Агрегированные преобразовательные комплексы для питания цеховой двигательной нагрузки на частотах, отличных от общепромышленной

• Автор: Митяшин, Никита Петрович
• Шифр специальности: 05.09.03, 05.09.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 455 с. : ил.

1. Электрические комплексы для питания технологической нагрузки

на частотах, отличных от общепромышленной.

1.1. Области применения электрических комплексов для питания технологической нагрузки.
1.2. Проблема повышения качества электроэнергии, генерируемой электрическими комплексами.

1.3. Проблема синтеза электрических комплексов

1.4. Агрегатномодульный принцип построения электротехнического оборудования.

Выводы по главе.

2. Системные проблемы создания электромеханических комплексов

2.1. Агрегирование как метод синтеза нового электромеханического оборудования.

2.2. Модульная система и ее основные

компоненты
2.3. Модульная декомпозиция оборудования как метод построения модульных систем.
2.4. Принципы организации модульных систем
2.5. Математические модели показателей модульной системы
2.6. Математические модели процедуры агрегирования
2.6.1. Фреймовые модели объектов МС.
2.6.2. Моделирование процедуры агрегирования
2.6.3. Агрегирование с учетом ресурсов интерфейсов
2.6.4. Способы задания структуры компоновки.
2.6.5. Модели процедуры агрегирования на основе сетей Петри.
2.6.6. Обобщения понятия агрегирования
Выводы по главе.
3. Синтез модульных объектов на основе отношения агрегируемости
3.1. Формализация и постановка задачи синтеза модульных объектов на основе отношения агрегируемости
3.2. Существования решения задачи синтеза.
3.3. Построение модульных объектов с заданными свойствами.
3.4. Выбор вариантов синтеза.
3.5. Выбор при неравнозначности критериев
3.6. Синтез структуры многочастотной системы электроснабжения
3.7. Варианты схем электроснабжения многочастотного электропривода.
Выводы по главе
4. Синтез агрегатов и комплексов.
Ш 4.1. Неформальный синтез агрегатов и комплексов.
4.2. Принципы агрегирования
4.3. Агрегирование многофазных схем
4.4. Примеры синтеза агрегатов и комплексов.
4.5. Агрегирование инверторов с помощью многообмоточного
трансформатора и расщепленной конденсаторной батареи.
Выводы по главе
5. Моделирование электротехнических комплексов и их элементов
5.1. Модели электротехнических комплексов.
5.2. Моделирование элементов, узлов и блоков
5.2.1. Модели вентиля. Модели с постоянной и переменной структурой.
5.2.2. Модели с переменной структурой вентильных узлов и блоков
5.3. Одноуровневое моделирование вентильных агрегатов
5.3.1. Модели на основе учета первой трмоники.
5.3.2. Модели, основанные на симметрии структуры объектов
5.4. Установившиеся режимы структурно симметричных агрегатов
Выводы по главе
6. Качество электрической энергии в агрегированных источниках
питания
6.1. Особенности проблемы качества электроэнергии в агрегированных электрических комплексах.
6.2. Преобразование спектра кривой выходного напряжения при 4 агрегировании с помощью расщепленной конденсаторной
батареи
6.3. Агрегирование инверторов напряжения.
6.4. Повышение качества входного тока электрического комплекса при
Ф применении агрегатномодульного принципа.
6.5. Оценка влияния малых неопределенных параметров модулей на характеристики агрегированного объекта.
6.6. Исследование несимметричных режимов агрегированных преобразовательных комплексов
6.7. Исследования режимов агрегированного АИТ с расщепленной конденсаторной батареей
Выводы по главе
7. Агрегатномодульный подход к построению электротехнических
комплексов с перестраиваемой структурой
7.1. Концепция гибкости силовых комплексов.
7.2. Оценка эффективности переагрегирования
7.3. Электротехнический комплекс для питания много двигательного привода
7.4. Инвертор с изменяемой структурой для питания двигательной нагрузки.
7.5. Гибкие комплексы для электроснабжения на повышенных частотах
7.6. Управление структурой гибких преобразовательных комплексов
7.7. Гибкость за счет многоцелевого использования оборудования.
Выводы по главе
8. Исследования агрегированных комплексов для питания двигательной
нагрузки.
8.1. Групповая двигательная нагрузка как основной вид нагрузки агрегированных преобразовательных комплексов.
8.2. Модели потоков событий групповой двигательной нагрузки
8.3. Переходная проводимость ГДН как случайная функция времени.
8.4. Математические модели асинхронного двигателя
8.5. Расчет и аппроксимация переходных проводимостей АД
8.6. Расчет средних значений проводимостей ГДН.
8.7. Сетевая модель групповой двигательной нагрузки
8.8. Схемы организации электроснабжения ГДН на базе преобразовательных комплексов
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
1 Библиографический список литературы.
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


Несмотря на то, что агрегатномодульный метод успешно применяется во многих отраслях техники, задача выделения модулей, т. Назовем указанную выше задачу задачей декомпозиции оборудования на модули или просто модульной декомпозицией МД. Очевидно, что задача МД, как правило, должна иметь множество решений. Прежде всего, обратим внимание на иерархию уровней, упомянутую выше. Анализируя различные подходы к указанной проблеме см. Уровень элементов первичных модулей. Уровень конструктивных узлов. Уровень функциональных блоков. Уровень агрегатов. Уровень комплексов. Уровень сетей. Уровень элементов это уровень элементов схем преобразователей тиристоры, диоды, конденсаторы, катушки индуктивности и т. Уровень конструктивных узлов содержит такие соединения, как упомянутые выше транзисторнодиодные, тиристорнодиодные, тиристорнотиристорные пары, типовые модули схем управления. Уровень функциональных блоков транзисторные, тиристорные и диодные одно и многофазные мосты, коммутационные блоки, анодные или катодные вентильные группы, а также блоки управления ими. Агрегатами являются управляемые транзисторные и тиристорные схемы, такие, как инверторы, регулируемые выпрямители. Преобразователи частоты, содержащие несколько агрегатов например, по схеме выпрямитель инвертор компенсатор реактивной мощности соответствуют уровню комплексов. Наконец, совокупность нескольких преобразователей, соединенных вместе и решающих общую задачу см. Пусть теперь к1 и Мк конечное множество объектов первых к1 уровней. Если любой объекг кго уровня может быть представлен агрегированием элементов множества Мк, то оно может быть названо модульной системой кго уровня. Задача модульной декомпозиции может быть поставлена для любого уровня к1 и сводится к нахождению указанного множества Мк. Разработка методики построения множества Мк для всех к1. Выработка системы показателей, оценивающих различные модульные системы одного и того же уровня. Разработка методов выбора варианта модульной системы, отвечающей заданным требованиям. В силу сложности и неоднозначности задачи декомпозиции, процесс ее решения должен быть итеративным. Переход от одной итерации к другой связан с исследованием очередного приближения путем моделирования процесса его применения синтез основных компоновок, расчет их характеристик, сравнением с результатами исследования предыдущего приближения и оценкой соответствия заданным требованиям. Таким образом, все указанные проблемы взаимосвязаны, причем полное решение первой из них включает решение двух остальных. Предложенная автором методика модульной декомпозиции, основанная на теории нечетких бинарных отношений 4, изложена в 1. В 3 сформированы системообразующие принципы организации дискретных технологических систем с изменяющейся структурой СИС. Дальнейший системный анализ показывает, что не все из приведенных принципов являются независимыми. Кроме этого их содержание не дает возможности непосредственной количественной оценки степени выполнения этих принципов для конкретной модульной системы. На рис. СИС. Первый уровень содержит три основных принципа вариативность, полнота, избыточность. Необходимость выполнения этих трех принципов для произвольной модульной СИС очевидна. Действительно, вариативность способность к изменению структуры и функций оборудования заложены в самом определении СИС. Полнота подразумевает выполнимость всех производственных задач заданного класса с помощью элементов рассматриваемой системы, без чего последняя не обеспечивала бы своего назначения. Наконец, избыточность позволяет осуществлять выбор вариантов оборудования на основе структурной и параметрической оптимизации, без чего СИС также лишается смысла. Для обоснования достаточности трех основных принципов произведена декомпозиция каждого из них на составляющие второго уровня. Принцип вариативности декомпозируется на три составляющие агрегируемость, открытость и распределенность. Агрегируемость характеризует основной метод, которым достигается вариативность, в соответствии с которым СИС образуется путем стыковки модулей и промежуточных компоновок системы. Рис.