Пульсации электромагнитного момента в электроприводе с синхронным реактивным двигателем независимого возбуждения
Автор: Горожанкин Алексей Николаевич, Бычков Антон Евгеньевич, Козина Татьяна Андреевна, Белоусов Евгений Викторович, Журавлев Артем Михайлович, Сычев Дмитрий Александрович, Шишков Александр Николаевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 1 т.13, 2013 года.
Бесплатный доступ
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.
Пульсации электромагнитного момента, синхронные электроприводы, электроприводы с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения
Короткий адрес: https://sciup.org/147158208
IDR: 147158208
Список литературы Пульсации электромагнитного момента в электроприводе с синхронным реактивным двигателем независимого возбуждения
- 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, МА. 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. Ло хов, 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 частотнорегулируемых 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 интервалокодовая 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//Materiaiy IX Międzynarodowej naukowi-praktycznej 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.
