Enhances the stability of electric drives of continuous production in voltage sags
Keywords:
voltage sag, modulation index, active rectifier, pulse-width modulationAbstract
The short-time voltage dips cause electric drive cutoff and technological regime impairments. The researches on the different metallurgical enterprises show that a voltage dip value distribution has a random character. Generally, these voltage sags are caused by one-phase faults. The technical solutions decreasing an occurrence probability of voltage sags at the OAO “Magnitogorsky metallurgichesky kombinat” (OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works) are described. These technical solutions imply division of 110 kV loop networks of interior plant power supply into independent circuits, essential direct connection to 6-10 kV generator voltage of house-service low-power stations, using free-running generator as independent power supply. The analysis of the cold strip mill synchronous electric drives with AFE frequency converters is performed. The different variants of active rectifier control algorithms with adaptation to asymmetrical power supply voltage are described. In this case the negative sequence voltage is used as a correction signal for forming of three-phase voltages at the input of the frequency converter. The vector diagrams of line and phase voltages for a situation of 50 % voltage drop are shown. The calculation results of the modulation indexes necessary for voltage sag compensation and saving of the frequency converter stability are given. The limits of the frequency converter stability work for one-, two- and three-phase faults are determined. The variant of the stability increasing for active rectifiers by means of modulation indexes equality for each phases are described. It is shown that range of the residual voltages in which the active rectifier preserves stability is expanding. In general, realization of these methods helps to keep converter stability with smaller value of the residual voltages.References
Энергосбережение в теплоэнергетическом хозяйстве города средствами регулируемого электропривода: моногр. / Ю.А. Крылов, В.Н. Медведев, А.С. Карандаев, Г.П. Корнилов. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогор. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. – 202 с.
Способы повышения устойчивости частотно-регулируемых электроприводов при нарушениях электроснабжения / А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин, Т.Р. Храмшин и др. // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. – 2013. – № 1. – С. 12–21.
Системы бесперебойного электропитания особо ответственных потребителей с частотно-регулируемым электроприводом / В.В. Ровнейко, Р.Р. Галлямов, Г.П. Корнилов и др. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2011. – № 4. – С. 51–53.
Способы повышения устойчивости частотно-регулируемых электроприводов при нарушениях электроснабжения / Г.П. Корнилов, Т.Р. Храмшин, О.И. Карандаева и др. // Вестник МГТУ. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2011. – № 4. – С. 79–84.
Особенности электроснабжения металлургического завода «ММК-METALURJI» / Г.П. Корнилов, А.А. Николаев, А.В. Ануфриев и др. // Электротехнические системы и комплексы: междунар. сб. науч. тр. – Магнитогорск: МГТУ, 2012. – Вып. 20. – С. 235–239.
Проблемы внедрения частотно-регулируемых электроприводов на ответственных механизмах тепловой электростанции / Ю.А. Крылов, И.А. Селиванов, А.С. Карандаев и др. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2011. – № 4. – С. 19–25.
Проблемы качества внутризаводского электроснабжения и их решение на примере ОАО «ММК» / Ю.П. Журавлев, А.Ю. Коваленко, Г.П. Корнилов и др.// Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2011. – № 4. – С. 26–30.
Библия электрика: ПУЭ, МПОТ, ПТЭ. – М.: Эксмо, 2010. – 752 с.
Исследование воздействия активных выпрямителей большой мощности на питающую сеть / Т.Р. Храмшин, Г.П. Корнилов, А.А. Николаев и др. // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. – 2013. – № 1. – С. 80–83.
Храмшин, Т.Р. Оценка методов широтно-импульсной модуляции напряжения активных выпрямителей прокатных станов / Т.Р. Храмшин, Д.С. Крубцов, Г.П. Корнилов // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. – 2013. – № 2. – С. 48–53.
Haijun, T. Study of Control Strategy Based Dual-PWM Converter under Unbalanced Input Voltage Condition / T. Haijun, H. Di // Advances in Electronic Engineering, Communication and Management Vol. 1, Lecture Notes in Electrical Engineering. – 2012. – Vol. 139. – P. 267–272.
Ульянов, С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах / С.А.Ульянов. – М.: Энергия, 1970. – 520 с.
