Реверсивний асинхронний електропривід, що керується за ротором, з покращеними динамічними та енергетичними показниками - Автореферат

“ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ” Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Реверсивний асинхронний електропривід, що керується за ротором, з покращеними динамічними та енергетичними показниками Робота виконана в Донбаському державному технічному університеті Міністерства освіти і науки України, м. Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент, Шевченко Іван Степанович, Донбаський державний технічний університет, професор кафедри автоматизованих електромеханічних систем, м.Великий внесок у вирішення цієї проблеми внесли вчені московської школи (Петров І.І., Соколов М.М., Булгаков О.О., Онищенко Г.Б., Сандлер О. С.), ленінградської (Башарин О.В., Соколовський Г.Г., Рудаков В.В.), уральської (Шубенко В.О., Браславський І.І.), одеської (Петров Л.П., Герасимяк Р.П., Андрющенко О.А.), львівської (Губенко Т.П., Плахтина Є.Г.), а також ряд інших учених України й Росії (Епштейн І.І., Садовой О.В., Чермалих В.М., Плесков В.І., Пересада С.М.) і закордонні вчені (Blaschke F., Leonard W.). З огляду на сказане вище та у звязку з ростом світових цін на енергоносії, завдання розробки ЕП на базі АМ із ФР з високими енергетичними й динамічними показниками, який забезпечує малу чутливість до параметричних і координатних збурень, є досить актуальним, оскільки передбачає високий економічний ефект. Запропоновані рекомендації щодо вибору функціональних схем, алгоритми й структури релейних систем керування, технічні рішення використовувалися при виконанні держбюджетної НДР №47 0101U003080 “Розробка теоретичних основ побудови й створення адаптивних потужних статичних перетворювачів частоти й електричних приводів для індукційних технологічних комплексів” (2001 - 2003 р.), держбюджетної НДР №127 0103U002536 “Розробка елементів теорії й принципів побудови ефективних електронних і електромеханічних систем перетворення параметрів електричної енергії” (2004 - 2006 р.), у яких здобувач є виконавцем. Провести аналіз існуючих функціональних схем ЕП на базі асинхронно-вентильного каскаду (АВК) на предмет динамічних, масогабаритних і інших показників для розробки функціональної схеми реверсивного ЕП на базі АВК з високими енергетичними й динамічними показниками, що керується виключно за ротором. Розробити схемні рішення елементів системи ЕП на базі АВК (систему імпульсно-фазового керування (СІФК) вентильним перетворювачем (ВП), релейне джерело струму (РДС), датчики синхронізації та ін.).У другому розділі - “Вибір способу та засобів керування енергією у роторному колі асинхронної машини” запропоновано декілька варіантів побудови систем ЕП на базі АВК, проведено їх аналіз і порівняння між собою. Запропоновано варіант побудови системи ЕП (іменований надалі базовим), особливістю якого є використання в якості МП регульованого РДС, що будується на повністю керованих вентилях (GTO, ТЗ і ін.) (рис. Запропоновано також варіанти побудови системи ЕП на базі АВК, електромагнітно сумісної з мережею живлення, і системи ЕП з підвищеною перевантажувальною здатністю. Для реалізації запропонованого варіанта системи ЕП розроблено схемні рішення елементів системи ЕП на базі АВК (СІФК вентильним перетворювачем, який працює на змінній частоті, РДС, датчики синхронізації та ін.). У третьому розділі - “Дослідження динамічних і статичних властивостей силової частини ЕП по схемі АВК” здійснено вибір підходу до моделювання АМ у каскадних схемах вмикання, обрано й розроблено математичні й цифрові моделі АМ, ВП, РДС, отримано аналітичні залежності ЕМХ і МХ для різних систем каскадного ЕП, отримано аналітичні залежності для оцінки енергетичних показників каскадних схем ЕП.У дисертаційній роботі представлені нові рішення в області побудови регульованих асинхронних електроприводів, що забезпечують покращені енергетичні й динамічні показники при низькій чутливості до параметричних і координатних збурень. Розроблений асинхронний ЕП дозволяє одержати високі енергетичні (коефіцієнти потужності мережного й роторного перетворювача можуть досягати одиниці, привод електромагнітно сумісний з живильною мережею) і динамічні показники (завдяки синтезованим алгоритмам і структурам релейних систем керування). У результаті аналізу й порівняння різних варіантів побудови систем ЕП на базі АВК найбільш раціональним визнано варіант, коли функції мережного перетворювача напруги виконує регульоване джерело струму, кероване релейною системою. Формування струму ротора за допомогою релейного джерела струму дозволяє робити цей струм практично повністю активним і збільшити момент, особливо при низьких рівнях швидкості й роботі проти поля (до 20%).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ