Разработка и исследование мощного вентильно-индукторного электропривода

• Автор: Корпусов, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Глава 1. Аналитический обзор современного регулируемого
электропривода и его элементной базы
1.1. Структура современного регулируемого электропривода
1.2. Развитие силовой и микропроцессорной электроники
1.3. Электромеханические преобразователи энергии в современных
регулируемых электроприводах
Выводы по главе
Глава 2. Классификация, устройство и принцип действия
индукторных машин
Выводы по главе
Глава 3. Структура системы электропривода с вентильно-индукторным
электродвигателем с независимым возбуждением
3.1. Проблемы обеспечения бесперебойной работы мощных электроприводов
3.2. Структура мощного вентильно-индукторного электропривода
Выводы по главе
Глава 4. Математическое описание процессов электромеханического преобразования энергии в вентильно-индукторном электроприводе
4.1. Математическая модель вентильно-индкуторного электродвигателя с независимым возбуждением
4.2. Синтез замкнутой системы управления вентильно-индукторным электроприводом
4.3. Реализация модели вентильно-индукторного электропривода
в компьютерной среде моделирования МаЙаЬ

4.4. Проверка адекватности модели вентильно-индукторного
электропривода
Выводы по главе
Глава 5. Исследование экспериментально невоспроизводимых и
опасных режимов работы электропривода
Выводы по главе
Глава 6. Экспериментальные исследования мощного
вентильно-индукторного электропривода
6.1. Структура экспериментального стенда
6.2. Экспериментальные исследования комплектного электропривода
6.2.1. Экспериментальные исследования электродвигателя ДВИ-800-1500
6.2.2. Экспериментальные исследования электропривода ВИП
6.2.3. Экспериментальные исследования электропривода в режиме “подхвата”
6.2.4. Экспериментальные исследования дистанционного управления электроприводом
6.3. Испытания электропривода на тепловой станции
Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение 1. Описание математической модели в МаОаЬ
Приложение 2. Технические параметры основных компонентов
электропривода
Приложение 3. Результаты тепловых испытаний электродвигателя

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ЕГО ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
1.1. Структура современного регулируемого электропривода
Современный регулируемый электропривод (РЭП) - это сложная электромеханическая система, состоящая из целого комплекса взаимосвязанных элементов. Общая структура современного РЭП показана на рис.1.1.
Сеть
Рис. 1.1. Общая структура современного РЭП.
По силовому каналу электропривода (широкие стрелки на рис. 1.1) передается преобразуемая энергия, по информационному каналу (тонкие стрелки на рис. 1.1) осуществляется управление потоком энергии, сбор и обработка сведений о состоянии системы, диагностика неисправностей.
Электропривод состоит из следующих элементов:
- электрический преобразователь (ЭП), передающий электрическую энергию от источника питания (электрическая сеть, генератор, аккумуляторная батарея и т.п.) к электромеханическому преобразователю и обратно и осуществляющий, если это нужно, преобразование параметров электрической энергии;

В первых двух случаях пуск резервного насоса производится из остановленного состояния и время разгона до обеспечения требуемого давления не всегда укладывается в заданный интервал.
Перечисленные недостатки всех известных способов резервирования, в результате которых снижается давление на выходе насоса, являются причиной еще одной аварийной ситуации на тепловой станции - это остановка котла в результате срабатывания защиты по расходу воды.
Анализ рынка мощных электроприводов постоянного и переменного тока с различными типами отечественных и импортных двигателей, представленный в табл. 3.1, показывает, что при мощности ЭП более 600 кВт наиболее перспективные ЭП переменного тока - высоковольтные, так как на такую мощность выпускаются в основном высоковольтные электродвигатели, следовательно, у такого электропривода достаточно высокая цена. Лишь у фирмы АВВ есть коммерческие предложения по низковольтным (380 В, 50 Гц) асинхронным электродвигателям мощностью до 630 кВт из стандартной серии, однако, преобразователя частоты к этому двигателю фирма не предлагает.
Рассмотрим типовые структуры мощных регулируемых электроприводов переменного тока с высоковольтными электродвигателями.
На рис.3.2(а) показана наиболее распространенная структура электропривода с классическим высоковольтным преобразователем частоты со звеном постоянного тока. Обязательными элементами этого ЭП являются фильтры на входе и выходе преобразователя. Показанный в этой структуре пунктиром трансформатор присутствует как правило в случае, если входной фидер имеет напряжение более 10 кВ. Недостатки данной структуры: относительно высокая цена ЭП, необходимость использования фильтров, снижающих КПД и увеличивающих цену и габариты преобразователей.