073c-1-opreview (Обеспечение бесперебойной работы частотно-регулируемого электропривода при провалах напряжения в распределительной сети предприятия)

Современный этап развития промышленного произ водствй характеризуется интенсивным Внедрением частотно-регулируемого злектропрнводй в различные текнологнческие процессы. Нй преднриятияк Все реже мОжнО Встретить асинхронный электрОДВНГатель, рабОтающий непосредственно от трехфйзной сети О,38 кВ, 50 Гц. Вместо этого электродвигатель подключается к сети через преобразователь частоты, что позволяет упростить и удешевить кинематическую скему без снижения эксплуйтацнонньгк кйрактюристик оборудования, й также существенно расширить ЮГО ВОзможнОсти. Широкое применение частотно-регулируемого электропривода обозначило такую проблему, как обеспечение электромагнитной совместимости преобразователей частоты с питающей сетью.

При этом нйиболее чйсто рассматривают Вопросы, Обусловленнью негйтнвным Влиянием частотно-регулируемого привода нй сеть. Однако рйбота электропривода, В свою очередь, существенно анис~~ От кйчества электроэнергии Кратковременные Снижения напряжения могут при~ести к нйрушенням или даже перерывам в работе технологического Оборудования, следствием которыя являются брак, недовыпуск продукции, поломка оборудования. Несмотря на тО, чтО известнО большОЮ количестВО методОВ и технических средств, направленных на Обеспечение работоспособнОсти частОтнорегулируемык злектропрнводов В условияк значительнык ~тклонений покйзйтелей кйчествй электроэнергии От заданнык знйчений, Остйется открытым ряд Вопросов. Поэтому решение задйч, постйвленнык В диссюртйционной рйботю Барданова А.и., представляется Весьмй актуальным для злектротекническоЙ ОЦЕНКА НОВИЗНЫ И ДОСТОВЕРНОСТИ ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ В диссертации впервые получен ряд результатов, имеющих научную новизну: 1.

Предложен новый подход к управлению частотно-регулируемым приводом, основанный на предиктивном определении параметров питающего напряжения звена постоянного тока во время провалов напряжения и выборе наиболее рационального режима для преодоления провала напряжения. 2. Разработан итерационный алгоритм, позволяющий по данным, зафиксированным за малую часть периода питающего напряжения, получить информацию о величине прямой и обратной последовательности напряжения и оценить точность проведенных вычислений.

3. Разработан алгоритм управления активным выпрямителем напряжения при несимметрии питающего напряжения, заключающийся в определении параметров годографа входных токов устройства на основании данных о годографе питающих напряжений. Достоверность полученных результатов обеспечивается применением корректных математических методов исследования, компьютерным моделированием и сравнением с результатами натурных экспериментов и результатами других авторов. ЗНАЧИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ ДЛЯ НАУКИ И ПРАКТИКИ Полученные в диссертации результаты позволяют эффективно решить актуальную для науки и практики задачу повышения надежности работы частотно-регулируемого электропривода при провалах напряжения в питающей сети.

Это подтверждает акт внедрения алгоритма предиктивного определения параметров напряжения в звене постоянного тока частотно-регулируемого привода в виде программного продукта для ЭВМ. Материалы диссертационной работы могут быть эффективно применены в учебном процессе электротехнических вузов. АНАЛИЗ И ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений. Диссертация изложена иа 136 страницах печатного текста, иллюстрирована 77 рисунками и 1О таблицами.

Библиографический список содержит 103 наименования. Диссертационная работа представляет собой последовательное и аргументированное изложение решений поставленных авторов задач. Во введении обосновывается актуальность работы, ставятся цель и задачи, отмечается научная новизна и практическая значимость проведенных исследований„излагаются основные научные положения, выносимые на защиту. В первой главе проведен анализ современного состояния проблемы в области обеспечения бесперебойной работы электропривода с частотным регулированием при провалах напряжения.

Рассмотрены известные способы решения этой проблемы. При этом особое внимание уделено группе способов, обеспечивающих преодоление провалов напряжения собственными силами электропривода. Техническая реализация этих способов не требует применения дополнительных накопителей и преобразователей, однако достигаемый эффект зависит от скорости определения параметров напряжения питающей сети. Кроме того, рассмотрено применение в составе электропривода активного выпрямителя напряжения, способного поддерживать напряжение на звене постоянного тока на заданном уровне, а также обеспечивать электромагнитную совместимость устройства с сетью. По итогам главы сделаны соответствующие выводы и поставлены задачи исследований для последующих глав. Во второй главе представлен модернизированный итерационный алгоритм определения параметров прямой и обратной последовательности питающего напряжения с помощью данных о годографе обобщенного вектора напряжения.

При этом одна часть главы посвящена теоретическим разработкам, на основании которых предлагается критерий оценки ошибки вычислений, введенный для определения параметров питающего напряжения с заданной точностью. Другая часть главы содержит описание опытов по обработке экспериментальных данных предлагаемым алгоритмом. Проводится оценка точности и быстродействия работы алгоритма. В третьей главе приведены результаты изучения влияния провалов напряжения на работу частотно-регулируемого привода с неуправляемым выпрямителем.

Показана динамика изменения напряжения звена постоянного тока в зависимости от нагрузки электропривода и параметров провала напряжения. Для исследования влияния провалов напряжения различного типа на частотно-регулируемый привод в среде МАТ1.АВ+Япш11п1с разработана имитационная модель. Результаты, полученные в процессе моделирования, сравнивались с результатами, вычисленными с помощью предлагаемого алгоритма, при этом было получено достаточно хорошее совпадение результатов. В четвертой главе рассмотрены особенности работы частотно- регулируемого привода с активным выпрямителем в условиях провала напряжения. С помощью имитационной модели показано, что частотно- регулируемый привод с векторным управлением, имеющий в своем составе активный выпрямитель напряжения, способен успешно преодолевать провалы напряжения, однако при несимметричных провалах напряжения преобразователь является источником высших гармоник.

Для решения этой проблемы предложен алгоритм управления активным выпрямителем напряжения, учитывающий параметры годографа обобщенного вектора питающего напряжения и формирующий обобщенный вектор входных токов таким образом, чтобы добиться синусоидальных входных токов в несимметричных режимах. В заключении диссертации отражены основные выводы по результатам исследований, выполненных в диссертационной работе. Приведены данные по использованию результатов проведенного исследования. ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ОПУБЛИКОВАННОСТИ, СООТВЕТСТВИЕ СОДЕРЖАНИЯ АВТОРЕФЕРАТА ОСНОВНЫМ ЦЕЛЯМ И ВЫВОДАМ ДИССЕРТАЦИИ По теме диссертации опубликовано 5 статей в рецензируемых изданиях, входящих в перечень журналов, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России.

Новизна решений, предложенных автором, подтверждена патентом РФ на изобретение и свидетельством о государственной регистрации программы для ЭВМ. Две статьи в трудах международных конференций проиндексированы в базе 8сорпз. Всего список опубликованных по теме диссертации работ включает 11 наименований. Автореферат отражает основное содержание диссертации. Автореферат и диссертация оформлены в соответствии с требованиями ВАК при Минобрнауки России. ЗАМЕЧАНИЯ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ 1. Недостаточно обоснована, на мой взгляд, идея о представлении двигателя активным сопротивлением. Наверное, идет речь о моделировании инвертора, нагруженного на двигатель, хотя и при этом автор говорит о трудностях с обеспечением устойчивой работы привода во всем диапазоне глубины провалов напряжения.