Вентильный индукторный электропривод для водяных насосов центробежного типа

• Автор: Петунин, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 198 с. : ил.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЬНОГО ИНДУКТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ДРУГИХ ТИПОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
1.1. Сравнительная характеристика вентильного индукторного двигателя и традиционных типов электродвигателей
1.2. Электронные преобразователи в системах управления вентильным индукторным электроприводом
1.3. Выбор системы определения положения ротора для вентильного
индукторного электропривода
ВЫВОДЫ
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВЕНТИЛЬНОГО ИНДУКТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
2.1. Математическая модель вентильного индукторного двигателя
2.2. Структурно-топологический анализ модели вентильного индукторного двигателя
2.3. Характеристики вентильного индукторного двигателя в системе электропривода
2.4. Система подчиненного регулирования вентильного индукторного
электропривода
ВЫВОДЫ
3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ИНДУКТОРНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
3.1. Разработка испытательного стенда
3.2. Разработка системы независимого возбуждения вентильного индукторного двигателя

3.3. Разработка системы управления инвертора по сигналам датчика положения ротора
3.4. Результаты экспериментальных испытаний вентильного индукторного электропривода
ВЫВОДЫ
4. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ СРЕДСТВАМИ РЕГУЛИРУЕМОГО ВЕНТИЛЬНОГО ИНДУКТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА МЕХАНИЗМАХ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ТИПА
4.1. Основные характеристики механизмов центробежного типа
4.2. Электропривод центробежного насоса с вентильным индукторным двигателем
4.3. Моделирование режимов работы насосов
4.4. Сравнение энергетических характеристик насосных установок с вентильным индукторным и асинхронным короткозамкнутым двигателями
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акты о внедрении результатов исследования
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Особенности микроконтроллеров серии ‘240Х
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Блок-схема алгоритма подпрограммы пуска и коммутации вентильного индукторного привода
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Описание АД в системе координат X, Y
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Технические данные АД
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Технические данные вентильного индукторного двигателя
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Принципиальная схема испытательного стенда
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Вентильный индукторный двигатель МТВИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Расчет параметров АД МТКИ-160М6
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. График работы насосной установки

Актуальность. Сегодня в мире ежегодно выпускается порядка семи миллиардов электродвигателей. Электродвигатели потребляют около 70% общего количества произведенной электроэнергии и, соответственно, являются основными потребителями электроэнергии. Поэтому в настоящее время достаточно остро стоит задача оптимального управления электродвигателями не только с технологической точки зрения, но и с точки зрения экономии электроэнергии.
Особый интерес в промышленно развитых странах на сегодняшний день вызывает перспективный тип электропривода на основе вентильного индукторного двигателя, известного в иностранной литературе как Switched Reluctance Motor. Ведущими электротехническими компаниями за последние два с половиной десятилетия освоен выпуск вентильных индукторных двигателей (от единиц ватт до сотен киловатт) для различных областей.
К настоящему времени решены первоочередные задачи: обоснован функциональный состав привода и сформулированы требования к его элементам; проанализированы физические особенности функционирования вентильного индукторного двигателя при представлении его различными математическими моделями; намечены и частично реализованы подходы к формированию алгоритмов управления.
Одним из наиболее важных звеньев в технологическом процессе на ряде производств, в том числе и в металлургии являются цеха водоснабжения, содержащие большое количество насосных установок, электропривод которых построен на основе широко распространенного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
Проведенные исследования показывают, что в настоящее время наиболее конкурентоспособным по технологичности, ремонтопригодности и энергетическим характеристикам является электропривод, выполненный на основе вентильного индукторного электродвигателя.
М Р) К4
и5ЛР)
т,р *

ч,Ар)
т,р*
а(р)
к
)* м *

смт)

ЧЧД/О

Т,Р* I

Кб -к>

Ч.Ы

£/»(?)
г»(т)
Рис. 2.3. Структурная схема вентильного индукторного двигателя в неподвижной системе координат