Методы и средства повышения энергоэффективности тяговых электроприводов в переходных режимах

• Автор: Аль-Равашдех Айман Ясейн
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОЦЕНКА ПУСКОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО
ВОЗБУЖДЕНИЯ
1Л. Обзор литературы
1.2. Математическое описание двигателя постоянного тока
независимого возбуждения
1.2.1. Общие положения
1.2.2. Уравнения двигателя постоянного тока независимого возбуждения
1.3. Определение закона управления напряжением, минимизирующего пусковые потери электропривода в первой зоне регулирования
1.4. Оценка пусковых потерь при прямом пуске без нагрузки
1.5. Оценка потерь энергии при использовании пусковых сопротивлений в цепи якоря
1.6. Оценка пусковых потерь при ступенчатом изменении напряжения питания
1.7. Оценка пусковых потерь при наличии момента сопротивления
1.8. Оценка пусковых потерь при линейном законе нарастания напряжения и при отсутствии момента сопротивления
1.9. Оптимизация пусковых потерь при линейном законе нарастания напряжения и при наличии момента сопротивления
1.10. Минимизация пусковых энергетических потерь двигателя постоянного тока при управлении потоком возбуждения
Выводы по главе
Глава 2. оценка пусковых энергетических потерь и
ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИХ СНИЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ
ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
2Л. Общие положения
2.2. Математическое описание двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
2.3. Оценка пусковых потерь при прямом пуске без нагрузки
2.4. Оценка пусковых потерь при ступенчатом изменении напряжения питания
2.5. Расчёт пусковых потерь при наличии момента сопротивления
2.6. Оценка пусковых потерь при линейном законе нарастания напряжения и при отсутствии момента сопротивления
2.7. Оценка пусковых потерь при линейном законе нарастания напряжения и при наличии момента сопротивления
2.8. Минимизация пусковых энергетических потерь при управлении потоком возбуждения
2.9. Сравнительная оценка пусковых потерь в электродвигателях постоянного тока последовательного и независимого возбуждения
Выводы по главе
ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
3.1. Общие положения
3.2. Принцип работы широтно-импульсного преобразователя (ШИП)
3.3. Энергетические показатели преобразователей
3.4. Потери в цепи якоря электродвигателя постоянного тока, управляемого импульсным преобразователем
3.5. Сравнение энергетических потерь двигателя при “идеальных” законах изменения напряжения и тех же законов его изменения,
сформированных с помощью ШИП
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЗОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ТРАМВАЯ С ЦЕЛЬЮ МИНИМИЗАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ
4.1. Общие положения
4.2. Моменты тягового двигателя при трогании трамвая
4.3. Нагрузочные характеристики при движении и торможении
4.4. Определение момента трогания двигателя при пуске с помощью контроллера
4.5. Прогнозирование момента сопротивления во время движения
4.6. Энергосберегающая система управления при спрогнозированном сопротивлении движению
4.7. Исследование энергетических потерь между двумя остановочными пунктами на основе статистических данных потребления энергии трамваем
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

Для простоты эксперимента предположим, что разгон с дополнительным сопротивлением осуществляется ДО скорости СО = 0,5COQ. Далее сопротивление шунтируется и дальнейший разгон до СО = Щ осуществляется только при Я = К я.
Тогда энергетические потери являются суммой потерь на двух участках

разгона. На первом - постоянная времени Тт = Тт] = , а на втором
III III 1 /т

Т — Т о = — Соответственно токи на первом и втором участках
Ш п 2* С' Г'

разгона представляются как:

J 0,5Ю0 у

= еТтХ = __015й_е-Г/и2
С' Т С Т
т ± т т 1 т
Тогда для энергетических потерь в электродвигателе можно записать °'тТт 'раз , 2 Т
ААП - [/,2Д<* + 122ЯяЯ1 =—(-0,5 + 1) + —— (0 + 0,5)

О 0,6937
•I СО 3 СО § J СО

где: 0,693 Тт- это время, в течение которого частота вращения достигает О,50о
На основании полученного можно сделать вывод о том, что пусковые потери не зависят от величины дополнительного сопротивления, введенного в цепь якоря, здесь только часть из потерь выносится из двигателя.
На рис. 1.6 изображена математическая модель электропривода постоянного тока независимого возбуждения, на которой был проведён вычислительный эксперимент, подтвердивший этот вывод.