Синтез микропроцессорной системы управления шаговым электромагнитным приводом с использованием математического моделирования

• Автор: Щукин, Константин Юрьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ разработок в исследуемой области
и направление исследования
1.1. Приводы органов регулирования системы управления
и защиты водо-водяных энергетических реакторов. Требования к приводам ОР СУЗ, основные типы приводов и их особенности
1.2. Силовые преобразователи для управления приводами
ОР СУЗ водо-водяных энергетических реакторов. Требования к системам управления приводами ОР СУЗ, схемы силовых преобразователей
1.3. Исследования и разработки в области алгоритмов
и систем управления силовыми преобразователями шаговых электромагнитных приводов
Выводы
Глава 2. Математическое моделирование процессов,
протекающих при перемещении шагового электромагнитного
привода
2.1. Разработка математической модели контура управления
током тянущего электромагнита привода ШЭМ
2.1.1. Построение модели электромагнита привода ШЭМ
2.1.2. Построение модели микропроцессорной
системы управления
2.2. Синтез алгоритмов управления приводом
Выводы

Глава 3. Выбор схемотехнических решений микропроцессорной системы управления и реализация алгоритмов управления в разработанном устройстве
Выводы
Глава 4. Анализ экспериментальных исследований и испытаний устройства управления приводом
4.1 Экспериментальные исследования шагового электромагнитного привода с микропроцессорным устройством управления
4.2 Испытания разработанного цифрового блока управления БУ2
в составе шкафа силового управления
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Результаты испытаний блоков БУ2 с приводом

Приложение 2. Результаты испытаний приводов ШЭМ-3 для 2-го энергоблока Ростовской АЭС с использованием блоков БУ2
Перечень принятых сокращений

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время приоритетным направлением в развитии энергетики является атомная энергетика. Разработана программа развития атомной энергетики России, основным направлением которой являются АЭС с водоводяными энергетическими реакторами мощностью 1000МВт типа ВВЭР-1000. Многолетняя практика сооружения и эксплуатации энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 подтверждает их надежность и безопасность, что дает основание полагать, что энергоблоки данного типа будут сооружаться и эксплуатироваться и в ближайшие десятилетия.
В качестве основного способа регулирования мощности водо-водяного энергетического реактора используется перемещение поглощающих стержней в активной зоне. Группа поглощающих стержней объединяется в кластер, или орган регулирования (ОР). Каждый ОР перемещается при помощи электропривода.
В настоящее время одним из основных типов электропривода ОР системы управления и защиты (СУЗ) реактора ВВЭР-1000 является шаговый электромагнитный привод (ШЭМ), спроектированный разработчиком реакторной установки - ОКБ «Гидропресс». Разработчиком и изготовителем комплекса электрооборудования (КЭ) СУЗ, который включает в себя в т.ч. систему управления приводами, является ФГУП «НПП ВНИИЭМ».
Важными направлениями развития атомной энергетики России являются модернизация и продление ресурса действующих энергоблоков, а также увеличение срока службы новых реакторных установок до 60 лет. Поставляемый в настоящее время привод СУЗ ШЭМ-3 имеет назначенный срок службы 30 лет. Указанный срок службы обеспечивается при управлении приводом токами стабилизированной формы от КЭ СУЗ с аналоговой аппаратурой управления приводами.

Наименование параметра Значение
Электрическое сопротивление постоянному току обмоток 2,15±0
электромагнита, приведенное к температуре 20 °С, Ом: 1,65±0
- тянущего, запирающего
- фиксирующего
Коэффициент запаса по тяговому усилию по 1
отношению к суммарному весу перемещаемых частей
привода и ОР при ходе вверх, не менее (см. примечание)
Показатели долговечности:
а) средний срок службы до списания (полный), лет
б) средний ресурс до списания (полный):
1) двойных ходов на полную высоту рабочего хода
(остальное время стоянка под током), не менее 6000
2) сбросов штанги с ОР СУЗ по сигналу АЗ с любой
высоты, не менее
Примечания:
1 Вес перемещаемых частей привода - 516 Н
2 Вес ОР СУЗ - 181 Н