Пульсации электромагнитного момента в электроприводе с синхронным реактивным двигателем независимого возбуждения

А. Н. Горожанкин, А. Е. Бычков, Т. А. Козина, Е. В. Белоусов, А. М. Журавлев, Д. А. Сычев, А. Н. Шишков

Аннотация


Наличие пульсаций электромагнитного момента в электроприводе с синхронным реактивным двигателем независимого возбуждения (СРДНВ) объясняется протекающими во времени процессами коммутации токов в статорных обмотках. Максимальное значение пульсаций в разомкнутой схеме для шестифазного двигателя может достигать 20 % от развиваемого электромагнитного момента. Одним из наиболее удобных для анализа процессов в электроприводе с СРДНВ является метод обмоточных функций. Данный метод позволяет произвести расчет амплитуды пульсаций относительно среднего момента, развиваемого электродвигателем для различного числа фаз. Компромиссом с учетом стоимости электропривода, массогабаритных и энергетических показателей по результатам расчета явилась трапецеидальная форма тока при числе фаз, равном шести. При числе фаз, меньшем шести, амплитуда пульсаций значительно увеличивается, что недопустимо. С другой стороны, увеличение числа фаз ведет к увеличению габаритов полупроводникового преобразователя при незначительном снижении амплитуды пульсаций. Для снижения уровня пульсаций электромагнитного момента было рекомендовано создание и использование быстродействующих контуров регулирования тока (КРТ), а также применение гибкой положительной обратной связи по току при коммутации фазных токов. Такое решение позволило получить среднее значение момента, на 10 % большее, чем в системе без коррекции, и ощутимо снизить амплитуду пульсаций электромагнитного момента. Показана возможность эффективной работы электропривода с СРДНВ в аварийных режимах.

Полный текст:

PDF

Литература


Law, J.D. Design and Performance of Field Regulated Reluctance Machine / J.D. Law, A. Chertok, T.A. Lipo // IEEE Trans. on Industry Applications. – 1994. – № 5. – P. 1185–1193.

Электропривод с синхронным реактивным двигателем независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, Н.Д. Монюшко, Г.В. Караваев, М.А. Григорьев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2001. – Вып. 1. – №4(4) – С. 70–76.

Пат. 2346376 Российская Федерация, МПК H 02 K 19/24. Синхронная реактивная машина / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, К.М. Виноградов, А.Н. Горожанкин, С.А. Чупин. – № 2007126685; заявл. 12.07.2007; опубл. 10.02.2009, Бюл. № 4.

Пат. 2240640 Российская Федерация, МПК H 02 G 1/02. Синхронный реактивный генератор автономной энергетической установки и способ управления им / Ю.С. Усынин, С.М. Бутаков, М.А. Григорьев, К.М. Виноградов. – № 2003118611/09; заявл. 20.06.03; опубл. 20.11.04, Бюл. № 32.

Григорьев, М.А. Линейная плотность поверхностного тока в энергосберегающих электроприводах с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / М.А. Григорьев, А.Е. Бычков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2010. – Вып. 14. – № 32(208). – C. 46–51.

Пат. 2422972 Российская Федерация. Синхронная реактивная машина / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, К.М. Виноградов, А.Н. Горожанкин, А.Н. Шишков, А.Е. Бычков, А.В. Валов. – Зарег. 17.12.2009.

Усынин, Ю.С. Электроприводы и генераторы с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, К.М. Виноградов // Электричество. – 2007. – № 3. – С. 21–26.

Синтез системы управления электроприводом с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – Вып. 18. – № 37(296). – C. 38–41.

Усынин, Ю.С. Системы управления электроприводов: учебное пособие / Ю.С. Усынин. – 2-е изд., испр. и доп. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 328 с.

Юферов, Ф.М. Электрические машины автоматических устройств / Ф.М. Юферов. – М.: Высшая школа, 1998.

Шмитц, Н. Введение в электромеханику: пер. с англ. / Н. Шмитц, Д. Новотный. – М.: Энергия, 1969. – 366 с.

Удельные показатели электропривода с синхронным реактивным двигателем независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, К.М. Виноградов, А.Н. Горожанкин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2008. – Вып. 9. – № 11(111). – С. 52–53.

Развитие частотных методов синтеза электроприводов с синхронными электрическими машинами / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2011. – Вып. 16. – № 34(251). – C. 21–27.

Усынин, Ю.С. Вентильный электропривод с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков // Электротехника. – 2013. – № 3. – С. 37–43.

Усынин, Ю.С. Частотные характеристики канала регулирования момента в синхронных электроприводах / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков // Электричество. – 2012. – № 4. – С. 54–59.

Электроприводы с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения для станов холодной прокатки труб / Ю.С. Усынин, С.П. Лохов, М.А. Григорьев, Е.В. Белоусов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – Вып. 17. – № 16(275). – C. 107–110.

Брылина, О.Г. Имитационное моделирование однозонного частотно-широтно-импульсного регулятора переменного напряжения / О.Г. Брылина // Народное хозяйство. Вопросы инновационного развития. – М.: Изд-во МИИ Наука, 2013. – Т. 1. – C. 126–129.

Брылина, О.Г. Регуляторы переменного напряжения с частотно-широтно-импульсной модуляцией // Вестник ЮУрГУ, серия «Энергетика». – 2012.–Вып.17. – № 16. – С. 26–30.

Григорьев, М.А. Предельные возможности электроприводов с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / М.А. Григорьев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2009. – Вып. 12. – № 34(167). – С. 51–55.

Параметрическая оптимизация частотно-регулируемых электроприводов / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – Вып. 18. – № 37(296). – С. 30–33.

Цытович, Л.И. Адаптивная интервало-кодовая двоично-десятичная интегрирующая синхронизация систем управления силовыми вентильными преобразователями / Л.И. Цытович, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин, Р.М. Рахматулин // Электротехника. – 2013. – № 3. – С. 8–15.

Цытович, Л.И. Система непрерывного контроля сопротивления изоляции электротехнических изделий в процессе их термической сушки / Л.И. Цытович, Р.М. Рахматулин, О.Г. Брылина и др. // Промышленная энергетика. – 2013. – № 1. – C. 24–28.

Brylina, O. Electric drive of centrifugal mechanisms with parallel channels of regulation on the basis of multizone sweep converter / O. Brylina, L. Tsytovich // Materiały IX Międzynarodowej naukowipraktycznej konferencji «Strategiczne pytania światowej nauki – 2013». Vol. 30. Techniczne nauki. Budownictwo i architektura. – Przemyśl, 2013. – P. 55–58.

Лохов, С.П. Замкнутый интегрирующий аналого-цифровой преобразователь с бестактовым поразрядным уравновешиванием / С.П. Лохов, Л.И. Цытович, М.М, Дудкин и др. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2012. – № 11. –С. 27–35.

The Losses in Control Electric Drives of Transport Mechanisms at Different Controlled Laws / Yu.S. Usinin, M.A. Grigorjev, A.N. Shishkov et al. // SAE Paper 2011-01-0039, SAE 2011 World Congress, Detroit, MI, April 12–14, 2011. – 6 p.

Потери в регулируемых электроприводах при разных законах управления / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2010. – Вып. 13. – № 14(190). – С. 47–51.

Проектирование электрических машин / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев. – М.: Энергоатомиздат, 1993. – 464 с.

Энергосбережение в электроприводах тягодутьевых механизмов многосвязных объектов / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2011. – Вып. 15. – № 15(232). – C. 40–45.

Пат. 2408973 Российская Федерация, МПК H02P027/05. Асинхронный электропривод с фазным ротором / Ю.С. Усынин, А.В. Валов, Т.А. Козина, М.А. Григорьев, К.М. Виноградов, А.Н. Горожанкин, А.Н. Шишков, А.Е. Бычков. – № 2009148035/07; 23.12.2009.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.