройство управления микропроцессорную систему, реализующую принятый тип регулятора и преобразующую выходную координату регулятора в сигнал управления исполнительным элементом; исполнительное устройство — преобразователь частоты, асинхронный двигатель с системой скалярного управления по закону и / ~ = сопят, приводящий во вращение вентилятор охлаждения; объект управления — тепловое состояние тягового асинхронного двигателя; измерительное устройство — датчик температуры.
Для синтеза системы автоматического управления выполнена линеаризация всех его перечисленных элементов. В качестве первого варианта автором предложено использование комбинированного автоматического регулятора, который предполагает последовательное включение двух изодромных звеньев последовательно с разомкнутой системой, обеспечивающих структурную устойчивость автоматической системы управления температурой и нулевые ошибки по положению и по скорости, и звеньев обратной связи, которые обеспечивают необходимый уровень запасов устойчивости и показателей качества управления. Данный тип регулятора обеспечивает астатизм 11 порядка и является наиболее предпочтительным для использования в системах автоматического управления подвижным составом.
Для определения параметров звеньев, входящих в состав комбинированного регулятора, использовался метод синтеза по логарифмическим амплитудным частотным характеристикам ~ЛАЧХ), В качестве второго варианта был принят получивший в настоящее время широкое распространение ПИ-регулятор, который включается последовательно с объектом управления, Для определения параметров ПИ- регулятора был использован метод интегральной оценки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
