Повышение энерго- и ресурсоэффективности горных машин средствами регулируемого электропривода

• Автор: Семыкина, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 247 с. : 65 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОБЛЕМ ЭНЕРГО-

И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ ГОРНЫХ МАШИН

1Л. Общее состояние вопроса

1.2. Проблемы энергосбережения

1.2.1. Подходы к энергосберегающему управлению

1.2.2. Энергооптимальные системы частотно-регулируемого электропривода

1.3. Проблемы ресурсосбережения

1.4. Цели и задачи исследования

2. УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ
2.1. Постановка задачи
2.2. Теоретические основы градиентного управления
2.3. Обобщенное градиентное управление электроприводом
2.3.1. Градиентное управление синхронным двигателем
2.3.2. Градиентное управление асинхронным двигателем
2.3.3. Градиентное управление двигателем
постоянного тока
2.4. Достижимость цели обобщенного градиентного управления электроприводом
2.5. Оценка влияния различных факторов
на ошибку управления
2.6. Об ограничениях
2.7. Результаты вычислительных экспериментов
2.8. Градиентное управление
многодвигательным электроприводом
2.9. Выводы по разделу
3. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

3.1. Количественная оценка энергоэффективности электропривода
3.2. Минимизации потерь энергии электродвигателя
3.2.1. Оптимизация на этапе составления
целевой функции
3.2.2. Оптимизация на этапе формировании задания
3.2.3. Результаты вычислительных экспериментов
3.3. Сравнительные энергетические и динамические характеристики асинхронного электропривода
3.4. Выводы по разделу
4. РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ
4.1. Структура ресурсосберегающей системы управления электроприводом горных машин
4.2. Регулятор упругих сил и моментов
4.3. Регулятор скорости
4.4. Результаты вычислительных экспериментов
4.5. Выводы по разделу
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ ПРЕДЛАГАЕМЫХ РЕШЕНИЙ
5.1. Испытания преобразователя частоты с градиентным управлением
5.2. Управление натяжением ленты магистрального ленточного конвейера
5.3. Оценка экономической эффективности внедрения энергосберегающей системы управления
электродвигателем
5.4. Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ

В работе [144] достигается более высокая эффективность оптимизации. За счет учета насыщения магнитопровода, нелинейности питающего напряжения и эффекта вытеснения токов, разработанное скалярное управление по утверждениям авторов на 10-15 % эффективнее при нагрузках порядка 0,4 от номинальной.
В [145] проводится сравнительная оценка эффективности закона частотного управления п//=со«5/ и законов скалярного частотного управления с постоянством модуля вектора потокосцеп-ления статора и ротора по отношению к оптимальному по минимуму полных потерь АД закону частотного управления из [116] в системах однозонного регулировании угловой скорости АД и доказано его преимущество.
В работах [46, 146, 147] проведены исследования процессов электромеханического преобразования энергии, в ходе которых обоснованы критерии оценки динамических и энергетических свойств электропривода, а также эффективности использования напряжения, подводимого к обмоткам двигателя. Разработаны способы управления, обеспечивающие многокритериальную оптимизацию работы двигателя, включающую минимизацию электрических потерь, и апробированы на системах скалярного частотнотокового управления АД.
2. Интеллектуальные регуляторы.
Многие разработчики скалярных СУ применяют интеллектуальные методы управления, например, предложенные в [148], для отыскания глобального оптимума энергоэффективности.
Так, в [149] рассматривается влияние текущего значения параметров двигателя на величину суммарных потерь, и используются генетические алгоритмы для уточнения параметров модели потерь. Уточненные параметры используются в СУ. На их основе