Power circuit diagrams in the ac electric drives made on the condition of electrical losses minimum

Authors

  • M. A. Grigorev South Ural State University, Chelyabinsk
  • N. Y. Sidorenko South Ural State University, Chelyabinsk
  • S. I. Kinas South Ural State University, Chelyabinsk

Keywords:

field regulated reluctance machine, unit electrical losses

Abstract

The paper identifies the necessity of optimal power circuit diagram selection for electric drive with field regulated reluctance machine. The authors present computation of specific weight coefficients and give, in relation to the rated current, linear regressional dependences of specific losses in semiconductor frequency converters. It is found that increasing PWM carrier frequency improves output current waveform, but increases losses, so it is needed to choose the carrier frequency in a certain way according to problem. To solve the optimization problem considering minimal electrical losses the authors constructed regressional dependence of electrical losses in the frequency converter on current at a frequency of PWM signal of 0 Hz. The paper presents optimization criterion surface depending on the rated motor torque and the number of phases. The optimization criterion in electric drives with FRRM at low power is the worst for multiphase circuits. At power increase this trend persists, but difference between optimal solutions for three-phase and poly-phase circuits becomes insignificant. This is explained by linear dependence of electrical losses on the current.

Author Biographies

M. A. Grigorev, South Ural State University, Chelyabinsk

канд. техн. наук, доцент кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

N. Y. Sidorenko, South Ural State University, Chelyabinsk

канд. техн. наук, доцент кафедры «Электромеханика и электромеханические системы»

S. I. Kinas, South Ural State University, Chelyabinsk

аспирант кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

References

Дудкин, М.М. Динамические спектральные характеристики развертывающих преобразователей с широтно-импульсной модуляцией / М.М. Дудкин, Л.И. Цытович, О.Г. Брылина // Практическая силовая электроника. – 2012. – № 4. – С. 49–55.

Реверсивный тиристорный преобразователь для систем управления с питанием от сети с нестационарными параметрами / Л.И. Цытович, Р.М. Рахматулин, М.М. Дудкин, А.В. Качалов // Практическая силовая электроника. – 2009. – № 34. – С. 35–41.

Интегрирующие развертывающие преобразователи с повышенной температурной стабильностью характеристик / Л.И. Цытович, М.М. Дудкин, О.Г. Терещина, Н.А. Логинова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2010. – № 10. – С. 38–43.

Качалов, А.В. Интегрирующие устройства синхронизации для систем импульснофазового управления вентильными преобразователями / А.В. Качалов, Л.И. Цытович, О.Г. Брылина // Практическая силовая электроника. – 2010. – № 37. – С. 42–51.

Цытович, Л.И. Развертывающие преобразователи для систем управления вентильными электроприводами и технологической автоматики: автореф. дис. … д-ра техн. наук / Л.И. Цытович. – Уфа, 1996.

Журавлев, А.М. Математическая модель электропривода с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / А.М. Журавлев, Е.В. Белоусов, Д.А. Сычев // Фундаментальные проблемы технических наук: науч.-практ. конф. – Уфа, 2014. – С. 59–63.

Математическая модель электропривода с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / А.М. Журавлев, А.Е. Бычков, Е.В. Белоусов и др. // Теоретические и практические аспекты развития современной науки: науч.-практ. конф. – М., 2014. – С. 43–49.

Цытович, Л.И. Элементы информационной электроники систем управления вентильными преобразователями / Л.И. Цытович. – Челябинск: ЮУрГУ, 1999.

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. Развертывающий операционный усилитель с автоматическим резервированием каналов передачи информации / Л.И. Цытович, В.А. Кожевников, А.В. Соколов // Приборы и техника эксперимента. – 1986. – № 3. – С. 119.

Цытович, Л.И. Многозонный развертывающий преобразователь с адаптируемой в функции неисправности активных компонентов структурой / Л.И. Цытович // Приборы и техника эксперимента. – 1988. – № 1. – С. 81.

Энергоэффективный электропривод с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / А.М. Журавлев, Е.В. Белоусов, Д.А. Сычев, С.И. Кинас // Технические науки – от теории к практике: науч.-практ. конф. – Новосибирск, 2014. – C. 94–102.

О новом принципе интегрирующего аналого-цифрового преобразования с бестактовым поразрядным уравновешиванием / С.П. Лохов, Л.И. Цытович, М.М. Дудкин и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – № 37 (296). – С. 97–106.

Анализ динамики интегрирующего амплитудно-частотно-импульсного развертывающего преобразователя аналоговых сигналов в частоту импульсов / Л.И. Цытович, Р.Х. Гафитятуллин, Р.З. Хусаинов, М.М. Дудкин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2003. – № 3. – С. 36.

Пат. 2320071 Российская Федерация, МПК H 02 M 1/08, H 02 Р 1/16. Фазосдвигающее устройство / Л.И. Цытович, М.М. Дудкин – № 2006135589/09; заявл. 27.10.2008; опубл. 20.11.2009, Бюл. № 32.

Цытович, Л.И. Развертывающий операционный усилитель с перестраиваемой полосой пропускания / Л.И. Цытович // Приборы и техника эксперимента. – 1979. – № 4. – С. 149.

Цытович, Л.И. Многозонные интегрирующие системы управления каскадами «вентильный преобразователь – исполнительный механизм» для объектов с параллельными каналами регулирования / Л.И. Цытович, О.Г. Терещина // Практическая силовая электроника. – 2009. – № 36. – С. 23–30

Пат. 2251206 Российская Федерация, МПК H 02 P 5/46, H 02 Р 1/54. Система управления группой асинхронных электроприводов водяных насосов / Л.И. Цытович, Р.Х. Гафитятуллин, В.И. Тазетдинов, С.И. Шкаликов, И.И. Вольберг, А.Ю. Мыльников, В.В. Шахматов, А.А. Габорик, С.И. Скляров. – № 2003114987/09; заявл. 20.05.2003; опубл. 27.04.2005, Бюл. № 12.

Пат. 2408969 Российская Федерация, МПК H 02 M 5/293. Многозонный частотно-широтно-импульсный регулятор переменного напряжения / Л.И. Цытович, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин, А.В. Качалов. – № 2009148024/07; заявл. 23.12.2009; опубл. 10.01.2011, Бюл. № 1.

Маурер, В.Г. Цифровой измеритель амплитудно-фазочастотных характеристик «ВЕКТОР2М» / В.Г. Маурер, Л.И. Цытович // Приборы и техника эксперимента. – 1990. – № 5. – С. 6.

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. – С. 24–28.

Цытович Л.И. Развертывающие преобразователи с автоматическим диагностированием и резервированием каналов передачи информации / Л.И. Цытович, О.Г. Терещина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2004. – № 5. – С. 55.

Issue

Section

Elecromechanical systems