Вибрано та обгрунтовано раціональні режими низькочастотних млинів примусового подрібнення та систем керування їх синхронним приводом, визначено форму механічних характеристик млинів та розроблено засоби підвищення надійності запуску їх приводів, а також узагальнений алгоритм програмного формування напруги збудника синхронних двигунів з метою забезпечення бажаного закону зміни електромагнітного моменту. Виявлено зв'язок конструктивних і режимних параметрів млинів з їх енергетичною ефективністю, одержано вираз для їх корисної потужності та розроблено метод запуску та функціональну схему пристрою програмного формування напруги збудника синхронного двигуна з метою максимального зниження динамічних навантажень зубчастих елементів приводу. Доведено можливість ефективного використання двомоторного синхронного приводу з електричним вирівнюванням навантажень.

Вирішено науково-прикладну проблему розвитку наукових і методологічних основ створення систем керування синхронними електроприводами (СЕП) з ємнісними нагромаджувачами енергії (ЄНЕ) в контурі збудження. Висвітлено нові закономірності та залежності енергообмінних процесів між ЄНЕ та контуром збудження на основі розробленого математичного забезпечення. Досліджено вплив ЄНЕ на режими роботи СЕП. Проаналізовано алгоритми керування ЄНЕ та раціональних параметрів контуру збудження для одержання необхідних квазістатичних і динамічних характеристик СЕП. Установлені залежності та закономірності є основою для створення нових систем керування СЕП з ЄНЕ в контурі збудження, підвищують експлуатаційну надійність СЕП установок і механізмів безперервних і складних технологічних процесів у разі раптових короткочасних порушень електропостачання та прикладання значного навантаження до валу двигуна. Розроблено математичні моделі, структурні схеми, алгоритми та програми розрахунку нестаціонарних режимів синхронних двигунів (СД) за умов вмикання ЄНЕ в контур збудження. Наведено математичний опис СД як суб'єкта керування в разі вмикання в контур збудження емнісних, резисторних і ключових елементів.

Рассмотрены принципы построения робастных систем управления синхронным электроприводом при использовании комбинированных методов управления с оценкой и компенсацией неопределённости внешних воздействий, механических и электрических параметров.

Розглянуто принципи побудови робастних систем керування синхронним електроприводом з використанням комбінованих методів керування з оцінкою і компенсацією невизначеності зовнішніх збурень, механічних та електричних параметрів.

Тhe principles of construction of robust control systems by synchronous electric drive with using of combined method's control with estimation and compensation of uncertainty of external influences, mechanical and electrical parameters are considered.

Проаналізовано процеси та характеристики синхронного електроприводу зі струмовим компаундуванням.

Проанализированы процессы и характеристики синхронного электропривода с токовым компаундированием.

Analyzed of process and characteristics of synchronous drive with compound excitation system.

Індекс рубрикатора НБУВ: З291.62-05

Рубрики:

Синхронний електричний привід

Шифр НБУВ: Ж29197 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З291.62

Рубрики:

Синхронний електричний привід

Шифр НБУВ: Ж69802 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З291.62

Рубрики:

Синхронний електричний привід

Шифр НБУВ: Ж69772 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З291.62-05

Рубрики:

Синхронний електричний привід

Шифр НБУВ: Ж100119 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Algorithms of the program control over the feed source of an engine are proposed. The feed source includes gages and two regulators, and the microprocessor control system has two channels for the realization of the algorithms and the compensation of the instability of parameters of the electric drive, respectively.

Показано можливість підвищення ефективності роботи асинхронних електроприводів, що мають стохастичні моменти навантаження, за рахунок створення замкнених систем із статистично оптимальними регу-ляторами. Визначено оптимальні структури регуляторів електроприводів такого класу в залежності від виду випадкових збурень. Моделювання роботи електроприводу дробарки зерна показало ефективність фільтрації статистично оптимальним регулятором високочастотних складових випадкових моментів навантаження, підвищення циклових показників енергоефективності електроприводу таких, як циклові ккд та коефіцієнт потужності, зменшення дисперсій його вихідних параметрів і електромагнітного моменту, швидкості, струму.

Увагу приділено вирішенню наукового завдання синтезу системи енергоформуючого керування (СЕФК) нелінійними електромеханічними системами (EMC) на базі синхронних машин з постійними магнітами (СМПМ). Проведено дослідження та аналіз наявних структур формувачів керуючих впливів (ФКВ) для СЕФК електроприводами на базі СМПМ. Запропоновано спосіб уведення додаткових впливів у ланки механічної частини EMC, за яким одержано нові структури ФКВ з параметром механічного демпфірування. Проведено аналіз і порівняльні дослідження роботи СЕФК за різних структур ФКВ з відомою системою векторного керування СМПМ на основі підпорядкованого регулювання. Запропоновано спосіб оптимального параметричного синтезу гамільтонових систем, який перевірено на СЕФК електроприводів постійного струму та на базі СМПМ. Виконано синтез СЕФК двомасовою ЕМС. Одержано ФКВ для СЕФК електричним навантаженням вітроелектроустановки на базі синхронного генератора з постійними магнітами та одно- і двомасовою механічною частинами. Запропоновано режим "оптимальної швидкодії" вітроелектроустановки. Проведено порівняння результатів експериментальних і комп'ютерних досліджень роботи СЕФК з різними структурами ФКВ.

Рассмотрена робастная энергосберегающая система управления синхронным электроприводом при использовании комбинированных методов управления с оценкой и компенсацией неопределенности внешних воздействий, механических и электрических параметров.

Розглянуто робастну енергозберігальну систему керування синхронним електроприводом при використанні комбінованих методів керування з оцінкою і компенсацією невизначеності зовнішніх впливів, механічних і електричних параметрів.

Сonsidered robust energy-saving control system synchronous drive using combined methods of control uncertainty estimation and compensation of external influences, mechanical and electrical parameters.

Приведен µ-синтез робастной системы управления на примере синхронного электропривода, функционирующей в условиях неполной информации об объекте и с учетом его неопределенностей параметрического типа. Изложен материал µ-анализа, суть которого заключается в нахождении максимально возможного значения структурного сингулярного числа µ для данной системы. Синтезированный µ-регулятор обеспечивает робастную устойчивость и качество для всех допустимых неопределенностей объекта.

Наведено µ-синтез робастної системи керування на прикладі синхронного електроприводу, що функціонує за умов неповної інформації про об'єкт і з урахуванням його невизначених параметричного типу. Викладено матеріал µ-аналізу, суть якого полягає в знаходженні максимально можливого значення структурного сингулярного числа µ для такої системи. Синтезований µ-регулятор забезпечує робастну стійкість і якість для всіх допустимих невизначеностей об'єкта.

Рresents a µ-synthesis robust control system on the example of synchronous electric drives, which functions under incomplete information about the plant and subject of his uncertain parametric type. The paper also contains the material µ-analysis, the essence of which is to find the maxi-mum possible value of structured singular value µ for a given system. The µ-controller are synthe-sized, that ensure robust stability and performance for all possible uncertainties of the plant.

Розглянуто структуру системи керування низькошвидкісним сервоприводом, що містить синхронний двигун зі збудженням від постійних магнітів та інкрементальний енкодер. Обгрунтовано спосіб формування квазісинусоїдальних напруг живлення. Запропоновано методику розрахунку рівня пульсацій частоти обертання за умов використання енкодера з відомою роздільною здатністю та пропорційного регулятора.

Запропоновано нову структурну реалізацію системи тризонного регулювання швидкості системи електропривода на базі синхронного двигуна з постійними магнітами з використанням оптимальних стратегій керування "Максимальний момент на ампер" та "Максимальний ампер на вольт", в якій підтримка напруги статора на максимально припустимому рівні здійснюється не за допомогою додаткового контуру напруги, а за рахунок подвійного динамічного обмеження моментоутворювальної складової струму статора.

Цель работы - исследование влияния резкопеременной электрической нагрузки на нестационарные электромагнитные явления и электромеханические процессы в синхронном электроприводе. Теоретические и экспериментальные методики исследований и анализа совокупности параметров резкопеременных нагрузок электротехнологических комплексов и электромагнитных процессов в электрооборудовании; физико-аналитические методики для получения зависимостей влияния электротехнологических нагрузок на техническое состояние, аварийность электрооборудования, добавочные потери и нестационарных электромагнитных явлений в системах и оборудовании. Выполнены расчеты превышения колебательных процессов вала синхронного электропривода, которые возбуждаются резкопеременными нагрузками, относительно нормированных государственными стандартами. Исходя из первостепенных требований электропривода и обеспечения нормируемых колебаний вала двигателя и возрастающих требований к надежности, эффективности и снижения энергозатрат на единицу вырабатываемой продукции было исследовано влияние нестационарных электромагнитных процессов на электромеханические параметры электропривода. Предложена математическая методика нестационарных электромагнитных процессов в синхронном электроприводе, которая позволяет исследовать влияние несинусоидальности и несимметрии токов и напряжений на электромеханические параметры. Приведена инженерная методика оценки колебательной функции вала в зависимости от характера нестационарных электромагнитных процессов в синхронном электродвигателе. Предложена инженерная методика оценки колебаний вала синхронного электропривода при нестационарных электромагнитных процессах, приводящих к увеличению показателей нормативно-технической документации.

Мета роботи - розробка автоматичної системи збудження із нестандартним алгоритмом керування потужних синхронних приводів механізмів гірничо-металургійного комплексу, які характеризуються періодичними ударними навантаженнями. Для проведення досліджень використані положення теорії електричних машин, методи синтезу автоматичних систем, математичне моделювання у пакеті Matlab. 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. 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. Використання запропонованого методу дозволить створити автоматичну систему збудження потужних синхронних двигунів, завдяки якій можливо збільшити міжремонтний термін роботи синхронного приводу.

Современные горно-металлургические комплексы оборудуются группой одинаковых технологических агрегатов с мощным синхронным электроприводом. Запуск групповых синхронных электроприводов, объединенных питающей сетью соизмеримой мощности, обладает дополнительными особенностями. Для облегчения запуска мощных синхронных двигателей в групповом электроприводе применяют перевозбуждение ранее запущенных синхронных двигателей для повышения уровня напряжения в питающей сети. Цель работы - определение оптимального уровня перевозбуждения ранее запущенного синхронного двигателя. Для исследования группового синхронного электропривода использовано математическое моделирование группового синхронного электропривода на основе известных уравнений Парка-Горева. Для оценки процесса управляемого запуска синхронного двигателя предложено использовать показатель эффективности процесса запуска. Для определения полного фазного тока группового синхронного электропривода выполнено преобразование токов синхронных двигателей в ортогональной системе координат d, q, 0 в фазные координаты. Модель группового синхронного электропривода дополнена подсистемой определения полного фазного тока и падения напряжения в питающей линии. Получены зависимости износа электромеханического оборудования, его энергопотребления и показателя эффективности процесса запуска от управляющего воздействия. На основе применения показателя эффективности процесса запуска решена задача определения оптимального уровня перевозбуждения работающего синхронного двигателя для управления запуском последующих двигателей в групповом электроприводе. Впервые установлено, что показатель эффективности процесса запуска синхронного двигателя в составе группового электропривода имеет экстремальный характер. Применение предложенного метода оптимизации процесса запуска синхронного двигателя в групповом электроприводе позволит повысить технико-экономические показатели работы горно-металлургических комплексов в промышленности Украины.

Шляхом моделювання проведено дослідження розподілу потужності електричної енергії системи електроспоживання виробничого цеху. В якості енергоємного об'єкту з нелінійним навантаженням обрано привід синхронного двигуна, що керується тиристорним перетворювачем. В ході досліджень розглянуто вплив даної системи на потужність електричної енергії.

Робота посвящена минимизации потерь энергии частотно-регулируемого синхронного двигателя с электромагнитным возбуждением в пуско-тормозных режимах привода летучих ножниц посредством оптимизации скорости резания и его траекторий изменения скорости при разгоне и торможении. При исследованиях использовались методы подобия, математического анализа и компьютерного моделирования. Выполнено исследование изменения тока статора, токов продольной и поперечной обмоток возбуждения и электрических потерь мощности компенсированного синхронного двигателя при варьировании значения развиваемого им электромагнитного момента, а также переходных электромеханических и энергетических процессов этого двигателя при пуско-тормозных режимах. Применительно к рабочему циклу привода летучих ножниц проведено исследование зависимости электромагнитных потерь энергии синхронного двигателя от скорости резания при различных траекториях изменения скорости двигателя. Определены оптимальные траектории изменения скорости указанного двигателя, при которых минимизируются его электромагнитные потери энергии в пуско-тормозных режимах. Выполнен расчет потребления активной энергии и ожидаемой ее экономии в этом двигателе, достигаемой за счет предложенной оптимизации потерь энергии для рабочего цикла резания синхронного электропривода летучих ножниц. Получена аналитическая зависимость для нахождения оптимального значения продольной проекции статорного тока синхронного двигателя при управлении им с постоянством потокосцепления статора, обеспечивающей минимизацию электрических по-терь мощности этого двигателя. Предложена методика оптимизации потерь энергии частотно-регулируемого синхронного двигателя с электромагнитным возбуждением для цикла резания летучих ножниц, посредством которой минимизируются указанные потери энергии и определяются оптимальная скорость резания и оптимальные траектории изменения скорости двигателя при пуско-тормозных режимах. Выполненные исследования позволяют уменьшить непроизводительные потери электроэнергии в частотно-регулируемом синхронном двигателе с электромагнитным возбуждением при пуско-тормозных режимах.