Разработка и исследование энергосберегающего частотно-регулируемого электропривода турбомеханизмов

• Автор: Колесников, Сергей Митрофанович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 173 с. : ил.

1. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО
• СОЗДАНИЮ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ТУРБОМЕХАНОВ
1.1. Работа турбомеханизма на сеть
1.2. Эффективность регулирования скорости электропривода насосов
1.3. Системы регулируемых электроприводов турбомеханизмов
1.3.1. Асинхронный электропривод с регулированием напряжения
на статоре двигателя
1.3.2. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод
Выводы по главе
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА ЭЛЕКТРОПРИВОДА ТУРБОМЕХАНИЗ-
* МОВ И ОСНОВНЫХ ЗАКОНОВ РЕГУЛИРОВНИЯ
1.1. Критерии оптимального регулирования асинхронных электроприводов с вентиляторной характеристикой
2.2. Определение режимов максимальной производительности электропривода турбомеханизмов
1.2. Выбор типа преобразователей для частотно - регулируемых электроприводов
2.3.1. Электромагнитная совместимость системы преобразователь частоты - асинхронный двигатель при импульсной модуляции

2.3.2. Электромагнитная совместимость АИН и АИТ с питающей сетью
2.3.3. Элементная база
2.4. Регулируемые выпрямители с улучшенными энергетическими показателями для питания АИТ
2.4.1. Особенности построения вентильных преобразователей переменного тока в постоянный на базе полностью управляемых приборов и устройств
2.4.2. Работа конденсаторного фильтра в режимах двухстороннего обмена энергией с индуктивными элементами контура коммутации
2.4.3. Установившиеся режимы и энергетические характеристики компенсированного преобразователя с конденсаторным фильтром
Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЧАСТОТНОМ УПРАВЛЕНИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ТУРБОМЕХАНИЗМОВ
3.1. Общие положения
3.2. Частотное регулирование АД при ступенчатом изменении напряжения и частоты
3.3. Частотное регулирование АД при линейном изменении напряжения
3.4. Статическая и динамическая устойчивость систем
ПЧ - АД для турбомеханизмов
3.4.1. Статическая устойчивость
3.4.2. Динамическая устойчивость
3.5. Частотный пуск турбомеханизмов, имеющих большие инерционные массы
3.6. Свойства асинхронных двигателей при частотном пуске
3.7. Моделирование прямого пуска асинхронного двигателя
Выводы по главе
3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ТУРБОМЕХАНИОВ
4.1. Разработка системы управления электроприводом турбомеханизмов с АИТ
4.1.1. Обобщенный двигатель переменного тока
4.1.2. Способы управления двигателями переменного тока
4.1.3. Нормированный опорный вектор
4.1.4. Преобразование переменных
4.1.5. Частотное управление
4.2. Векторное управление
4.3. Система частотного управления электроприводом насосов
4.3.1. Защита от гидравлических ударов
4.4. Технико-экономические показатели частотно - регулируемого электропривода турбомеханизмов
4.4.1. Методика определения экономического эффекта регулирования скорости электропривода насосов
4.4.2. Экспериментальная проверка эффективности применения частотно - регулируемого электропривода насосного
агрегата
4.5. Эффективность применения компенсированных выпрямителей
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
рекомендуется, так как при этом ухудшаются другие характеристики выпрямителя (либо coscp, либо коэффициент искажений напряжения).
По вопросу потребления реактивной мощности картина достоинств и недостатков ПЧ с АИТ и ПЧ с АИН зеркально меняется. В ПЧ с АИТ сетевой С051? =0,87-0,9 в номинальном режиме и ухудшается (снижается) пропорционально величине выходного напряжения инвертора. В ПЧ с АИН сетевой coscp, как правило, не ниже значения 0,97. Улучшение сетевого coscp для ПЧ с АИТ решается путем установки на вход компенсирующих или фильтрокомпенсирующих устройств (ФКУ). При этом для приводов насосов и вентиляторов с диапазоном регулирования 25-50 Гц удается выполнить ФКУ нерегулируемым с обеспечением coscp во всем диапазоне на уровне 0,95-1,0. Такое ФКУ, решая одновременно задачу фильтрации 5, 7 и 11-й гармоник, оказывается весьма небольшим и недорогим, благодаря использованию современных малогабаритных косинусных конденсаторов. Ряд западных фирм предлагает ПЧ с АИТ в комплекте со встроенными ФКУ. Таким образом, ни ПЧ с АИТ, ни ПЧ с АИН в классическом варианте своего построения не обладают необходимой электромагнитной совместимостью с сетью и требуют установки дополнительных устройств, поставляемых как опции. Некое различие в подходе к установке сетевых опций в ПЧ с АИН и ПЧ с АИТ заключается лишь в том, что в первом случае опции для улучшения гармонического состава входного тока требуются всегда, а во втором случае решение о необходимости ФКУ принимается с учетом конкретных режимов регулирования, например, на насосной станции и состава остального электрооборудования (наличие синхронных двигателей).