Search

Мета роботи. Дослідження впливу різкозмінного електричного навантаження на нестаціонарні електромагнітні явища та електромеханічні процеси у синхронному електроприводі.Методи дослідження. Теоретичні та експериментальні методики дослідження і аналізу сукупності параметрів різкозмінних навантажень електротехнологічних комплексів і електромагнітних процесів в електрообладнанні; фізико-аналітичні методики для отримання залежності впливу електротехнологічних навантажень на технічний стан, аварійність електрообладнання, додаткові втрати та нестаціонарних електромагнітних явищ в системах і обладнанні.Отримані результати. Виконано розрахунки перевищення коливальних процесів валу синхронного електроприводу, які збуджуються різкозмінними навантаженнями, відносно нормованих державними стандартами. Виходячи з першорядних вимог електроприводу і забезпечення нормованих коливань валу двигуна і зростаючих вимог до надійності, ефективності та зниження енерговитрат на одиницю вироблюваної продукції було досліджено вплив нестаціонарних електромагнітних процесів на електромеханічні параметри електроприводу.Наукова новизна. Запропоновано математичну методику нестаціонарних електромагнітних процесів в синхронному електроприводі, яка дозволяє досліджувати вплив несинусоїдальності і несиметрії струмів і напруг на електромеханічні параметри. Наведено інженерну методику оцінки коливальної функції валу залежно від характеру нестаціонарних електромагнітних процесів в синхронному електродвигуні.Практична цінність. Запропоновано інженерну методику оцінки коливань валу синхронного електроприводу при нестаціонарних електромагнітних процесах, що призводять до збільшення показників нормативно-технічної документації., Purpose. Investigation of the influence of sharply variable electric load on non-stationary electromagnetic phenomena and electromechanical processes in a synchronous electric drive.Methodology. Theoretical and experimental methods of research and analysis of a set of parameters of sharply varying loads of electrotechnological complexes and electromagnetic processes in electrical equipment; physical and analytical methods for obtaining dependencies of the influence of electrotechnical loads on the technical condition, the breakdown of electrical equipment, additional losses and non-stationary electromagnetic phenomena in systems and equipment.Findings. The calculations of the excess of the oscillatory processes of the synchronous electric drive shaft are performed, which are excited by sharply varying loads, relative to the norms standardized by state standards. Proceeding from the primary requirements of the electric drive and providing normalized oscillations of the motor shaft and increasing requirements to reliability, efficiency and energy consumption per unit of output, the effect of non-stationary electromagnetic processes on the electromechanical parameters of the electric drive was investigated.Originality. A mathematical technique is proposed for non-stationary electromagnetic processes in a synchronous electric drive, which allows one to investigate the effect of non-sinusoidal and unbalanced currents and voltages on electromechanical parameters. An engineering technique for estimating the oscillatory function of a shaft is given, depending on the nature of non-stationary electromagnetic processes in a synchronous motor.Practical value. An engineering technique for estimating the oscillations of a synchronous electric drive shaft is proposed for non-stationary electromagnetic processes, which lead to an increase in the parameters of normative and technical documentation., 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.

Purpose. Investigation of the influence of sharply variable electric load on non-stationary electromagnetic phenomena and electromechanical processes in a synchronous electric drive.Methodology. Theoretical and experimental methods of research and analysis of a set of parameters of sharply varying loads of electrotechnological complexes and electromagnetic processes in electrical equipment; physical and analytical methods for obtaining dependencies of the influence of electrotechnical loads on the technical condition, the breakdown of electrical equipment, additional losses and non-stationary electromagnetic phenomena in systems and equipment.Findings. The calculations of the excess of the oscillatory processes of the synchronous electric drive shaft are performed, which are excited by sharply varying loads, relative to the norms standardized by state standards. Proceeding from the primary requirements of the electric drive and providing normalized oscillations of the motor shaft and increasing requirements to reliability, efficiency and energy consumption per unit of output, the effect of non-stationary electromagnetic processes on the electromechanical parameters of the electric drive was investigated.Originality. A mathematical technique is proposed for non-stationary electromagnetic processes in a synchronous electric drive, which allows one to investigate the effect of non-sinusoidal and unbalanced currents and voltages on electromechanical parameters. An engineering technique for estimating the oscillatory function of a shaft is given, depending on the nature of non-stationary electromagnetic processes in a synchronous motor.Practical value. An engineering technique for estimating the oscillations of a synchronous electric drive shaft is proposed for non-stationary electromagnetic processes, which lead to an increase in the parameters of normative and technical documentation., 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., Мета роботи. Дослідження впливу різкозмінного електричного навантаження на нестаціонарні електромагнітні явища та електромеханічні процеси у синхронному електроприводі.Методи дослідження. Теоретичні та експериментальні методики дослідження і аналізу сукупності параметрів різкозмінних навантажень електротехнологічних комплексів і електромагнітних процесів в електрообладнанні; фізико-аналітичні методики для отримання залежності впливу електротехнологічних навантажень на технічний стан, аварійність електрообладнання, додаткові втрати та нестаціонарних електромагнітних явищ в системах і обладнанні.Отримані результати. Виконано розрахунки перевищення коливальних процесів валу синхронного електроприводу, які збуджуються різкозмінними навантаженнями, відносно нормованих державними стандартами. Виходячи з першорядних вимог електроприводу і забезпечення нормованих коливань валу двигуна і зростаючих вимог до надійності, ефективності та зниження енерговитрат на одиницю вироблюваної продукції було досліджено вплив нестаціонарних електромагнітних процесів на електромеханічні параметри електроприводу.Наукова новизна. Запропоновано математичну методику нестаціонарних електромагнітних процесів в синхронному електроприводі, яка дозволяє досліджувати вплив несинусоїдальності і несиметрії струмів і напруг на електромеханічні параметри. Наведено інженерну методику оцінки коливальної функції валу залежно від характеру нестаціонарних електромагнітних процесів в синхронному електродвигуні.Практична цінність. Запропоновано інженерну методику оцінки коливань валу синхронного електроприводу при нестаціонарних електромагнітних процесах, що призводять до збільшення показників нормативно-технічної документації.

У роботі проведено дослідження систем пуску потужних синхронних електродвигунів та визначено їхні основні недоліки. Одним із головних недоліків систем є пускові пікові струми, що сягають 5 – 10-кратних значень. Нами запропоновано спосіб роздільного керування напругою та частотою при пуску потужного синхронного електроприводу, що дозволить уникнути великих пускових струмів при формуванні електричних параметрів живлення синхронного електродвигуна. У даному способі здійснюється ступінчатий перехід між напругою та частотою, що дозволить зменшити пускові струми потужних перетворювачів та синхронних двигунів на 30% та отримати форми кривих струму і напруги на виході з меншою гамою гармонічних складових. Synchronous motor is usually used in a high-power electric drive, especially for mining and metallurgical enterprises, where the synchronous electric drive capacity is 40%, it consumes of electrical energy and creates production problems at the time of the start-up of powerful synchronous electric drives. There are basic directions for improving the energy efficiency of mining and metallurgical enterprises. However, as a rule, they relate to newly designed or re-equipment of enterprises and then, in the most part, the mining and metallurgical complex. In the long run, modernization of outdated equipment for all indicators, modernization of electric-powered units in order to reduce electric power consumption, modernization of power supply systems and optimization of power consumption processes with the possibility of adaptive management of these processes are the real directions for increasing the efficiency of existing enterprises. The approach and implementation of a new system for starting and driving a synchronous electric drive is proposed, known systems and methods for controlling them are analyzed, and the advantages and disadvantages of these systems are described. During the analysis, it was established that when using a direct frequency converter in the starting system of a synchronous motor, starting currents exceeding the permissible values may occur at the time of starting. A method for separately varying the value of the output voltage and the modulation frequency of a cycloinverter during a transition from a low fixed frequency to a higher one when forming electric power parameters of a synchronous motor is proposed. This method allows a transition to a higher frequency with a smaller current of the converter, which will allow us to obtain the shape of the current and voltage curves at the converter output with a smaller gamut of harmonic components. В работе проведено исследование систем пуска мощных синхронных электродвигателей и определены их основные недостатки. Один из главных недостатков систем — пусковые пиковые токи, превышающие 5 - 10-кратные значения. Нами предложен способ раздельного управления напряжением и частотой при пуске мощного синхронного электропривода, что позволит избежать больших пусковых токов при формировании электрических параметров питания синхронного электродвигателя. Данный способ опирается на ступенчатый переход между напряжением и частотой, что позволит уменьшить пусковые токи мощных преобразователей и синхронных двигателей на 30% и получить формы кривых тока и напряжения на выходе с меньшей гаммой гармонических составляющих.

В докладе приведены результаты разработки и промышленного внедрения высоковольтного тиристорного преобразователя частоты для плавного пуска синхронного электропривода шаровой мельницы мощностью 2 МВт. The report demonstrates the results of development and commercial introduction of a high-voltage thyristor frequency converter for soft start of synchronous drive of a ball mill with power of 2 MW.

Алтунян Лермонт Левикович, аспирант, кафедра «Электроснабжение и электропривод», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова, г. Новочеркасск; x5551@bk.ru. Пятибратов Георгий Яковлевич, д-р техн. наук, профессор, кафедра «Электроснабжение и электропривод», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова, г. Новочеркасск; g.pyatibratov@mail.ru. Сухенко Николай Александрович, канд. техн. наук, доцент, кафедра «Электроснабжение и электропривод», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова, г. Новочеркасск; kolyt@mail.ru. Даньшина Анжела Александровна, ассистент, кафедра «Электроснабжение и электропривод», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова, г. Новочеркасск; da.angela@mail.ru. L.L. Altunyan, x5551@bk.ru, G.Ya. Pytibratov, g.pyatibratov@mail.ru, N.A. Sukhenko, kolyt@mail.ru, A.A. Danshina, da.angela@mail.ru Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russian Federation Создание и широкое применение за рубежом интеллектуальных грузоподъемных манипуляторов, позволяющих осуществлять перемещение рабочим, прикладывая усилия непосредственно к грузу, делает актуальным задачу модернизации отечественных манипуляторов, система управления которых построена по принципу регулирования скорости движения груза и имеющая ряд недостатков при их эксплуатации. Осуществление перемещения груза, воздействуя непосредственно на него, может быть реализовано на манипуляторах отечественного производства с применением силокомпенсирующей системы управления. Принцип работы такой системы заключается в компенсации при помощи электродвигателей гравитационных и других сил, препятствующих движению груза, а также в создании и поддержании неизменными в точках подвеса груза усилий, равных его весу. При этом движение груза осуществляется под действием внешних усилий. В результате данной работы обоснована целесообразность применения силокомпенсирующей системы управления. Произведен выбор необходимого оборудования и модернизация манипулятора отечественного производства для перемещения грузов типа ШБМ-150М. Экспериментально определены технические характеристики и функциональные возможности первого отечественного манипулятора ШБМ-150МИ с силокомпенсирующей системой управления. As the intelligent lifting manipulators allowing for the load being moved by workers’ directly applied have been created and are now widely used abroad, the task of modernizing Russian manipulators becomes quite relevant. The manipulator control system is based on the load movement velocity control principle and has several operational disadvantages. Moving loads with direct effort can be implemented in the Russian manipulators using force a compensation control system. Such system functions based on the principle of compensating for the gravity and other forces, obstructing the load movement, with electric motors as well as of creating and maintaining stable efforts, equal to the load weight, at the points of its suspension. In this case, the load is moved by the external forces. The paper proves the applicability of force compensation system. It presents the he necessary equipment for the Russian ShBM-150M retrofit manipulator. The technical characteristics and functional capabilities of the first Russian SHBM-150MI manipulator with a force compensation control system were determined based on experiment.

Рассмотрен один из примеров повышения энергетической эффективности синхронного электропривода переменного тока. Показано, что переход к плавному пуску, позволяет получить экономию электроэнергии.

Данная статья посвящена разработке математической модели синхронного электропривода реверсивной прокатной клети применительно к одноклетьевым толстолистовым станам горячей прокатки. Представлена математическая модель электромеханической системы главного электропривода прокатной клети. Достоверное математическое описание главного электропривода позволяет анализировать ударные приложения нагрузки на электромеханическую систему клети при прокатке слябов из труднодеформируемых марок стали. Модель рекомендуется для анализа динамических режимов электроприводов реверсивных прокатных клетей при отработке управляющих и возмущающих воздействий. This article addresses the development of a mathematical model of a synchronous electric drive of a reversible rolling stand. There is the mathematical model of the electromechanical system of main electric drive of rolling mill in the article. The mathematical model allows one to analyze a shock loading on the mec hanical system of rolling stand. The mathematical model is recommended to research shock and control dynamic conditions of synchronous electric drives.

When using a direct frequency converter in the system start the synchronous motor at start-up can occur starting currents exceeding the allowable value. The article describes the method of selective changes in the output voltage and frequency when switching from cycleconverter fixed low frequency to a higher power in the synchronous motor. This method allows you to make the transition to a higher frequency with a lower current converter. References 2, tables 0, figures 1., При использовании непосредственного преобразователя частоты в системе запуска синхронного двигателя в момент пуска могут возникать пусковые токи превышающие допустимое значение. В статье рассмотрен способ раздельного изменения величины выходного напряжения и частоты циклоконвертора при переходе с низкой фиксированной частоты на более высокую при питании синхронного электродвигателя. Данный способ позволяет совершать переход на более высокую частоту при меньшем токе преобразователя. Библ.2, табл. 0, рис. 1.

When using a direct frequency converter in the system start the synchronous motor at start-up can occur starting currents exceeding the allowable value. The article describes the method of selective changes in the output voltage and frequency when switching from cycleconverter fixed low frequency to a higher power in the synchronous motor. This method allows you to make the transition to a higher frequency with a lower current converter. References 2, tables 0, figures 1., При использовании непосредственного преобразователя частоты в системе запуска синхронного двигателя в момент пуска могут возникать пусковые токи превышающие допустимое значение. В статье рассмотрен способ раздельного изменения величины выходного напряжения и частоты циклоконвертора при переходе с низкой фиксированной частоты на более высокую при питании синхронного электродвигателя. Данный способ позволяет совершать переход на более высокую частоту при меньшем токе преобразователя. Библ.2, табл. 0, рис. 1.

При использовании непосредственного преобразователя частоты в системе запуска синхронного двигателя в момент пуска могут возникать пусковые токи превышающие допустимое значение. В статье рассмотрен способ раздельного изменения величины выходного напряжения и частоты циклоконвертора при переходе с низкой фиксированной частоты на более высокую при питании синхронного электродвигателя. Данный способ позволяет совершать переход на более высокую частоту при меньшем токе преобразователя. When using a direct frequency converter in the system start the synchronous motor at start-up can occur starting currents exceeding the allowable value. The article describes the method of selective changes in the output voltage and frequency when switching from cycleconverter fixed low frequency to a higher power in the synchronous motor. This method allows you to make the transition to a higher frequency with a lower current converter