Гребной электропривод на основе реактивной электрической машины для судов ледового класса
Автор: Гельвер Ф.А., Белоусов И.В., Самосейко В.Ф., Саушев А.В.
Журнал: Российская Арктика @russian-arctic
Статья в выпуске: 3 (26) т.6, 2024 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований гребного электропривода на основе реактивных электрических машин с анизотропной магнитной проводимостью ротора широкого мощностного ряда от 1,5 кВт до 1,7 МВт. Описаны конструкции различных исполнений и типов роторов таких электрических машин, представлены их достоинства и недостатки. Показано, что реактивные электрические машины имеют простую конструкцию, высокую надежность и по ряду эксплуатационных характеристик, безопасности, а также технологии изготовления, особенно для электрических машин большой мощности, превосходят все известные типы электрических машин. Приведено математическое описание реактивной электрической машины с анизотропной магнитной проводимостью ротора и составлена ее структурная схема в осях координат ротора d, q. Синтезирован алгоритм робастного управления гребным электроприводом применительно к судам ледового класса, предусматривающий настройку регуляторов тока намагничивания и тока нагрузки методом последовательной коррекции на технический оптимум. Синтез системы управления электроприводом выполнен для двух критериев: максимального быстродействия и наибольшего показателя энергетической эффективности. Представлены результаты апробации разработанных теории проектирования и теории управления реактивными электрическими машинами в гребном электроприводе. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования доказали адекватность разработанной методики проектирования. Показана и доказана перспективность применения и широкие возможности гребного электропривода на основе реактивных электрических машин с анизотропной магнитной проводимостью ротора для судов ледового класса.
Гребной электропривод, суда ледового класса, синхронная реактивная электрическая машина с анизотропной магнитной проводимостью ротора, массогабаритные и энергетические показатели, робастность
Короткий адрес: https://sciup.org/170207420
IDR: 170207420 | DOI: 10.24412/2658-42552024-3-15-25
Список литературы Гребной электропривод на основе реактивной электрической машины для судов ледового класса
- Дьякова А.А., Дьяков О.Д. Северный морской путь: перспективы морских инноваций // Молодой ученый. 2018. № 44. С. 235-239.
- Кашка М. М., Смирнов А. А., Головинский С. А., Воробьев В. М., Рыжков А. В., Бабич Е. М. Перспективы развития атомного ледокольного флота // Арктика: экология и экономика. 2016. № 3 (23). С. 98-107.
- Вершинин В.И., Махонин С.В., Паршиков В.А., Хомяк В.А. Создание систем электродвижения для судов различного назначения // Труды Крыловского государственного научного центра. 2019. Т. 1. № 387. С. 5-16.
- Птах Г.К. Сравнительная оценка электрических двигателей переменного тока асинхронного и синхронного типов с целью применения их в гребных электроустановках ледоколов большой мощности // Известия высших учебных заведений // Электромеханика. 2019. Т. 62. № 5. С. 24-30.
- Вершинин В.И., Махонин С.В., Паршиков В.А., Хомяк В.А. Особенности построения системы управления гребными электроприводами универсальных атомных ледоколов нового поколения // Труды Крыловского научного центра. 2018. Т. 2. № 384. С. 61-69.
- Gelver F.A., Belousov I.V., Samoseiko V.F., Saushev A.V. Practice and Prospects for Implementing an Electric Drive Based on a Reluctance Machine with Magnetically Anisotropic Conductive Rotor // 2021 International Ural Conference on Electrical Power Engineering (UralCon). 2021. C. 424-428. DOI: 10.1109/UralCon52005.2021.9559476
- Самосейко В.Ф., Гельвер Ф.А., Хомяк В.А., Хайров Д.А. Синхронные электрические машины с анизотропной магнитной проводимостью ротора. Методика проектирования. Алгоритмы управления. СПб.: Изд-во Крыловского гос. науч. центра. 2016. 174 с.
- Пронин М.В., Воронцов А.Г. Силовые полностью управляемые полупроводниковые преобразователи (моделирование и расчет). СПб.: Электросила. 2003. 172 с.
- Михеев К.Е., Томасов В.С. Анализ энергетических показателей многоуровневых полупроводниковых преобразователей систем электропривода // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 1 (77). C. 46-52.
- Бурдасов Б.К., Нестеров С.А., Федотов Ю.Б. Многоуровневые и каскадные преобразователи частоты для высоковольтных электроприводов переменного тока // Электронный научный журнал «Apriori. Cерия: естественные и технические науки». 2015. № 5. С. 1-15.
- Калинин И.М., Николаев М.А., Третьяк М.В., Опарин А.Н. Компьютерное моделирование судовой электроэнергетической системы с вентильно-индукторным гребным электроприводом // Труды Крыловского научного центра. 2020. Т. 3. № 393. С. 54-67.
- Птах Г.К. Отечественный опыт разработки, внедрения и эксплуатации, перспективы и области применения вентильных индукторных реактивных электродвигателей большой мощности // Изв. вузов. Электромеханика. 2024. Т. 67. № 1. С. 6-20. DOI: 10.17213/0136-3360-2024-1-6-20
- Захаров А.В. Перспективы технического применения синхронных электродвигателей с анизотропной магнитной проводимостью ротора // Состояние и перспективы развития электро-технологии (XVIII Бернадосовские чтения): тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. Иваново. 2015. С. 124-127.
