Электротехнический комплекс с перестраиваемой структурой для питания двигательной нагрузки

• Автор: Бортников, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 157 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА
РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЧАСТОТНО
РЕГУЛИРУЕМОЙ НАГРУЗКИ
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1. Математическая модель
2.2. Результаты исследований ОППС радиальной структуры
2.3. Экспериментальные исследования
2.4. Сравнительный анализ ОППС радиальной и канонической структуры
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВ АЗ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС С ПЕРЕМЕННОЙ ВЕЛИЧИНОЙ КОММУТИРУЮЩЕЙ ЕМКОСТИ
3.1. Структурная организация
3.2. Математическая модель
3.3. Результаты исследования
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВ А
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС С ПЕРЕСТРАИВАЕМОЙ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ
4.1. Математическая модель
4.2. Результаты исследования
4.3. результаты исследования групповой двигательной нагрузки
4.4. алгоритм перестройки сети при изменении нагрузки
4.5. исследование электротехнического комплекса с учетом динамики звена постоянного тока
4.6. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ПО измеряемому параметру
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы
Рост парка асинхронных двигателей для различных технологических нужд на современных газо- и нефтедобывающих предприятиях требует совершенствования систем электроснабжения. Наряду с этим наблюдается постоянное увеличение цен на электроэнергию, что делает актуальной проблему эффективного использования энергоресурсов за счет внедрения энергосберегающих технологий.
Одним из путей решения этой проблемы является использование электротехнических комплексов с перестраиваемой структурой для питания двигательной нагрузки, построенных на базе вентильных преобразователей частоты[78,83,84,12,26,27,28,29,35,41,42,44,47,53]. В этой связи возрастают требования к технико-экономическим показателям модулей в составе электропривода, что приводит к исследованию новых схем с улучшенными свойствами и характеристиками [9,97,109]. Создание комплексов для питания двигательной нагрузки большой мощности или группы совместно работающих электродвигателей требует решения целого комплекса проблем, одной из которых является обеспечение параллельной работы модулей в режиме генерации активной мощности. При этом первоочередной является задача пропорционального распределения выходной мощности между агрегатами [2,3,108,113].
При параллельной работе преобразовательных модулей одинаковой мощности решается задача равномерного распределения нагрузки с целью уменьшения установленной мощности силового оборудования. Если величина механической нагрузки на валу электропривода меняется в значительных пределах, то целесообразным является введение перестройки структуры путем варьирования числа включенных на параллельную работу модулей. При
параллельной работе таких преобразователей решается задача распределения нагрузки пропорционально номинальной мощности отдельного агрегата. С целью минимизации числа переключений в электроприводе могут быть использованы модули различной мощности. Мощности таких преобразователей должны быть распределены по ряду Фибоначчи, что однако приводит к усложнению системы управления распределением мощности, отдаваемой в нагрузку каждым модулем согласно его установленной мощности.
В то же время при использовании в составе электропривода модулей, построенных на полупроводниковых приборах с неполной управляемостью (тиристорах), возникает необходимость в компенсации избыточной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов.
В [28,29,48,53,54,104,105,106,107] исследована работа комплекса тиристорных преобразователей, в которой компенсацию избыточной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов осуществляют переводимые в режим генерации реактивной мощности преобразовательные модули. Такие компенсаторы представляют собой выпрямительно-реакторные мосты, основным недостатком которых является сравнительно невысокое быстродействие. Если нагрузка носит резко переменный характер и величина перепадов нагрузки значительна (ЛВ>0.3, где ДВ=В1-В2, В1З2 ~ коэффициенты загрузки), то наблюдается существенное снижение угла запирания тиристоров и возрастает вероятность срыва инвертирования. В литературе такая организация параллельной работы преобразовательных модулей получила название канонической структуры [51,52].
С целью повышения динамической устойчивости предложена новая организация сети тиристорных преобразователей, отличающаяся наличием радиальных силовых связей по цепям промежуточного звена постоянного тока, в дальнейшем по тексту преобразовательная сеть радиальной структуры.
В настоящее время на предприятиях газовой промышленности регулирование производительности насосов происходит с помощью

Рис.:

Рис.:

Рис.:

Cos (р - коэффициент мощности Cos <р=0.5;
Lk - индуктивность реактора компенсатора Lk =0.001Гн.

г 'S Г' rs r rs rs
'S 'S p's. г

Т11 Т12 Т13 Т14 Т15 Т
.2.1. Перевод модуля из режима инвертирования в резерв,
- входной ток модуля

'S Л f) rs

Т11 Т12 Т13 Т14 Т15 Т
.2.2. Перевод модуля из режима инвертирования в резерв,
1(]4 - входной ток модуля

TU Т12 Т13 Т14 Т
.2.3. Перевод модуля из режима инвертирования в резерв, ß- угол запирания