Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Математичне моделювання керованого асинхронного електропривода з вентильно-трансформаторним інвертором для шахтного електровозу
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Математичне моделювання керованого асинхронного електропривода з вентильно-трансформаторним інвертором для шахтного електровозу

Анотації

Ставицький В.М. Математичне моделювання керованого асинхронного електропривода з вентильно-трансформаторним інвертором для шахтного електровозу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Донецький національний технічний університет, Донецьк, 2002.

   Дисертація присвячена питанням дослідження асинхронного електропривода з вентильно-трансформаторним інвертором (ВТІ). Схема приводу дозволяє забезпечити узгодження відносно низької напруги джерела постійного струму з більш високою напругою асинхронного двигуна (АД) потужністю 20…50 кВт.
   Розроблена комп’ютерна математична модель динамічних процесів у системі ВТІ-АД. Отримано математичний опис статичного режиму роботи системи. Результати досліджень використані під час визначення раціональних параметрів схеми інвертора. Науково обгрунтовані раціональні співвідношення керованих величин асинхронного приводу шахтного електровозу.
   Проведені експериментальні дослідження лабораторного зразку приводу, які підтвердили адекватність отриманих теоретичних результатів.
   Розроблені схема та алгоритм програмного забезпечення блоку захисту та керування.
   Ключові слова: шахтний електровоз, електропривід, електромеханічна система, вентильно-трансформаторний інвертор, раціональні параметри.

Ставицкий В.Н. Математическое моделирование управляемого асинхронного электропривода с вентильно-трансформаторным инвертором для шахтного электровоза. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.03 – электротехнические комплексы и системы. – Донецкий национальный технический университет, Донецк, 2002.

   Диссертация посвящена вопросам исследования управляемого асинхронного электропривода с вентильно-трансформаторным инвертором. Актуальность работы обусловлена низкими эксплуатационными характеристиками привода постоянного тока, а также отсутствием приемлемых технических средств управления бесколлекторным приводом применительно к шахтному электровозу.
   В качестве основы предложена оригинальная схема вентильно-трансформаторного инвертора (ВТИ). Специфическая схема привода обеспечивает согласование относительно низкого напряжения источника постоянного тока с более высоким напряжением асинхронного двигателя (АД) мощностью 20…50 кВт. Ее новизна обусловливает необходимость исследования процессов в электромеханической системе ВТИ-АД с целью последующего обоснования рациональных параметров схемы и управления приводом.
   На основании совместного использования кусочно-припассовочного метода и матрично-топологической методики анализа электрических цепей разработана компьютерная математическая модель динамических процессов в системе ВТИ-АД, отличающаяся от известных учетом характерных состояний схемы, обусловленных проводимостью различных вентилей, а также учетом специфической трансформаторной связи между источником напряжения, двигательной нагрузкой и однофазными инвертирующими звеньями. Разработанная математическая модель позволяет исследовать влияние на процессы в системе ВТИ-АД параметров схемы, управляемых величин, а также специфического характера механической нагрузки привода.
   Как частный случай разработанной модели получено математическое описание статического режима, отличающееся учетом обусловленного наличием вентилей нелинейного взаимодействия ЭДС вращения и ЭДС источника. Разработана компьютерная модель, учитывающая влияние ЭДС вращения на характер токов и напряжений в системе ВТИ-АД и позволяющая определить амплитуду и фазу основных гармоник напряжений на участках схемы в установившемся режиме.
   Результаты математического моделирования использованы при определении рациональных параметров схемы замещения вентильно-трансформаторного инвертора. Критерием оптимизации является соответствие механических координат привода параметрам часового режима при условии минимальной величины потребляемого системой тока и фиксированной величины рабочего магнитного потока. Определение рациональных параметров схемы производилось на основании методов теории планирования эксперимента.
   Использование разработанных математических моделей электромеханической системы ВТИ-АД позволило научно обосновать математические зависимости, определяющие рациональные соотношения между управляемыми величинами исследуемого асинхронного привода применительно к электровозу АМ-8д во всем диапазоне варьирования механических координат, обусловленном заданной механической характеристикой привода. Полученные зависимости отличаются от известных учетом при их обосновании характерных особенностей схемы автономного инвертора, а также учетом специфических условий эксплуатации привода шахтного электровоза. Данные зависимости позволяют определить величины и соотношения частот и углов проводимости, обеспечивающие эффективное и экономичное регулирование режимов работы привода шахтного электровоза в зависимости от потребляемого тока и частоты вращения ротора электродвигателя при работе на заданной механической характеристике привода. Результирующая механическая характеристика привода представляет собой геометрическое место точек статических режимов работы АД, обусловленных, во-первых, семейством искусственных механических характеристик двигателя, а, во-вторых, статическим моментом сопротивления.
   Проведены экспериментальные исследования полномасштабного макетного образца привода, которые подтвердили адекватность разработанных теоретических положений.
   Разработана схема и алгоритм программного обеспечения блока защиты и управления. Результаты диссертации использованы ДонНТУ в ходе выполнения госбюджетной научно-исследовательской работы № Н17-95 “Исследование процессов и разработка принципов совершенствования автоматизированного электропривода горных машин на основе применения тиристорных коммутаторов” и в учебном процессе в ходе преподавания курсов “Основы силовой преобразовательной техники и силовое преобразовательное оборудование шахт”, “Автоматизированный электропривод машин и установок шахт и рудников”.
   Ключевые слова: шахтный электровоз, электропривод, электромеханическая система, вентильно-трансформаторный инвертор, рациональные параметры.

Stavitsky V.N. Mathematical modelling of the controlled asynchronous electric drive with the gate-transformer inverter for a mine electric locomotive. - Manuscript.

Thesis for a candidate’s of technical sciences degree by speciality 05.09.03 - electric and engineering complexes and systems. - Donetsk national technical university, Donetsk, 2002.

   The dissertation concerns of researching of the controlled asynchronous electric drive with the gate-transformer inverter (GTI). The original scheme of a drive allows to coordinate low voltage of a directive current source with higher voltage 20…50 kW asynchronous motor (AM).
   It's developed the computer mathematical model of dynamic processes in GTI-AM system. It is received the mathematical description of static system mode of operations. The research results are used for definition of rational parameters of converter equivalent scheme. The rational parities between parameters of asynchronous drive management are scientifically proved for mine electric locomotive.
   The experimental researches of a drive model sample are carried out. It have confirmed adequacy of the developed theoretical results. The circuit and software algorithm of the protection and management block is developed.
   Key words: mine electric locomotive, electric drive, electrical and mechanical system, gate-transformer inverter, rational parameters.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Математичне моделювання керованого асинхронного електропривода з вентильно-трансформаторним інвертором для шахтного електровозу

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!