Совершенствование электрооборудования для автономных электроэнергетических систем сельскохозяйственного назначения

Совершенствование электрооборудования для автономных электроэнергетических систем сельскохозяйственного назначения

Автор: Кабанов, Иван Дмитриевич

Шифр специальности: 05.20.02

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2003

Место защиты: Челябинск

Количество страниц: 323 с. ил.

Артикул: 2616759

Автор: Кабанов, Иван Дмитриевич

Стоимость: 250 руб.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
1.1. Существующие автономные электроэнергетические системы сельскохозяйственного назначения
1.2. Состояние и перспективы развития АЭЭС.
1.2.1. Вариант АЭЭС с питанием от электрических сетей
через трансформатор ограниченной мощности.
1.2.2. Вариант АЭЭС с питанием от дизельэлектрических источников.
1.2.3. Вариант АЭЭС в составе электрифицированного
мобильного технологического агрегата
1.2.3.1. Предпосылки электрификации мобильных процессов
в растениеводстве.
1.2.3.2. Технические и технологические предпосылки создания системы электрооборудования для мобильных агрегатов
с автономными источниками энергии.
1.2.3.3. Технические и технологические предпосылки выбора параметров силового электрооборудования электрифицированных МТА.
1.2.3.4. Особенности электрифицированных МТА и требования
к электрооборудованию.
1.3. Сравнение вариантов АЭЭС и выбор направлений исследования
1.4. Научные и технические задачи по совершенствованию электрооборудования АЭЭС
1.5. Цель и задачи исследований
Глава 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ МОДИФИКАЦИЙ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ДЛЯ АЭЭС
2.1. Существующие электрогенераторные установки сельскохозяйственного назначения
2.2. Резервы и пути улучшения техникоэкономических показателей дизельных генераторов .
2.3. Обоснование и выбор величины воздушного зазора, индуктивных сопротивлений и статической перегружаемости генераторов для автономных дизельных электроагрегатов
2.3.1. Взаимосвязь воздушного зазора с индуктивными сопротивлениями синхронного генератора
2.3.2. Обоснование допустимой величины синхронного индуктивного сопротивления по критерию статической перегружаемости генератора
2.3.3. Влияние величины воздушного зазора на характеристики
генератора.
2.4. Разработка новых модификаций синхронных генераторов
2.4.1. Синхронные генераторы с дискретным изменением частоты
2.4.2. Синхронные генераторы с крутопадающей внешней характеристикой в зоне рабочих токов.
2.4.2.1. Синхронные генераторы для дуговой сварки выпрямленным током.
2.4.2.2. Универсальный синхронный генератор УСГ с приводом от
В ОМ сельскохозяйственных тракторов.
2.5. Совершенствование генераторов автономных источников с учетом вероятностных показателей режимов работы
2.6. Выводы по главе
Глава 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТИРИСТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ АЭЭС.
3.1. Научнотехнические задачи по совершенствованию тиристорных преобразователей для АЭЭС.
3.2. Обоснование и выбор силовой схемы преобразователя частоты
3.3. Повышение устойчивости и работоспособности системы управления
3.3.1. Особенности работы систем управления импульснофазового
уф управления от источника энергии с нестабильными параметрами
3.3.2. Разработка ФСУ для условий источника питания с нестабильными параметрами.
3.3.3. Система импульснофазового управления тиристорными преобразователями, питающаяся от источника энергии с нестабильным
по частоте напряжением
3.4. Обоснование конструктивнокомпоновочного исполнения тири
. сторного преобразователя частоты с непосредственной связью
3.4.1. Конструктивное исполнение унифицированного силового модуля
3.4.2. Температурные режимы тиристоров. Допустимые токи. Защита с помощью автоматических выключателей.
3.4.3. Тиристорные преобразователи на основе унифицированного силового модуля.
3.5. Результаты теоретических исследований ТПЧН при питании от источника ограниченной мощности.
3.5.1. Режимы работы ТПЧН в схеме с нулевым проводом при активной и активноиндуктивной нагрузках.
3.5.2. Режимы работы ТПЧН в схеме без нулевого провода при активной и активноиндуктивной нагрузках.
3.5.3. Электромагнитные процессы при инвертировании на спадающем участке тока
3.5.4. Режимы работы ТПЧН при нагрузке, содержащей противо
3.6. Экспериментальные исследования ТПЧН
3.6.1. Температура перегрева полупроводниковой структуры тиристоров
3.6.2. Максимально допустимый ударный ток тиристора.
3.6.3. Исследование работоспособности системы управления ТПЧН при работе от источника энергии с нестабильными параметрами электрической энергии.
3.6.4. Результаты исследования режимов работы ТПЧН с активноиндуктивной нагрузкой, не содержащей противо ЭДС
3.6.5. Результаты исследований режимов работы ТПЧН с активноиндуктивной нагрузкой, содержащей противо ЭДС асинхронный двигатель
3.6.6. Производственные испытания.
3.7. Выводы по главе
Глава 4. ПОВЫШЕНИЕ КОММУТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРИ ПИТАНИИ
ОТ ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
4.1. Обоснование вопроса
4.2. Индуктивность цепи якоря машин постоянного тока
А, 4.2.1. Существующие способы расчета индуктивности цепи якоря
4.2.2. Расчет индуктивности цепи якоря и ее составляющих с учетом взаимоиндукции между обмотками
4.2.3. Распределение индуктивности обмотки якоря на полюсном делении.
4.2.4. Результаты экспериментальных исследований
4.3. Потенциальные условия на коллекторе двигателей постоянного тока при питании от вентильных преобразователей.
4.3.1. Величина амплитудного напряжения на выводах и на коллекторе двигателей при питании от вентильных преобразователей
4.3.2. Распределение переменной составляющей выпрямленного напряжения по коллектору
4.3.3. Сравнение показателей потенциальной напряженности на коллекторе при питании двигателей от генераторов и вентильных преобразователей.
4.3.4. Результаты экспериментальных изменений потенциальной напряженности на коллекторе.
4.4. Влияние пульсаций тока якоря на уменьшение коммутационной Ф надежности двигателей.
4.4.1. Особенности коммутации при пульсирующем токе якоря.
4.4.2. Уравнение тока разрыва в коммутируемом контуре.
0
4.4.3. Решение уравнения 4.
4.4.4. Использование уравнения тока разрыва для определения
влияния пульсаций тока якоря на коммутационную надежность
4.5. Влияние вентильных возбудителей на коммутацию машин постоянного тока.
4.5.1. Трансформаторные ЭДС в секциях якоря при возбуждении от вентильных возбудителей.
4.5.2. Влияние трансформаторной ЭДС в секции на коммутации
4.6. Выводы по главе
Глава 5. ПОВЫШЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОЩНОСТИ АЭЭС
НА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ МТА
5.1. Постановка задачи
5.2. Теоретические исследования динамики электрифицированных
МТА с автономным источником энергии
5.2.1. Динамика МТА при гармонических колебаниях нагрузки
5.2.2. Динамика МТА при случайном характере изменения нагрузки
5.2.3. Методика расчета активной мощности энергетической установки с учетом переменной нагрузки.
5.3. Новые научнотехнические разработки для электрифицирован
ных МТА
5.4. Выводы по главе
Глава. 6. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НОВЫХ МОДИФИКАЦИЙ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ АЭЭС
И ВАРИАНТОВ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ.
6.1. Техникоэкономические показатели новых модификаций электрооборудования для АЭЭС.
6.1.1. Техникоэкономические показатели синхронных генераторов
6.1.2. Техникоэкономические показатели ТПЧН
6.1.3. Техникоэкономические показатели установок вентильный
преобразователь двигатель постоянного тока.
6.2. Экономическая эффективность новых разработок электрооборудования в зависимости от вариантов их применения
6.2.1. Экономическая эффективность применения генераторных установок с дискретным изменением частоты при резервном электроснабжении сельскохозяйственных объектов
6.2.2. Экономическая эффективность применения УСГ в составе автономного электроагрегата
6.2.3. Экономическая эффективность применения ТПЧН в электротехнологии приготовления кормов
6.2.4. Экономическая эффективность применения регулятора активной мощности на электрифицированном мобильном технологическом агрегате
6.3. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Для уточнения единичной мощности тягового модуля использованы данные по средней скорости машин без отбора мощности через ВОМ 2, мс 7,7 кмч и известные рекомендации уменьшить реализуемую мощность до от максимальной с целью снижения энергетических затрат на буксование и перекатывание. Расчетная мощность универсального одноосного двухколесного тягового модуля равна кВт, тяговое усилие 8 кН. Изменение энергоемкости агрегата при переходе на другой агрофон может быть сбалансировано шириной захвата, числом тяговых модулей или составом комбинированного агрегата. Предварительный анализ показал, что существуют рациональные соотношения между тягой крюковой мощностью энергетического средства и тяговых модулей. Полученное исполнение тягового модуля мощностью кВт с тяговым усилием 8 кН целесообразно для агрегатирования с энергетическим средством класса до кН. Для тяжелых энергоемких технологий, требующих от основного средства тягу кН и более, необходимы тяговые модули большей мощности, например, кВт и кН. Диапазон регулирования частоты вращения электропривода тяговых модулей должен соответствовать аналогичному показателю для тягового электропривода энергетического модуля, а система управления и способ регулирования должны обеспечивать плавное бесступенчатое изменение скорости и поддержание заданных режимов работы агрегата буксование, рабочую скорость и др Учитывая подчиненность тяговых модулей по отношению к энергетическому модулю, принцип управления их электроприводами предусматривается в функции тягового усилия и скорости агрегата. ВОМ. Комплекс посевных и уборочных машин, дополненный машинами по уходу за посевами и растениями, содержит большое число моделей, в том числе с активными рабочими органами со следующими техническими характеристиками мощность отдельных приводов составляет от нескольких киловатт и даже долей до нескольких десятков киловатт частота вращения рабочих органов лежит в пределах от десятков оборотов в минуту мотовила, колесадвижителя и др. ВОМ или от приводных колес машины. Приведенные сведения свидетельствуют о многообразии технических исполнений по конструктивным, энергетическим и скоростным режимам, требованиям к диапазону и способу управления скоростью исполнительных органов. В то же время указанные технические характеристики не являются самыми совершенными. В электрифицированных МТА имеются более широкие возможности для удовлетворения технических и технологических требований. Способ реализации электроприводов таких объектов приведен в табл. Таблица 1. Регулируемые электроприводы осуществляются на основе преобразователей частоты с непосредственной частью НГГЧ, с промежуточным звеном постоянного тока по схеме инверторов тока АИТ или напряжения АИН, либо по схеме асинхронновентильного каскада АВК. В рассмотрены альтернативные варианты электроснабжения МТА с помощью автономных источников. В первом варианте для электроснабжения используют дизельную, электростанцию с синхронным генератором промышленной частоты. Для регулируемых приводов используют преобразователи частоты, а для нерегулируемых асинхронные электродвигатели, подключенные непосредственно к выводам генератора. К достоинствам этого варианта относятся возможность использования энергетического средства в качестве резервного источника электроэнергии для сельскохозяйственных потребителей и демпфирующее действие асинхронной нагрузки на коммутационные искажения напряжения, обусловленные преобразователями частоты . I . Второй вариант предусматривает электроснабжение от генератора повышенной частоты 0 Гц. Все электроприводы питаются от преобразователей частоты. Достоинством этого варианта являются уменьшенные массогабаритные показатели генератора, возможность применения преобразователей частоты с непосредственной связью и независимость частоты тока электроприемников от нестабильности частоты генератора. Третий вариант базируется на схеме асинхронного вентильного каскада, который состоит из генератора, электродвигателя с фазным ротором, неуправляемого выпрямителя и инвертора для управления частотой вращения электродвигателя. Рациональной областью применения такого варианта являются энергоемкие технологические агрегаты с регулируемыми рабочими органами, мощность которых достигает от установленной мощности генератора.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.212, запросов: 227