Компенсація реактивної потужності в пускових режимах асинхронних та синхронних електроприводів - Автореферат

Задача вибору оптимальних параметрів в перехідних режимах ускладнюється, оскільки реактивна потужність АД та СД є складною функцією моменту навантаження, напруги у вузлі мережі, яка, в свою чергу, залежить від напруги на шинах підстанції, опорів мережі та двигуна, струму збудження синхронних машин, а також внаслідок нелінійності кривої намагнічування магнітопроводу АД. Тому науково-прикладне завдання, яке полягає в оптимізації процесу динамічної компенсації реактивної потужності під час пуску потужних асинхронних та синхронних електроприводів в ЕПС обмеженої потужності, є актуальним. Дисертаційна робота виконувалася відповідно до договору про співдружність між ВНТУ та Луцьким національним технічним університетом „Розробка системи динамічної компенсації реактивної потужності в перехідних режимах електроприводів”, а також відповідно до „Програми наукових досліджень і розробок Міністерства освіти і науки України за пріоритетними напрямками розвитку науки та техніки” у рамках фінансування держбюджетної науково-дослідної роботи № 2905 „Розробка математичних моделей і засобів підвищення надійності та енергозбереження в транспортних системах”, № державної реєстрації 0107U002089. Мета роботи полягає в покращенні напруги шляхом динамічної компенсації реактивної потужності під час пуску потужних асинхронних та синхронних електроприводів в електропостачальних системах обмеженої потужності. Особистий внесок здобувача в роботах, опублікованих в співавторстві такий: [1] - виконано математичне моделювання компенсації реактивного навантаження в пускових режимах електроприводів; [2] - досліджено можливість застосування інтегральних енергетичних показників процесу компенсації реактивної потужності в пускових режимах електроприводів; [4] - показано, що під час пуску та в різко змінних режимах навантаження для керування пристроями компенсації реактивної потужності асинхронних двигунів можуть бути використані спектральні параметри, які доцільно характеризувати їх поточними значеннями; [5-7] - проаналізовано процеси пуску асинхронних двигунів з використанням спектральних опорів та провідностей; [8] - розроблено математичну модель асинхронного двигуна, яка базується на використанні нелінійних диференціальних рівнянь в ортогональних координатах; [9] - розроблено структурні схеми систем динамічної компенсації реактивної потужності з керуванням за збуренням; [10] - проаналізовано процеси динамічної компенсації реактивної потужності та знижень напруги під час пуску асинхронних двигунів; [11] - розроблено алгоритми перетворень швидкодіючих вимірювальних каналів для пристроїв динамічної компенсації реактивної потужності; [12] - запропоновано алгоритм визначення регулювальної характеристики статичного тиристорного компенсатора реактивної потужності в пускових режимах електроприводів; [13] - досліджено динамічні характеристики замкненої структури керування статичним тиристорним компенсатором реактивної потужності в пускових режимах електроприводів; [14] - проведено дослідження математичної моделі синхронного двигуна за синусоїдної напруги живлення; [15] - розроблено математичну модель вузла навантаження електричної мережі обмеженої потужності, що містить асинхронні та синхронні електроприводи; [16] - проведено дослідження математичної моделі синхронного двигуна за несинусоїдної напруги живлення; [17] - проаналізовано можливість використання індивідуальної компенсації реактивної потужності асинхронних двигунів.Для раціонального і ефективного використання встановленого електрообладнання і забезпечення високих техніко-економічних показників його роботи, доцільно використовувати статичні тиристорні компенсатори і синхронні електроприводи з пристроями АРЗ, які забезпечують динамічне регулювання реактивної потужності в пускових режимах електроприводів та дозволяють поліпшити якість напруги живлення в електричній мережі. Запропоновано критерій оцінювання якості пускових процесів асинхронних та синхронних електроприводів, який оснований на використанні реактивної спектральної провідності, що дає можливість оцінювання точності компенсації реактивної потужності під час пуску електроприводів. Для аналізу енергетичних показників під час перехідних процесів використані поточні значення активної та реактивної потужностей, квадрата напруги та струму, визначення яких здійснюється шляхом інтегрування на ковзному інтервалі часу протягом половини періоду напруги (струму) живлення АД добутку миттєвих величин. Поточні значення складових спектрального опору та провідностей визначаються як відношення поточних значень активної або реактивної потужностей до поточних значень квадрата напруги або струму: ; ; ; . Залежності струму статора під час пуску АД КР наглядно показують, що використання динамічної компенсації реактивної потужності приводить до зменшення струму статора (залежність 2) порівняно зі струмом до компенсації (залежність 1) практично вдвічі під час пуску.У дисертаційній роботі вирішено наукове-прикладне завдання, яке полягає в оптимізації процесу ди

2. Основний зміст роботи