КОМПЕНСАЦІЯ РІЗКО-ЗМІННОГО СТРУМУ ЯКОРЯ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ ПРИВОДІВ ЗАСОБАМИ АВТОМАТИЧНОЇ СИСТЕМИ ЗБУДЖЕННЯ ІЗ НЕСТАНДАРТНИМ АЛГОРИТМОМ КЕРУВАННЯ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6761-2018-1-8

Ключові слова:

потужний синхронний двигун, система автоматичного керування збудженням, модель двигуна для частотного керування, синтез та уточнення параметрів регулятора, обґрунтування методу керування

Анотація

Мета роботи. Розробка автоматичної системи збудження із нестандартним алгоритмом керування потужних синхронних приводів механізмів гірничо-металургійного комплексу, які характеризуються періодичними ударними навантаженнями.

Методи досліджень. Для проведення досліджень використані положення теорії електричних машин, методи синтезу автоматичних систем, математичне моделювання у пакеті Matlab.

Отримані результати. Створено варіант моделі синхронного двигуна для випадків частотного керування, на базі якого синтезовано структуру системи автоматичного керування збудженням, отримано уточнюючий коефіцієнт для розрахунку підсилення інтегральної частини регулятора та запропоновано алгоритм раціонального керування синхронним приводом за умови кращої нейтралізації зусиль руйнування ізоляції дротів якірних котушок двигуна.

Наукова новизна. Запропоновано оригінальний варіант динамічної моделі синхронного двигуна, яка дозволяє скористатись класичним методом синтезу регулятора повздовжнього струму якоря, що стабілізується магнітним потоком збудження, а також сформульовано вимоги до реалізації нестандартного алгоритму керування збудженням, що забезпечує суттєве зменшення динамічного струму якоря в момент пікової дії навантаження.

Практична цінність. Використання запропонованого методу дозволить створити автоматичну систему збудження потужних синхронних двигунів, завдяки якій можливо збільшити міжремонтний термін роботи синхронного приводу.

Біографії авторів

V. A. BORODAI, Національний Технічний Університет «Дніпровська політехніка”

доцент, канд. техн. наук, доцент кафедри електропривода

R. A. BOROVYK, Національний Технічний Університет «Дніпровська політехніка”

ассистент каф. электропривода

O. YU. NESTEROVA, Національний Технічний Університет «Дніпровська політехніка”

канд. педагог. наук, доцент кафедри перекладу

Посилання

[1] Beshta, O.S., Balakhontsev, O.V., Borovik, R.O., Drum, V.V. (2013). Razrabotka rekomendacij po jekspluatacii sinhronnogo dvigatelja glavnogo privoda avtomat-stana prokatki trub OOO “INTERPAJP NIKO TJuB” [Development of recommendations on the operation of the synchronoous motor of the main drive of the machine-rolling mill of pipes of LLC INTERPIPY NIKO TYUB]. Report on research and development (conclusions). State University "NSU", Dnipropetrovs’k, 34.

[2] Maklakova, Ye.A. (2017). Using of Pre-Acceleration of Rolling Mill Motor Shaft for Reduce the Dynamic Load. Russian Internet Journal of Electrical Engineering, 4, 1, 19-22. [in Russian]

[3] Linkov, S.A., Sarvarov, A.S., Bachurin, I.V. (2014). Analiz sistem upravlenija sinhronnyh jelektroprivodov [Analysis of control systems for synchronous electric drives]. EsiK. Series "Theory and practice of an automated electric drive"., 2 (23), 25-28. [in Russian]

[4] Slobodenyuk, D.V., Byelorzhezsky, O.V. (2015). Capacitive storage device in the excitation circuit of a synchronous machine for forcing and extinguishing the field. Electrical Engineering and Electromechanics, 2015, 2, 16-20.

[5] Shevchenko, I.S., Morozov, D.I. (2014). Special'ni pytannja teorii' elektropryvoda. Dynamika synhronnogo elektropryvoda: navch. po-sib. [Special issues in the theory of electric drive. Dynamics of synchronous electric drive]: [Teach. Manual]. Kiev, Department Publ., 267 p.

[6] Stalemate. 53711 Ukraine, IPC (2009) H02M 1/08. Sposib stabilizacii' reaktyvnoi' potuzhnosti synhronnogo generatora shljahom slidkuju chogo koryguvannja jogo naprugy zbudzhennja [The way to stabilize the reactive power of the synchronous generator by following the correction of its excitation voltage]. V.M. Ryabenky, O.O. Ushkarenko, O.L. Bilokin; Applicant and patent attorney NUS them. acad. Makarov Application U.S. 01005973 dated February 10, 2011.

[7] Stalemate. 56988 Ukraine, IPC (2010) H02M 1/08. Sposib poslidovnogo koryguvannja strumu zbudzhennja synhronnogo generatora dlja stabilizacii' jogo reaktyvnoi' potuzhnosti [Consistent correction of the excitation current of the synchronous generator to stabilize its reactive power]. V.M. Ryabenky, O.O. Ushkarenko, O.L. Bilokin; Applicant and patent attorney NUS them. acad. Makarov Application U.S. 01005970 dated February 10, 2011.

[8] Shurygina, G.V. (2005). Uluchshenie jekspluatacionnyh harakteristik sinhronnyh jelektroprivodov metallurgicheskih agregatov [Improvement of performance characteristics of synchronous electric drives of metallurgical units]. The thesis abstract on the competition of a scientific degree of the Cand.Tech.Sci. Magnitogorsk State Technical University. G.I. Nosov, 20. [in Russian]

[9] Babaei, M., Nazarzadeh, J., Faiz, J. (2008). Nonlinear feedback control of chaos in synchronous reluctance motor drive systems. Industrial Technology, ICIT 2008. IEEE International Conference, 4 p. doi: 10.1109/ICIT.2008. 4608524.

[10] Kirichenko, V.I., School, M.I., Kirichenko, V.V., Borovik, R.A. (2006). Programmno upravljaemyj vozbuditel' sinhronnyh dvigatelej [Software-driven exciter of synchronous motors]. Nauka ta іnnovacii, Kiev, 2, 3, 28-37.

[11] Zadorozhnaya, I.N., Zadorozhny, N.A. (2017). Sintez jelektromehanicheskoj sistemy predel'noj stepeni ustojchivosti i minimal'noj kolebatel'nosti uprugoj mehanicheskoj podsistemy [Synthesis of the electromechanical system of the limiting degree of stability and minimum vibration of the elastic mechanical subsystem]. ISSN 2079-8024. Bulletin of NTU "KhPI", 27 (1249), 150-155.

[12] Stalemate. 63053 Ukraine, IPC (2010) H02M 1/08. Sposib uperezhdajuchogo koreguvannja naprugy zbudzhennja generatora pry roboti na asynhronnyj dvygun [The method of overcoming the correction of the voltage of the generator's oscillation when working on an asynchronous motor]. V.M. Ryabenky, OO Ushkarenko, O.Ya. Dubovik; Applicant and patent holder NUS them. acad. Makarov Application U.S. 01102430 of September 26, 2011.

[13] Stalemate. 62906 Ukraine, IPC (2010) H02M 1/08. Sposib uperedzhujuchogo koryguvannja generatorom, shho pracjuje na asynhronnyj dvygun [The method of preemptive correction by a generator operating on an asynchronous motor]. V.M. Ryabenkiy, OO Ushkarenko, O.Ya. Dubovik; Applicant and patent holder NUS them. acad. Makarov Application U.S. 01100496 of September 26, 2011.

[14] Stalemate. 62904 Ukraine, IPC (2010) H02M 1/08. Method of biasing correction by a generator working on an asynchronous motor. V.М. Ryabenkiy, O.O. Ushkarenko, O.Ya. Dubovik, AV Krylov; Applicant and patent holder NUS them. acad. Makarou. Application U.S. 01100491 dated September 26, 2011.

[15] Borodai, V., Borovyk, R., Nesterova, О. (2017). Efficient Transient Modes of Synchronous Drive for Mining and Smelting Mechanisms. Mechanics, Materials Science & Engineering,8, 8, 133-142. doi:10.2412/ mmse.71.21.693.

[16] Nizimov, V.B., Snigko, A.A. (2011). Sistema vektornogo upravlenija sinhronnym dvigatelem s emkostnym nakopitelem jenergii v konture vozbuzhdenija [Vector control system for a synchronous motor with a capacitive energy storage device in an excitation circuit]. Herald Sumy State University. Seria "Technical sciences", 3, 7-12

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-05-31

Як цитувати

BORODAI, V. A., BOROVYK, R. A., & NESTEROVA, O. Y. (2018). КОМПЕНСАЦІЯ РІЗКО-ЗМІННОГО СТРУМУ ЯКОРЯ ПОТУЖНИХ СИНХРОННИХ ПРИВОДІВ ЗАСОБАМИ АВТОМАТИЧНОЇ СИСТЕМИ ЗБУДЖЕННЯ ІЗ НЕСТАНДАРТНИМ АЛГОРИТМОМ КЕРУВАННЯ. Електротехніка та електроенергетика, (1), 72–80. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2018-1-8

Номер

№ 1 (2018): Електротехніка та електроенергетика

Розділ

Електротехніка

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 BORODAI V. A., BOROVIK R. A., NESTEROVA O. YU.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Положення про авторські права Creative Commons

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.