ВЛИЯНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ В СИНХРОННОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ

V. V. Zinovkin, M. L. Antonov, Yu. O. Krysan

Аннотация


Цель работы. Исследование влияния резкопеременной электрической нагрузки на нестационарные электромагнитные явления и электромеханические процессы в синхронном электроприводе.

Методы исследования. 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.

Полученные результаты. 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.

Научна новизна. 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.

Практическая ценность. Предложена инженерная методика оценки колебаний вала синхронного электропривода при нестационарных электромагнитных процессах, приводящих к увеличению показателей нормативно-технической документации.


Ключевые слова


нестационарные электромагнитные процессы; синхронный электропривод; резкопеременная нагрузка математическая модель; механические колебания; нормируемые показатели

Полный текст:

PDF

Литература


Postnikov, I. M. (1960). Proektirovanie elektricheskih mashin. Kiev: Gostehizdat, 234.

Uajt, D. (1964). Elektromehanicheskoe preobrazovanie energii. M.-L.: Jenergija, 240.

Zinovkin, V. V. (2005). Nestacionarnye elektromagnitnye processy v elektrooborudovanii energoemkih elektrotehnologicheskih kompleksov s rezkopere-mennym harakterom nagruzki. Radіoelektronіka, Іnformatika, Upravlіnnja, 2, 142 – 148. (in Russian)

Zinovkin, V. V. (2005). Verojatnostnye parametry rezkoperemennyh nagruzok energoemkih jelektrotehnologicheskih kompleksov. Pracі ІED NAN, 1(10), 136–144. (in Russian)

Zinovkin, V., Volkova, O., & Karpenko, V. (2006). Investigation of electrothermic processes in contacts of switching devices under a current load. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 52-57. (in Russian)

Trufanov, I., Metelskiy, V., Bogdanova, L., Krisan, Y., Shabliy, M. (2002). Computer optimization on energy- and save resource expert system parameters of management electrosteel-smelting. Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science IEEE Cat. 02, 542, 207. doi: 10.1109/TCSET.2002.1015924.

Zabolotnyi, A., Fedosha, D., Yatsenko, A., & Kryvoruchenko, N. (2008). Improved method for forming potential of optimal structure of the distribution network. Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 74-80.

Bezotosnyy, V. F., Vlasenko, E. V. (2004). Uchet energeticheskikh faktorov pri raschete namagnichennosti ferromagnitnykh materialov. Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 13–17.

Zinovkin, V. V., Zaluzhnyj, M. Yu. (2003). Simulation modeling of non-stationary electromagnetic processes and their characteristics using the BOX POWER SUSTEM BOX POWER SUSTEM of the MATLAB package. Problemy povyshenija jeffektivnosti jelektromehanicheskih preobrazovatelej v jelektrojenergeticheskih sistemah, 75–80. (in Russian)

Zaluzhnyi, M. (2009). Simulation of non-stationary electromagnetic processes in the system of electrical supply of energoemic electrotechnological complexes. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 70-73.

Antonov, N. (2008). Predicts ladder vector control stator current in the asynchronous electric drive with a simplified two-tier direct frequency converter. Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 37-48.

Kotsur, M. (2014). Features of the of thermal effect impact on the asynchronous motor with the modified pulse control system in conditions of frequent starts. Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 32-36. DOI: 10.15588/1607-6761-2014-1-5

Yarymbash, S., Kylymnyk, I., & Yarymbash, D. (2010). Specific determination of equivalent circuit parameters in the furnace loop of the AC graphitizing furnace. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 36-43. DOI: 10.15588/1607-6761-2010-2-6

Lazarev, V., Lazarev, I. (2005). O prichine umen'shenija sil osevoj pressovki obmotok transformatorov pri korotkih zamykanijah. [About the reason of reduction of forces of axial pressing of windings of transformers at short circuits] Electrical Engineering And Power Engineering, 1, 18-22 (in Russian)

Zinovkin, V., Kulinich, Е. (2009). Modeling of the automated electric drive of the doseter of the technological line of preparation of the gazobeton. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 49-53.

Milyih, V. I., Polyakova, N. V. (2013) An analysis of harmonic composition the AC magnetic field associ-ated with a rotating rotor turbine generator, at idle speed and short circuit modes, Electrical Engineer-ing And Power Engineering, 2, 5–12. DOI: 10.15588/1607-6761-2013-2-1.

Yarymbash, D., Kotsur, M., Yarymbash, S., & Kotsur, I. (2016). Features of three-dimensional simulation of the electromagnetic fields of the asynchronous motors. Electrical Engineering And Power Engineering, 2, 43-50. DOI: 10.15588/1607-6761-2016-2-5

Postnikov I.M., Schastlivyj G.G. (1972). Rezul'taty i zadachi issledovanija elektromagnitnyh i teplovyh javlenij v koncevyh chastjah mashhnyh turbogeneratorov. Vestnik AN USSR. Naukova dumka, 8, 59-71. (in Russian)

Sugimoto, H., Tamai, S. (1987). Secendary resistance identification of an induction motor applied model reference adaptive system and its characteristics. IEEE Trans. Ind. Appl., 296–303. DOI: 10.1109/TIA.1987.4504905

Islam, M. S., Islam, R., Sebastian, T. (2011). Exper-imental Verification of Design Techniques of Perma-nent-Magnet Synchronous Motors for Low-Torque-Ripple Applications. IEEE Trans. Ind. Appl., 88–95. DOI: 10.1109/ECCE.2009.5316068

Islam, M.S., Mir, S., Sebastian, T., Underwood, S. (2005). Design considerations of sinusoidally excited permanent-magnet Machines for low-torque-ripple applications. IEEE Trans. Ind. Appl., 955–962. DOI: 10.1109/TIA.2005.851026

Steven, R. E. (1961). An experimental effective value of the guadratureaaxis synchronous reactance of sunchronous machine. The Institution of electrcal endiners. Paper, 3750, 54-58. DOI: 10.1049/pi-a.1961.0108

Pavljuk, K., Bednarek, S. (1971). Pusk i asinhronnye rezhimy sinhronnyh dvigatelej. M.: Energija, 270.


Пристатейная библиография ГОСТ


1. Постников И.М. Проектирование электрических машин. / И.М. Постников; Гостехиздат УССР. – К., 1960. – 234с.

2. Уайт Д. Электромеханическое преобразование энергии. / Д. Уайт, Г. Вудсон; – М.-Л.: Энергия, 1964. – 240с.

3. Зиновкин В.В. Нестационарные электромагнит-ные процессы в электрооборудовании энергоем-ких электротехнологических комплексов с резко-переменным характером нагрузки / В.В. Зиновкин // Радіоелектроніка, Інформатика, Управління. – 2005. – №2. – С. 142 – 148.

4. Зиновкин В.В. Вероятностные параметры резко-переменных нагрузок энергоемких электротехно-логических комплексов / В.В. Зиновкин // ІЕД НАН України. – 2005. – №1(10). – С. 136 – 144.

5. Зиновкин В.В. Исследование электротермических процессов в контактах переключающих устройств при резкопеременной нагрузке / В.В. Зиновкин, О.Г. Волкова, В.В. Карпенко // Елек-тротехніка та електроенергетика. – 2006. – №2. – С.52 – 57.

6. Computer optimization on energy- and save resource expert system parameters of management electrosteel-smelting / I. Trufanov; V. Metelskiy; L. Bogdanova; Y. Krisan // Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science (IEEE Cat. No.02EX542). Year: 2002. -  p.207.

7. Заболотный А.П. Усовершенствованный метод потенциальной функции для формирования опти-мальной структуры распределительных сетей / А.П. Заболотный, Д.В. Федоша, А.А. Яценко, Н.Л. Криворученко // Электротехника и электроэнер-гетика. – 2008. - № 1. – С. 74 – 80.

8. Безотосный В.Ф. Учет энергетических факторов при расчете намагниченности ферромагнитных материалов / В.Ф. Безотосный, Э. В. Власенко // Электротехника и электроэнергетика. – 2004. - №. 1 – С. 13–17.

9. Зиновкин В.В. Имитационное моделирование не-стационарных электромагнитных процессов и их характерных особенностей с использованием ТООL BOX POWER SUSTEM пакета MATLAB / В.В Зиновкин, М.Ю. Залужный // Труды Междун. научн. – техн. конф.: «Проблемы повышения эф-фективности электромеханических преобразова-телей в электроэнергетических системах». – Се-вастополь. СНТУ. – 2003. С. 75 – 80.

10. Залужный М.Ю. Моделирование нестационар-ных электромагнитных процессов в системе элек-троснабжения энергоемких электротехнологиче-ских комплексов / М.Ю. Залужный // Електротех-ніка та електроенергетика. – 2009. – №2. – С.70 – 73.

11. Антонов Н.Л. Прогнозирующее релейно-векторное регулирование статорного тока в асинхронном электроприводе с упрощенным двухзвенным непосредственным преобразовате-лем частоты/ Н.Л. Антонов // Електротехніка та електроенергетика. – 2008. – №1. – С.37 – 48.

12. Коцур М.И. Особенности ударного теплового воздействия на асинхронный двигатель с моди-фицированной системой импульсного регулиро-вания в условиях частых пусков [Текст] / М.И. Коцур // Электротехника и электроэнергетика – 2014. – №1. – С. 32–36. DOI: 10.15588/1607-6761-2014-1-5.

13. Ярымбаш С.Т. Особенности определения пара-метров эклектической схемы замещения печной петли печи графитации переменного тока. / С.Т. Ярымбаш, И.М. Килимник, Д.С. Ярымбаш // Елек-тротехніка та електроенергетика. – 2010. – №2. – С.36 – 43.

14. Лазарев В.И. О причине уменьшения сил осевой прессовки обмоток трансформаторов при корот-ких замыканиях / В.И. Лазарев, ИВ Лазарев // Електротехніка та електроенергетика, 2005 - №1 – С.18-22

15. Зиновкин В.В. Моделирование автоматизиро-ванного электропривода дозатора технологиче-ской линии приготовления газобетона / В.В. Зи-новкин, Э.М. Кулинич // Електротехніка та електроенергетика. – 2009. – №2. – С.49 – 53.

16. Милых В. И. Анализ гармонического состава переменного магнитного поля, связанного с вра-щающимся ротором турбогенератора, в режиме холостого хода и короткого замыкания [Текст] / В. И. Милых, Н. В. Полякова // Электротехника и электроэнергетика. – 2013. – №2. – С. 5 – 12. DOI: 10.15588/1607-6761-2013-2-1.

17. Ярымбаш Д. С. Особенности трехмерного моде-лирования электромагнитных полей асинхронно-го двигателя [Текст] / Д. С. Ярымбаш, М. И. Ко-цур, С. Т. Ярымбаш, И. М. Коцур // Электротех-ника и электроэнергетика – 2016. – № 2. – С. 43–50. DOI: 10.15588/1607-6761-2016-2-5.

18. Постников И.М. Результаты и задачи исследо-вания электромагнитных и тепловых явлений в концевых частях мощных турбогенераторов / И.М. Постников, Г.Г. Счастливый // Вестник АН УССР. Наукова думка. – 1972. – №8. – С.59-71.

19. Sugimoto H., Tamai S. Secondary resistance identification of an induction motor applied model reference adaptive system and its characteristics / Н.Sugimoto, S. Tamai // IEEE Trans. Ind. Appl., 1987. – P.296 - 303. DOI: 10.1109/TIA.1987.4504905

20. Islam M. S. Experimental Verification of Design Techniques of Permanent-Magnet Synchronous Mo-tors for Low-Torque-Ripple Applications // IEEE Transactions on Industry Applications, Year: 2011, Volume: 47, Issue: 1; P. 88 - 95. DOI: 10.1109/ECCE.2009.5316068

21. Islam M. S. Design considerations of sinusoidally excited permanent-magnet Machines for low-torque-ripple applications / M.S. Islam; S. Mir; T. Sebastian; S. Underwood // IEEE Transactions on Industry Ap-plications; Year: 2005, Volume: 41, Issue: 4 P.955 -962. DOI: 10.1109/TIA.2005.851026

22. Steven R.E. An experimental effective value of the guadratureaaxis synchronous reactance of sunchro-nous machine. The Institution of electrcal endiners. paper №3750 s. dec., 1961. – р. 54-58. DOI: 10.1049/pi-a.1961.0108

23. Павлюк К. Пуск и асинхронные режимы син-хронных двигателей. / К. Павлюк, С. Беднарек. – М.: Энергия, 1971. – 270 с





DOI: https://doi.org/10.15588/1607-6761-2017-2-1

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Copyright (c) 2018 V.V. Zinovkin, M.L. Antonov, Yu.O. Krysan

Creative Commons License
Эта работа лицензирована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Адрес редакции журнала:
Редакция журнала «E&E», Запорожский национальный технический университет, 
ул. Жуковского, 64, г. Запорожье, 69063, Украина. 
Телефон: 0 (61) 769-82-96 – редакционно-издательский отдел
E-mail: rvv@zntu.edu.ua