ОПТИМІЗАЦІЯ ЧАСІВ НАМАГНІЧУВАННЯ І РОЗМАГНІЧУВАННЯ ЗУПИНЕНЕНИХ ЧАСТОТНО-РЕГУЛЬОВАНИХ СИНХРОННИХ МАШИН
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2019-1-1Ключові слова:
синхронний двигун, частотне регулювання, втрати електричної енергії, оптимізаціяАнотація
Мета роботи. Отримання аналітичних розрахункових залежностей для знаходження оптимальних часів намагнічування і розмагнічування зупинених частотно-регульованих синхронних машин і відповідних їм мінімальних втрат енергії в цих машинах для режимів намагнічування і розмагнічування.
Методи дослідження. Варіаційного обчислення і теорії подібності, операторний метод та імітаційного комп'ютерного моделювання.
Отримані результати. При варіюванні тривалості часів намагнічування і розмагнічування виконані дослідження електричних втрат енергії при режимах намагнічування і розмагнічування зупинених синхронних машин стосовно для різних їх типів (з обмоткою збудження при наявності або відсутності в них демпферного обмотки; з постійними магнітами; синхронно-реактивної машини) і з різними траєкторіями (оптимальної, лінійної і параболічної) зміни потокозчеплення і струмів цих машин. Визначено оптимальний вид траєкторій зміни потокозчеплення (або струму) для кожного з досліджуваних типів машин, відповідних мінімізації втрат енергії в даних машинах при режимах намагнічування і розмагнічування. Проведено розрахунки мінімальних втрат енергії і відповідних їм оптимальних часів намагнічування і розмагнічування для розглянутих типів синхронних машин.
Наукова новизна. Запропоновано для досліджуваних типів синхронних машин аналітичні залежності для розрахунку оптимальних часів намагнічування і розмагнічування, що забезпечують мінімальні втрати енергії в цих машинах при режимах намагнічування і розмагнічування. Отримано аналітичні залежності для обчислення мінімальних втрат енергії в зазначених машинах при цих режимах.
Практична цінність. За допомогою проведеної оптимізації часів намагнічування і розмагнічування досягається для розглянутих типів синхронних машин зниження в 1.2 – 1.4 рази і більше втрат енергії при режимах їх намагнічування і розмагнічування.
Посилання
[1] Sinyugin, V.YU., Magruk, V.I., Rodionov, V.G. (2018). Gidroakkumuliruyushchiye elektro-stantsii v sovremennoy energetike [Pumped storage power plants in modern energy]. ENAS, 352. (in Russia).
[2] Beschastnov, G.A., Karpov, A.M., Nemeni, T.M., Semenova, G.S. (1980). Raschet protsessa puska obratimogo agregata GAES ot staticheskogo preobrazovatelya chastoty [Calculation of the start-up process of a reversible unit of a PSPP from a static frequency converter]. Elektrichestvo, 3, 15 – 19.
[3] Veynger, A.M. (1985). Reguliruyemyy sinkhronnyy elektroprivod [Adjustable synchronous electric drive]. Energoatomizdat, 224. (in Russia).
[4] Kopylov, I.P., Klokov, B.K., Morozkin, V.P., Tokarev, B.F. (2011). Proyektirovaniye elektricheskikh mashin [Designing electric engines]. Yurayt, 767. (in Russia).
[5] Krishnan, R. (2010). Permanent magnet synchronous and brushless DC motor drives. CRC Press, 564.
[6] Synchronous Reluctance Motor RSB Su Prem E.B (2014). Type Series Booklet.
[7] Zakharov, V.N. (2018) Sinkhronno-reaktivnyye dvigateli: legkiye, nadezhnyye, effektivnyye i nedorogiye [Synchronous jet engines: light, reliable, efficient and inexpensive]. Promyshlennaya elek-trotekhnika i privody, 1 – 5. (in Russia).
[8] Polyakov, V.N., Shreyner, R.T. (2006). Ekstremal'noye upravleniye elektricheskimi dvigatelyami [Extreme control of electric motors]. UGTU–UPI, 420. (in Russia).
[9] Bose, B.K. (2002) Modern power electronics and AC drives. Prentice Hall RTR, 711.
[10] Volkov, V.A. (2018). Analiticheskiy raschet i optimizatsiya osnovnykh elektromagnitnykh poter' energii chastotno-reguliruyemogo sinkhronnogo dvigatelya s postoyannymi magnitami v pusko-tormoznykh re-zhimakh [Analytical calculation and optimization of the main electromagnetic energy losses of a frequency-regulated synchronous engine with permanent magnets in the start-braking regime]. Yelektromekhaníchní í energozberígayuchí sistemi. 2 (42), 8 – 22. (in Ukraine).
[11] Volkov, V.A. (2018). Energosberegayushcheye upravleniye tyagovym chastotno-reguliruyemym sinkhronno-reaktivnym dvigatelem [Energy-saving control of a variable frequency-regulated synchronous engine]. Yelektromekhaníchní í energozberígayuchí sistemi. 3 (43), 8 – 23. (in Ukraine).
[12] Volkov, V. (2017). Optimization of times of running and braking of position frequency-regulated asynchronous electric drives.Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 48-60. doi:http://dx.doi.org/10.15588/1607-6761-2017-1-7
[13] Pivnyak, G.G., Volkov, A.V. (2006). Sovremennyye chastotno-reguliruyemie asinkhronnyye elektroprivody s shirotno-impul'snoy modulyatsiyey [Modern frequency-controlled asynchronous electric drives with pulse-width modulation] NGU, 470. (in Ukraine).
[14] Venikov, V.A. (1976) Teoriya podobiya i modelirovaniya [The theory of similarity and modeling]. 479. (in Russia).
[15] Petrov, YU.P. (1977). Variatsionnyye metody teorii optimal'nogo upravleniya [Variational methods of the theory of optimal control]. 280. (in Russia).
[16] Korn, G., Korn, T. (1973). Saprovochnik po matematike (dlya nauchnih rabotnikov i ingenerov) [Mathematical handbook (for scientists and engineers)]. 832. (in Russia).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 V.A. Volkov
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.
