Диссертация (Моделирование и анализ электромеханических процессов в асинхронных машинах с общим валом), страница 15

Применение цепных моделей для исследованияэлектромеханических процессов в таких сложных электромеханическихсистемахможетприводитькпогрешностямопределенияэлектромеханических процессов в машинах в динамических режимах работыдо 40 %.122ВЫВОДЫ1. Разработанный стенд для испытаний двухмашинного агрегата всоставе асинхронный двигатель - асинхронный генератор с общим валомметодом взаимной нагрузки при питании асинхронного двигателя отпреобразователярегулируемойчастотыинапряженияиработыасинхронного генератора на сеть неизменной частоты напряжения срекуперацией энергии в сеть позволяет проводить экспериментальныеисследования электромеханических процессов в асинхронных машинах собщим валом.2.

Разработанные методика, алгоритм и компьютерная программапозволяютпроводитьэкспериментальныеисследованияэлектромеханических характеристик в автоматизированном режиме.3. Сравнение результатов расчетных и экспериментальных исследованийэлектромеханическихпроцессоввсистемеиспытанийасинхронныйдвигатель – асинхронный генератор с общим валом и рекуперацией энергии всеть показывает, что наиболее достоверные расчетные результаты, спогрешностью, не превышающей 7 %, обеспечивает применение расчетнойметодики с прямыми расчетами взаимосвязанных электромагнитных полей вдвигателе и генераторе с увязкой по электромагнитному моменту на валу.Применение цепных моделей для исследования электромеханическихпроцессов в таких сложных электромеханических системах может приводитьк погрешностям определения электромеханических процессов в машинах вдинамических режимах работы до 40 %.4.

Установлено, что работа асинхронного двигателя от преобразователярегулируемой частоты с широтно-импульсной модуляцией напряжения всоставе двухмашинного агрегата вместе с соединенным общим валомасинхронным генератором при испытаниях методом взаимной нагрузки посравнению с питанием двигателя напряжением синусоидальной формыприводит к увеличению потребляемой активной мощности двигателя на 6-8% и реактивной мощности на 8-10 %.123ЗАКЛЮЧЕНИЕ1. Электромеханические процессы в асинхронных машинах с общимвалом являются взаимосвязанными, так как электромагнитные моментымашинопределяютсяобщиммоментомнагрузкинаединомвалу.Моделирование асинхронных машин с общим валом должно осуществлятьсяматематическимописаниемодновременнообеихмашин,сучетомнасыщения магнитной цепи обеих машин, взаимосвязи моментов машин, приодновременном учете изменения параметров обеих машин с изменениемрежимов работы, возможной несинусоидальности напряжения.2.

Разработаныматематическиемоделивзаимосвязанныхэлектромеханических процессов в двухмашинном агрегате асинхронныйдвигатель асинхронный генератор с общим валом при энергоэффективныхиспытаниях методом взаимной нагрузки с рекуперацией энергии в сеть,отличающиесярасширеннойсистемойинтегро-дифференциальныхуравнений (14 уравнений) для обеих машин в фазовой системе координат,общностью матричной электромеханической модели связанных машин,связанностью электрических схем замещения машин и учетом изменения ихпараметровсизменениемрежимовработынаосноверасчетовэлектромагнитных полей.3. Разработаны методики анализа электромеханических процессов впереходных и установившихся режимах в двух объединенных общим валомасинхронных машинах, при взаимной нагрузке, отличающиеся прямымичисленными расчетами взаимосвязанных по электромагнитному моментуэлектромагнитных полей в обеих машин на основе системной минимизацииэлектромагнитных «энергетических» функционалов, что позволяет корректноисследовать электромеханические процессы с возможностью учета частоты иформы питающего напряжения.4.

Разработанопытныйавтоматизированныйстендипроведеныэкспериментальные исследования двухмашинного агрегата асинхронный124двигатель - асинхронный генератор с общим валом при питании двигателя отпреобразователя частоты и работе генератора на сеть неизменной частотыпри испытаниях методом взаимной нагрузки и рекуперацией энергии в сеть.Результаты экспериментальных исследований подтверждают результатытеоретических исследований.5.

Разработанпрограммныйкомплексрасчетавзаимосвязанныхэлектромеханических характеристик асинхронных машин с общим валом впереходных и установившихся режимах.6. Проведены расчетные исследования электромеханических процессови характеристик двух объединенных общим валом асинхронных машин привзаимной нагрузке. Выявлено, что наиболее достоверные расчетныерезультаты,спогрешностьюпосравнениюсэкспериментом,непревышающей 7 %, обеспечивает применение расчетной методики спрямыми расчетами взаимосвязанных электромагнитных полей в двигателе игенераторе с увязкой по электромагнитному моменту на валу.

Применениецепных моделей для исследования электромеханических процессов в такихсложных электромеханических системах может приводить к погрешностямопределения электромеханических процессов в динамических режимахработы до 40 %.7. Установлено, что работа асинхронного двигателя от преобразователячастотысширотно-импульсноймодуляциейнапряжениявсоставедвухмашинного агрегата при испытаниях методом взаимной нагрузки посравнению с питанием двигателя напряжением синусоидальной формыприводит к увеличению потребляемой активной мощности двигателя на 6-8%и реактивной мощности на 8-10 %.8. Предложенные методики и модели расчета могут быть использованыдля прогнозирования электромеханических процессов в асинхронныхмашинах с общим валом, предотвращения опасных режимов работыдвухмашинного агрегата, совершенствования методики испытаний.125СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.

Алексеев В.В. Моделирование электрических машин приводов горногооборудования: Учеб. пособие / В.В. Алексеев. А.Е. Козярук,Э.А. Загривный.Санкт-Петербургскийгосударственныйгорныйинститут (технический университет). СПб, 2006. – 58 с.2. Ан П. Сопряжение ПК с внешними устройствами: Пер. с англ. – М.:ДМК пресс, 2001. – 320 с.3.Андрианов М.В. Экспериментальные исследования энергетическихпоказателейчастотно-регулируемыхасинхронныхдвигателей,работающих от полигармонических источников напряжения / М.В.Андрианов, Р.В. Родионов // Электротехника.

— 2006. — №11. —С.15—22.4. Антонец И.В., Еремин Н.В. Математическая обработка результатовэксперимента / Антонец И.В., Еремин Н.В. — Ульяновск: УлГТУ, 2004.– 21 с.5. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Нелинейныеэлектрические цепи. Электромагнитное поле: учебное пособие /Атабеков Г.И., Купалян С.Д., Тимофеев А.Б., Хухриков С.С. — М.:Лань, 2010. – 432 с.6. Батрак А.П. Планирование и организация эксперимента: Учебноепособие к изучению теоретического курса для студентов направления220500. / А.П. Батрак – Красноярск: ИПЦ СФУ, 2010. – 60 с.7. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы – М.:Лаборатория Базовых Знаний, 2001. – 632 с.8.

Бейерлейн Е.В. Обоснование применения энергосберегающей схемыиспытаний крупных асинхронных электродвигателей // ИзвестияТомского политехнического университета. - 2009. - Т. 3 15. - № 4. – С.69-73.1269. Бейерлейн Е.В. Энергосберегающие технологии испытаний машинпеременного тока средних и больших мощностей. // Диссертация насоискание ученой степени кандидата технических наук / ФГБОУ ВО«Томский политехнический институт». - Томск, 2010. – 136 C.10.

Бейерлейн Е.В., Цукублин А.В., Рапопорт O.Л. Схема испытаниятяговых частотно регулируемых асинхронных электродвигателей //Известия вузов. Электромеханика. - 2006. - №3, – С. 46-48.11. Беляев Е.Ф., Шулаков Н.В. Дискретно-полевые модели электрическихмашин: учеб. пособие ч.I, II. – Пермь: Изд-во Пермского гос.Технического университета, 2009. – 457 с.12. Беспалов В.Я. Электрические машины: учебник для студ. учрежденийвысш. проф.

образования / В.Я.Беспалов, Н.Ф.Котеленец. — 4-е изд.,перераб. и доп. — М.: Издательский центр «Академия», 2013. — 320 с.13. БессоновЛ.А.Теоретическиеосновыэлектротехники.Электромагнитное поле: Учебник. — 10-е изд., стереотипное. — М.:Гардарики, 2003. — 317 с.: ил.14. Брынский Е.А., Данилевич Я.Б., Яковлев В.И. Электромагнитные поляв электрических машинах.

– Л.: Энергия, Ленингр. отд-е, 1979. – 176 с.15. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями /А.А. Булгаков. - 3-е изд., перераб. – М.: Энергоиздат, 1982. – 216 с.16. Буль О.Б. Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов:Магнитные цепи, поля и программа FEMM: Учеб. пособие для студ.высш. учеб. заведений / О.Б. Буль. — М.: Издательский центр«Академия», 2005. — 336 с.17. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока /А.И.

Важнов. — Л.: Энергия, 1980. — 256 с.18. Вершинин А.В. Разработка специальных конструктивных исполненийчастотно-регулируемых асинхронных двигателей / А.В. Вершинин,М.С. Драгомиров, М.А. Зайцев, О.В. Кругликов // Электротехника. 2008 .- №11. – С. 46  49.12719. Волков А.В. Потери мощности асинхронного двигателя в частотноуправляемом электроприводе с широтно-импульсной модуляцией. //Электротехника - 2002. - N» 8. – С. 2-9.20.