Разработка электропривода по системе 12-пульсный НПЧ-АД с программным формированием напряжения
Диссертация
Превышение потребляемой мощности в вентиляторных электроприводах можно устранить только в случае перехода к регулированию частоты вращения. При этом, как показывает опыт внедрения преобразователей частоты, достигается экономия электроэнергии в пределах 30−40%. В вентиляторных электроприводах, изначально спроектированных как нерегулируемые, переход к плавному регулированию не всегда оправдан из-за… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ОБОСНОВАНИЕ КОНЦЕПЦИИ СТУПЕНЧАТОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ЗАДАЧ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ НА БАЗЕ НПЧ-АД
- 1. 1. Анализ способов реализации задач энергосбережения на промышленных предприятиях
- 1. 2. Современные пускорегулирующие средства для электроприводов переменного тока
- 1. 3. Анализ состояния систем НПЧ-АД и определение области их применения в энергосберегающем электроприводе
- 1. 4. Регулировочные возможности систем асинхронных электроприводов на базе НПЧ с программным формированием напряжения
- 1. 5. Обобщение основных результатов исследований систем 6-пульсный НПЧ-АД с программным формированием напряжения и постановка задач ."
- ВЫВОДЫ
- ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ НПЧ-АД
- 2. 1. Общие положения по разработке математических моделей АД
- 2. 2. Математическое описание АД как электромеханического преобразователя энергии
- 2. 3. Разработка развернутой структурной схемы АД для моделирования основных режимов работы
- 2. 4. Анализ подходов к созданию моделей НПЧ
- 2. 5. Основные допущения при разработке моделей НПЧ и их оценка
- 2. 6. Разработка математической модели 6-пульсного НПЧ с программным формированием напряжения
- 2. 7. Математическая модель 12-пульсного НПЧ и расчет основных энергетических характеристик
- ВЫВОДЫ
- ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ НА МОДЕЛИ СИСТЕМЫ НПЧ-АД ПРИ ПРОГРАММНОМ ФОРМИРОВАНИИ НАПРЯЖЕНИЯ
- 3. 1. Моделирование системы 6-пульсный НПЧ-АД
- 3. 2. Разработка алгоритмов программного формирования различных ступеней частоты напряжения на базе 12-пульсного НПЧ и их исследования на модели с пассивной нагрузкой
- 3. 2. 1. Общие положения
- 3. 2. 2. Разработка, алгоритмов программного управления вентилями 12-пульсного НПЧ и их исследование в системе с R-нагрузкой
- 3. 2. 3. Исследование алгоритмов программного формирования напряжения в системе 12-пульсный НПЧ — RL-нагрузка
- 3. 3. Исследование системы 12-пульсный НПЧ-АД
- ВЫВОДЫ
- ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ СИСТЕМЫ НПЧ-АД В СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ
- 4. 1. Обоснование подхода к решению задачи
- 4. 2. Анализ известных в теории электропривода подходов к минимизации тока статора
- 4. 3. Вывод основных соотношений для определения условий минимизации тока статора
- 4. 4. Разработка замкнутой системы программного формирования напряжения
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Никифоров Г. В., Заславец Б. И. Энергосбережение на промышленных предприятиях. — Магнитогорск: МГТУ, 2000. -283 с.
- Сарваров А.С. Расширение диапазона регулирования в системе 12-пульсный НПЧ-АД для вентиляторных электроприводов / //Тр. IV Меж д. конф. Электромеханика и электротехнология МКЭЭ 2000. Клязьма, 2000.-е. 210−211.
- Сарваров А.С. Расширение диапазона частотного регулирования двигателей переменного тока на базе непосредственных преобразователей частоты // Приводная техника. 2000.-№ 3. — с. 22−27.
- Славгородский В.Б., Лукьянов А. В., Маколов В. Н. Энергосберегающие технологии, внедряемые в ОАО «ММК» // Тр. II Межд. науч.-техн. конф. «Энергосбережение на металлургических предприятиях» сб. тр-Магнитогорск, 2000. с. 84−89.
- Сарваров А.С. Энергосберегающий электропривод на основе НПЧ-АД с программным формированием напряжения: Монография. Магнитогорск: МГТУ, 2001.-206 с.
- Simovert Master Drives: Vector Control (VC). Betriebsanleitung, Teil 2. Siemens. 1996.
- Беляев Д.В. Результаты внедрения регулируемых высоковольтных электроприводов переменного тока на территории СНГ // Электроприводы переменного тока: Тр. 12-й научно-технич. конф. (13−16 марта 2001 г.). Екатеринбург: УГТУ, 2001. с. 210−213.
- Триол / Каталог продукции и применений -98.
- Кудрявцев Ф.В., Ладыгин А. Н. Современные преобразователи частоты в электроприводе // Приводная техника. 1998. № 3. — с. 21−28.
- Simovert Master Drives: Kompaktgerate (Bauformen A-D). Betriebsanleitung, Teil 1. Siemens. 1996.
- Высоковольтный частотно-регулируемый инвертор с безтрансформаторным выходом: серия HIVECTOL-HVI / С. Окамацу, И. Мацуи // II Науч.-техн. конф. «Энергосбережение на металлургических предприятиях» сб. тр. Магнитогорск, 2000. — с. 71−77.
- Приводы и их элементы. Рынок продукции: Каталог справочник / А. Б. Чистяков, Б. М. Парфенов, В. К. Свешников и др.- Под ред. А. Б. Чистякова — М.: Машиностроение, 1995. — 432 с.
- Вейнгер A.M. Некоторые возможности управления электроприводами переменного тока на основе инвертора с ШИМ // Электроприводы переменного тока: Тр. 12-й научно-техн. конф. (13−16 марта 2001 г.). Екатеринбург: УГТУ, 2001. с. 96−99.
- Высоковольтный энергосберегающий преобразователь частоты ХИТАЧИ с бестрансформаторным выходом HIVECTOR-HV1 / All Rights Reserved, Copyright 2000, Hitachi, Ltd.
- Жемеров Г. Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М.: Энергия, 1977. — 280 с.
- Вейнгер A.M. «Регулируемый синхронный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1985. -224 с.
- Яуре А.Г., Певзнер Е. М. Крановый электропривод: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 344 с.
- Шинденс Ю.Л., Ерухимович В. А., Никитин О. Ф. Электроприводы с непосредственными преобразователями частоты // Автоматизированный электропривод / Под общ. ред. Н. Ф. Ильинского, М. Г. Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1986. — с. 263−266.
- Мейстель A.M., Спивак J1.M. Электропривод и автоматизация промышленных установок: Тиристорное управление асинхронными короткозамкнутыми двигателями. М. 1971. 186 с.
- Флоренцев С.Н. Состояние и перспективы развития приборов силовой электроники на рубеже столетий // Электротехника. -1999. № 4. с. 2−10.
- Бернштейн И.Я., Гусяцкий Ю. М., Кудрявцев А. В., Сарбатов Р. С. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе / Под ред. Р. С. Сарбатова. М: Энергия, 1980. — 328 с.
- Жемеров Г. Г. Энергетические соотношения в каскадном преобразователе частоты с непосредственной связью. Электричество. — 1974 № 2. с. 73−77.
- Бернштейн И.Я., Хорт М. А. Энергетические характеристики преобразователей частоты при поочередном управлении группами вентилей. Электричество. — 1975 № 1. с. 69−73.
- Патент № 2 150 781 РФ МПК6 21/00. Способ регулирования скорости трехфазного двигателя переменного тока / Сарваров А. С. (РФ). № 99 114 881/09. Заявлено 12.07.99. Опубл. 10.06.2000. Бюл. № 16. с. 437.
- Бернштейн И.Я. Тиристорные преобразователи частоты без звена постоянного тока. М., Энергия, 1968. 88 с.
- Усатый Д.Ю. Разработка и исследование системы НПЧ-АД с программным формирования частоты вращения для механизмов вентиляторного типа: Дис.. канд. техн. наук.'- Магнитогорск, 2000. -152с.
- Сарваров А.С. Энергосберегающий электропривод вентиляторных механизмов по системе НПЧ-АД с программным формированием напряжения: Дис.. докт. техн. наук. Магнитогорск, 2002. — 328 с.
- Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. М.: Энергоиздат, 1982. 192 с.
- Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. Екатеринбург: УРО РАН, 2000.
- Вейнгер A.M. Регулируемый синхронный электропривод. М.: Энергоатомиздат,"1985. 224 с.
- Кривицкий С.О., Эпштейн И. И. Динамика частотно-регулируемых электроприводов с автономными инверторами. М.: Энергия, 1970. 152 с.
- Сандлер А.С., Сарбатов Р. С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. М.: Энергия, 1974. 328 с.
- Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями / О. В. Слежановский, JI.X. Дацковский, И. С. Кузнецов и др. М.: Энергоатомиздат, 1983. 256 с.
- Шрейнер Р.Т., Дмитренко Ю. А. Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами. Кишинев: Штиинца, 1982. 234 с.
- Шубенко В.А., Шрейнер Р. Т., Мищенко В. А. Оптимизация частотно-управляемого асинхронного электропривода по минимуму тока // Электричество. 1970. № 9. с. 23−26.
- Шрейнер Р.Т. ' Задачи экстремального частотного управления асинхронными электроприводами // Асинхронный тиристорный электропривод. Свердловск, Урал, политех, ин-т, 1971. с. 92−96
- Шрейнер Р.Т., Поляков В. Н. Экстремальное частотное управление асинхронными двигателями // Электротехника. 1973. № 9. с. 10−13.
- Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учеб. для вузов по спец. „Электромехаика“. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1994.-318с.
- Иванов-Смоленский А. В. Электрические машины. -М.: Энергия, 1980.
- Копылов И.П. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат, 1986.
- Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1985.
- Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей-М.: Энергоиздат, 1981, 184с.
- Сабинин Ю.А., Грузов В. Л. Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы.-Л.: Энергоатомиздат, 1985, 128с.
- Электромагнитные переходные процессы в асинхронном электроприводе / М. М. Соколов, Л. П. Петров, Л. Б. Масандилов, В. А. Лахдензон. М.: Энергия, 1967, -220с.
- Гольдберг О.Д., • Сафонов А.С. Динамика работы дугостаторных двигателей измельчителей кормов. Тр. двенадцатой научно-технич. конф. „Электроприводы переменного тока“. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001, -300с.
- Омельченко Е.Я., Харламов А. В. Моделирование на ЭВМ переходных процессов в асинхронном электроприводе // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 1998. -вып.4. с.36−42.
- Бронштейн И.Н.,» Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.: Наука, 1986. — 544с.
- Богрый B.C., Русских А. А. Математическое моделирование тиристорных преобразователей. М.: Энергия, 1972. 184 с.
- Грабовецкий Г. В., Куклин О. Г., Харитонов С. А. Непосредственные преобразователи частоты с естественной коммутацией для электромеханических систем: Учеб. Пособие Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1997.4.1.60 с.
- Зиновьев Г. С. Прямые методы расчета энергетических показателей вентильных преобразователей. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1990. 220 с.
- Копырин B.C., Ткачук А. А. Математическое моделирование асинхронного частотно-регулируемого электропривода при рекуперативном торможении// Электротехника. 1998, № 8. с. 19−25.
- Петров Л.П., Ладензон В. А., Печковский И. И. Физико-математическое моделирование асинхронных электроприводов с преобразователями частоты // Электричество. 1980. № 12. с. 45−47.
- Плахтына Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вентильных систем. Львов: Вища шк., 1986. 164 с.
- Поздеев Д.А. Электромагнитные и электромеханические процессы в частотно-регулируемых асинхронных электроприводах. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 1998. 172 с.
- Фираго Б.И., Готовский B.C., Лисс З. А. Тиристорные циклоконверторы. Минск: Наука и техника. 1973. 296 с.
- Чехет Э.М., Мордач В. П., Соболев -В.Н. Непосредственные преобразователи частоты для электропривода. Киев: Наукова думка, 1988. 244 с.
- Веников В.А., Суханов О. А. Кибернетические модели электрических систем: Учеб. пособие для вузов. -М.: Энергоиздат, 1982.
- Демирчян К.С., Бутурин П. А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. М.: Высш. шк., 1985. — 335 с.
- Власов Д.Л. Алгоритмы ускоренного моделирования силовой части электропривода //"Тр. двенадцатой научно-технич. конф. «Электроприводы переменного тока». Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. с.80−83.
- Джюджи Л., Пелли Б. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983. 400 с.
- Макаров И.В., Сидельников Б. В. Нелинейная математическая модель насыщенного вентильного двигателя для постоянного тока // Электричество. 1979. № 8. с. 58−60.
- Аракелян А.К., Афанасьев А. А. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод: В 2 кн. Кн. 1: Вентильные электрические машины. -М.: Энергоатомиздат, 1997. 509 с.
- Чебовский О.Г., Моисеев Л. Г., Сахаров Ю. Б. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник. М.: Энергия, 1975. 512 с.
- Муриков Е.С., Сарваров А. С. Разработка математической модели работы НПЧ на активно-индуктивную нагрузку // Электротехнические системы икомплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2001. — вып.6. с. 193−200.
- Шубенко В.А., Браславский И. Я., Шрейнер Р. Т. Асинхронный электропривод с тиристорным управлением. М.: Энергия, 1967. 96 с.
- Сарваров А.С., Маколов В. Н. Разработка модели непосредственного преобразователя частоты с программным формированием напряжения // Тр. двенадцатой научно-технич. конф. «Электроприводы переменного тока». Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. с.76−79.
- Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник / И. Х. Евзеров, А. С. Горобец, Б. И. Мошкович и др.- Под ред. В. М. Перельмутера М.: Энергоатомиздат, 1988.
- Маколов В.Н. Определение угла коммутации в системе НПЧ-АД с программным формированием напряжения // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2002. -вып.7. с. 104−106.
- Петров Л.П., Андрющенко О. Я., Капинос В. Н. и др. Тиристорные преобразователи напряжения для асинхронного электропривода. М.: Энергоатомиздат, 1986. — 200 с.
- Бизиков В.А., Обухов С. Г., Чаплыгин Е. Е. Управление непосредственными преобразователями частоты. М.: Энергоатомиздат, 1985. — 128 с.
- Грабовецкий Г. В. Применение переключающих функций для анализа электромагнитных процессов в силовых цепях вентильных преобразователей частоты // Электричество. 1973. — № 6. — с. 42.-46.
- Грабовецкий Г." В. Оптимизация закона управления вентильным преобразователем частоты с непосредственной связью. В кн.
- Управляемые кремниевые вентили (тиристоры) в электроприводе и автоматике. Ленинградский дом научно-технич. пропаганды, 1968.
- Грабовецкий Г. В. Системы управления тиристорными преобразователями частоты с непосредственной связью и естественной коммутацией // Электротехника. 1977. — № 8. — с. 3−5.
- Размадзе Ш. М. Преобразовательные схемы и системы. М.: Высшая школа, 1967. — 527 с.
- Браславский И.Я. Асинхронный полупроводниковый электропривод с параметрическим управлением. М.: Энергоатомиздат, 1998. — 224 с.
- Ильинский Н.Ф., Рожанковский Ю. В., Горнов А. О. Энергосбережение в электроприводе. — М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Браславский И.Я., Зюзев A.M., Костылев А. В. Энергосберегающий электропривод на основе системы ТПН-АД с обратной связью по углу нагрузки // XII Науч.-техн. конф. «Электроприводы переменного тока»
- ЭППТ-01, 13−16 марта 2001 г.: Сб. тр. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. -с. 187−190.
- Барац Е.И. Разработка и исследование усовршенствованных структур электроприводов •• на основе систем «преобразователь частоты -асинхронный двигатель» при различных способах управления: Автореф. дис.. канд. техн. наук. Екатеринбург, 2000 — 24 с.
- Ю2.Чиликин М. Г., Ключев В. И., Сандлер А. С. Теория автоматизированного электропривода: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергия, 1979. — 616 с.
- Электрические машины. 4.1: Учебник для вузов / Д. Э. Брускин, А. Е. Зорохович, B.C. Хвостов. М.: Высш. школа, 1979. — 288 с.
- Поздеев А.Д. Электромагнитные и электромеханические переходные процессы в частотно регулируемых асинхронных электроприводах. -Чебоксары: Из-во.Чуваш. ун-та, 1998. 172.
- Костенко М.П., Пиотровский JI.M. Электрические машины. В 2-х ч. 4.2. -Машины переменного тока. Учебник для студентов высш. учеб. заведений. Изд. 3-е, перераб. Л.: Энергия. 648 с.
- Маколов В.Н. Использование соотношений полученных из круговых диаграмм асинхронного двигателя, для задач оптимального управления в вентиляторных электроприводах с системой НПЧ-АД. М., 2002. — 7с. -Деп. в ВИНИТИ 27.02.02, № 385.
- Сарваров А.С., Маколов В. Н. Установление условий минимизации тока в системе НПЧ-АД с программным формированием напряжения // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2002. -вып.7. с. 107−109.
- Цытович Л.И., Маурер В. Г. Элементы информационной электроники систем управления тиристорными преобразователями: Учебник для ВУЗов. Челябинск: ЮУрГУ, 2000. — 278с.
- Сарваров А.С., Маколов В. Н. Разработка замкнутой системы НПЧ-АД с программным формированием напряжения // Электротехнические системы и комплексы: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2002. -вып.7. с. 178−184.и