WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


На правах рукописи

АНИСИМОВ Дмитрий Михайлович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПУСКОВЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

Специальность 05.09.03 Электротехнические системы и комплексы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск 2012

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» Научный руководитель - доктор технических наук, профессор САРВАРОВ Анвар Сабулханович Официальные оппоненты - МИКИТЧЕНКО Анатолий Яковлевич доктор технических наук, профессор, ОАО «Рудоавтоматика» г. Железногорск, директор по науке - МУГАЛИМОВ Риф Гарифович кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет, г.Магнитогорск доцент кафедры ЭиЭС Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет (национально-исследовательский университет)» г. Челябинск

Защита состоится «23» марта 2012 г. в 15 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д. 212.111.04 при Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, Челябинская обл., г.

Магнитогорск, пр. Ленина, 38, ауд. 227.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова.

Автореферат разослан « 22 » февраля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета К.Э. Одинцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность работы. В современных условиях большинство электроприводов переменного тока, введенных в эксплуатацию с момента основания предприятий в прошлом веке, начиная с 30- г.г. и до 90- х продолжают оставаться нерегулируемыми. Наиболее затратным по электропотреблению является металлургическое производство, где сосредоточено большое многообразие электроприводов. На крупных металлургических предприятиях с полным производственным циклом, электроприводы переменного тока являются преобладающими как по количеству, так и по совокупной установленной мощности. В этой отрасли производства особое внимание необходимо обратить на состояние электроприводов агрегатов в сфере горно-обогатительного производства, где проблемы состояния электроприводов проявляются наиболее остро.

Отсутствие регулирования в асинхронных электроприводах не позволяет обеспечить высокую надежность эксплуатации электрического и механического оборудования технологических агрегатов горно-обогатительного и в целом металлургического производства. Одной из главных причин снижения надежности эксплуатации асинхронных электроприводов является то, что по мере снижения эксплуатационного ресурса электродвигателей все чаще возникают отказы, которые проявляются в самых тяжелых для АД режимах, а именно в пусковых.

Высокая кратность значений момента и тока в этом режиме приводит к ускоренному износу оборудования, оказывает негативное влияние на работу системы электроснабжения и является основной причиной возникновения аварийных отказов агрегатов и выхода из работы производственных участков. В этой связи количество допустимых прямых пусков мощных электродвигателей лимитировано и по этой же причине часто многие электроприводы переменного тока большой мощности не отключают, оставляя их в режиме холостого хода при снятии технологических нагрузок.

Особого внимания требует высоковольтный электропривод, проблемы пуска которого в настоящее время решаются только для единичных устройств.

Стоимостные показатели серийных высоковольтных полупроводниковых устройств пуска в настоящее время продолжают оставаться высокими и срок их окупаемости многократно превышает нормативное время. Все это препятствует массовому применению известных технических устройств, поставляемых на электротехнический рынок.

В этой связи актуальными являются задачи, связанные с разработкой альтернативных способов пуска мощных электроприводов переменного тока и объектно-ориентированных устройств.

Данная работа выполнялась в рамках мероприятий, обозначенных в федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы, по мероприятию 1.2.1 «Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук», по конкурсу № НК-66П «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии», по проблеме «Создание и внедрение энергосберегающих систем управления электроприводами переменного тока оборудования металлургических агрегатов на ОАО «ММК».

Цель работы. Повышение технико-экономических показателей эксплуатации высоковольтных электроприводов переменного тока на основе разработки ресурсосберегающих объектно-ориентированных пусковых устройств.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих основных задач:

1. Анализ состояния электроприводов переменного тока (на примере ГОП ОАО «ММК»), способов и устройств реализации пуска в промышленности 2. Разработка и развитие концепции создания объектно-ориентированных пусковых устройств для высоковольтных электроприводов переменного тока 3. Обоснование теоретических и технических основ создания трансформаторно-тиристорных пусковых устройств и уточнение алгоритмов управления тиристорами ТПН.

4. Разработка математической модели системы «асинхронный двигатель – трансформаторно-тиристорное пусковое устройство» и исследование пускового процесса на модели.

5. Проведение экспериментальных исследований процессов пуска на физической модели и определение перспектив реализации данного устройства для высоковольтных электроприводов переменного тока.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались основные положения теории электромеханического преобразования энергии в электрических машинах, процессов в трансформаторах, а также особенностей, вносимых тиристорными преобразователями напряжения.

Моделирование системы велось в среде MatLab с использованием встроенных функций аппроксимации и интерполяции данных. Исследование возможностей пускового устройства проводилось в расширении SimPowerSistems среды MatLab с применением стандартных библиотечных блоков и встроенных средств визуализации данных. Экспериментальные исследования проводились на физической модели, в которой реализована система асинхронного электропривода с трансформаторно-тиристорным пусковым устройством.

К защите представляются следующие основные положения:

1. Результаты анализа состояния электроприводов переменного тока (на примере ГОП ОАО «ММК»), способов и устройств реализации пуска и обоснование концепция создания объектно-ориентированных пусковых устройств для высоковольтных электроприводов переменного тока.

2. Обоснование силовой схемы трансформаторно-тиристорного высоковольтного пускового устройства и алгоритмов управления тиристорами.

3. Математическая модель асинхронного электропривода по системе «трансформаторно-тиристорное пусковое устройство АД», реализующая пусковые режимы двигателя.

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные на математической и физической моделях, позволяющие определить основные характеристики пускового режима электропривода с трансформаторно-тиристорным пусковым устройством.

Научная новизна: В процессе решения поставленных задач были получены следующие новые научные результаты:

1. Обоснована концепция создания объектно-ориентированных пусковых устройств для высоковольтных электроприводов переменного тока.

2. Разработана новая силовая схема трансформаторно-тиристорного высоковольтного пускового устройства и математическая модель электропривода, реализующая пусковые режимы в системе «пусковое устройство-АД».





3. В результате теоретических исследований на математической модели и экспериментальных на физической модели определены основные характеристики пускового режима электропривода с трансформаторнотиристорным пусковым устройством.

4. Обоснована возможность реализации объектно-ориентированных пусковых устройств для высоковольтных асинхронных электроприводов с трансформаторами на основе магнитопроводов упрощенных конструкций.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются тем, что в основе модели системы «Трансформаторно-тиристорное пусковое устройство – асинхронный двигатель», с помощью которой проводилось исследование режима каскадного пуска асинхронных двигателей, лежит математическое описание, базирующееся на строгом учете физических процессов в асинхронных электродвигателях с использованием известного в теории электромагнитного и электромеханического преобразования энергии математического аппарата. Моделирование типовых процессов в электроприводе с помощью вновь созданного математического аппарата дало результаты, сходные как по характеру, так и количественно с данными, полученными при использовании проверенных на практике методик математического моделирования. Экспериментальные исследования, проведенные на физической модели подтвердили основные результаты, полученные на модели.

Практическая ценность работы заключается в том, что предложенная концепция создания объектно-ориентированных пусковых устройств для высоковольтных асинхронных электроприводов способствует созданию более простых по конструкции и соответственно дешевых по стоимости установок. Предложенное пусковое устройство способствует решению задач энерго,- и ресурсосбережения в промышленных устройствах с высоковольтными электроприводами. При этом экономия электроэнергии достигается за счет улучшений условий пуска, что позволяет осуществлять своевременное отключение мощных электроприводов при снятии технологических нагрузок. Ресурсосбережение достигается за счет снижения и практически полного устранения колебаний пускового момента, а также решения задач ограничения пусковых токов, что позволяет увеличить межремонтный период эксплуатации и соответственно эксплуатационные расходы. Полученные результаты могут быть использованы при подготовке бакалавров и магистров направления подготовки 140000 «Энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника» Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на VI международной (XVII Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2010 (г. Тула); международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании» г. Одесса (Украина)2009г.; третьем международном промышленном форуме «Реконструкция промышленных предприятий - прорывные технологии в металлургии и машиностроении», Челябинск, 2010г., 66-69-й научно-технических конференциях по итогам научно-исследовательских работ (МГТУ) и научно-технических семинарах по проблемам электроприводов переменного тока.

Диссертационная работа рекомендована к защите на расширенном заседании кафедры электроники и микроэлектроники института энергетики и автоматики ФГБОУ ВПО «МГТУ» (январь 2012 г.) Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 10 печатных трудах, в том числе 3 статьях, изданных в рецензируемых источниках, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 67 наименований и приложений. Работа изложена на 131 страницах, содержит 63 рисунков и 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и основные задачи работы.

В первой главе проведен краткий обзор структуры и состояния электроприводов переменного тока предприятиях металлургического производства.

Приведены диаграммы распределения двигателей по мощности, отдельно выделены группа высоковольтных электродвигателей, диапазон мощности которых находится в пределах от 250-500 кВт - до 5000 кВт и более в целом по ОАО «ММК». Такая же диаграмма приведена для двигателей ГОП ОАО «ММК». При этом по комбинату находится в эксплуатации свыше около 2 тыс. ед. высоковольтных электродвигателей переменного тока и по горно-обогатительному производству около 400 ед. В настоящее время пусковыми устройствами оснащены не более 10% электроприводов. Проблемы массового асинхронного электропривода также продолжают оставаться не решенными. При этом эксплуатационный персонал отмечает, что большинство электроприводов переменного тока, введенных в эксплуатацию с момента основания предприятий в прошлом веке, начиная с 30- г.г. и до 90- х продолжают оставаться нерегулируемыми.

Анализ распределения асинхронных электродвигателей видам механизмов, показывает наличие в данной сфере производства большого их многообразия. В целом по условиям пуска их можно разделить на три группы по видам типовых характеристик. Одновременно с этим проведен анализ проблем, имеющих место при реализации классических способов пуска, рассмотрены схемы пуска и приведена их оценка. Данный анализ сопровождается типовыми расчетными осциллограммами пусковых процессов при различных условиях их осуществления.

Отдельно рассмотрены условия позволяющие реализовать пуск двигателя в системе ТПН-АД с существенным ограничением амплитуд ударного пускового момента. Данные результаты приведены для обоснования концепции создания объектно-ориентированных пусковых устройств для высоковольтных электроприводов переменного тока. В основу этой концепции заложены в первую очередь вопросы ресурсосбережения в электромеханических системах, за счет снятия механических перегрузок при асинхронных электродвигателей. На основе анализа исследований в области систем ТПН-АД, предлагается создание объектноориентированных пусковых устройств кратковременного действия. При этом для отдельных случаев предложено принять во внимание, что формирование пусковых воздействий длительностью в несколько периодов (до 0,1 с) позволяет практически полностью снять динамические перегрузки обусловленные колебательностью электромагнитного пускового момента. Отмечено, что многие научные школы и особенно таких крупнейших ранее в СССР вузов, как Московский энергетический институт (ТУ), Одесский политехнический институт, Уральский политехнический институт (УПИ-УГТУ) внесли основной вклад в развитие теории и практики систем АД-ТПН. Именно в трудах ученых этих вузов были решены многие теоретические вопросы и нашли обобщение результаты исследований ученых других научных коллективов.

Анализ современного состояния решений в данной области показывает необходимость более подробного рассмотрения вопросов, связанных с созданием устройств пуска для высоковольтных электродвигателей. В данной главе достаточно подробно рассмотрены вопросы, связанные с применением различных вариантов реализации тиристорных преобразователей напряжения (ТПН) и в том числе основные конструкции пусковых устройств для высоковольтных электродвигателей. На рис.1 приведены трансформаторные варианты, когда в качестве управляющего звена используется надежный преобразователь низковольтного исполнения (ТПН или ПЧ), но при этом в данной системе применяют 2 трансформатора: понижающий и повышающий. Ведущими фирмы – производители предлагают различные варианты исполнения преобразователей без трансформаторов. Существуют и другие варианты исполнения преобразователей, реализованные на высоковольтных полупроводниковых блоках.

Рис.1. Двухтрансформаторные варианты пусковых устройств для высоковольтных электроприводов Анализ стоимостных показателей, проведенных в работах данного направления показывают, что высоковольтные пусковые устройства с применением только для пусковых целей имеют время окупаемости заметно превышающий нормативные сроки. В этой связи в данной главе дано обоснование к созданию более простых объектно-ориентированных трансформаторно-тиристорных пусковых устройств и сформулированы задачи, решаемые в данной диссертационной работе.

Во второй главе дано представление трансформатора как преобразователя напряжения с регулируемы сопротивлением. Для специалистов электротехнического направления вполне понятны такие два крайних состояния трансформатора, как опыты в режимах холостого хода и короткого замыкания. Не приводя для них соответствующие схемы замещения, с позиции электротехники дана обобщенная оценка относительного изменения входного сопротивления трансформатора. При этом в качестве базовой принята величина входного сопротивления трансформатора при номинальном режиме его работы Zнр- При проведении простейшей оценки принято, что ток холостого хода находится в пределах до 5% от номинального значения, а напряжение короткого замыкания не превышает 8% от номинального напряжения. При этом отношение сопротивления трансформатора в режиме холостого хода к величине сопротивления короткого замыкания определится из выражения Z хх,/ Zкз=(20 Zн) / (0,08 Zн) =250.

Приближенная оценка позволяет представить трансформатор, как активноиндуктивное сопротивление с возможностью плавного изменения его сопротивления в широких пределах.

Приводятся примеры из практики применения трансформаторов в составе пусковых устройств в сочетании с диодными структурами типа «трехфазный мост с короткозамыкателями». Эти структуры представлены как прототипы к предлагаемому трансформаторно-тиристорному пусковому устройству (ТТПУ).

Рассмотрен также вариант применения дросселя насыщения с самоподмагничиванием. На рис. 2. приведены силовые схемы предлагаемых в данной работе вариантов ТТПУ.

а) б) Рис. 2. Варианты реализации трансформаторно-тиристорного пускового устройства Схема, приведенная на рис. 2,б) обладает более широкими возможностями в плане реализации различных алгоритмов управления. На её основе получен патент РФ на полезную модель. На рис. 3. Представлена однолинейная силовая и схема замещения системы ТТПУ- АД, откуда видно, что регулирующим элементом в каждой фазе АД является группа из 2-х встречно-паралельно включенных тиристоров.

а) б) Рис. 3. Силовая схема и схема замещения системы ТТПУ-АД С учетом особенностей работы ТПН, подключенного к вторичной обмотке трансформатора проанализирована возможность использования серийного преобразователя и уточнены алгоритмы управления вентилями. Рассмотрены также варианты, связанные с использованием трансформаторов в качестве пусковых устройств с различной степенью загрузки ТПН. Показано, что наиболее рациональным является вариант построения ТТПУ с трансформатором, напряжение которого в 2-3 раза меньше напряжения питающей сети. В этом случае, даже при разомкнутой вторичной обмотке (в случае отказа ТПН), первичная обмотка как реактор в состоянии насыщения трансформатора обеспечит «мягкий пуск».

Третья глава посвящена разработке математической модели системы ТТПУ-АД, в которой реализованы алгоритмы управления вентилями ТПН с учетом того, что они подключены в цепь вторичной обмотки трансформатора. В основе модели лежат дифференциальные уравнения электромагнитного и электромеханического состояния АД, упрощение которых достигается использованием метода пространственного вектора, позволяющего осуществить переход из неподвижной системы координат к вращающейся и наоборот. Известная математическая модель двигателя дополнена такими элементами как трансформатор и тиристорный преобразователь напряжения. На рис.4 представлена физическая схема замещения трансформатора принятая к разработке математической модели Рис. 4. Физическая схема замещения трансформатора При известной зависимости L i состояние трансформатора в матеm матической модели предложено воспользоваться системой ниже приведенных уравнений.

diu1 R1 i1 L1 edi dt 0 i R L i a a m (1) dt diu2 e2 R2 i2 Ldi dt e L i 1 m dt ii1 i ia n Данная система позволяет описать состояние трансформатора, как в переходных, так и в установившихся режимах. На её основе составлена модель в пакете Simulink.

Разработана также модель непосредственно пускового устройства (рис.5) a phashe_a AD b g phashe_b AD k Ra c a phashe_c AD Zigzag g k Phase-Shifting Transformer a A A+ aB B+ g C C+ k Rb b3 a 6000 V Ag Bk ca CControl_tir 180*exp(1*(-u)) alf a deg g g_a k a a Rc 1Sg_b b g g_c k c a Рис. 5. Модель пускового устройства с использованием стандартных элементов Simulink Особое внимание уделено также разработке тестирующей модели, позволяющей оценить корректность полученных результатов на модели пускового устройства. Непосредственно полная структура модели «ТТПУ-АД» рамках ограниченного объема автореферерата не приводится.

При проведении исследований на модели особое внимание было уделено вопросам снятия или ограничения ударного электромагнитного момента и соответственно ограничению динамических нагрузок в электромеханической системе. В рамках данной проблемы были проведены исследования влияния законов изменения угла управления вентилями на снижение колебаний момента. Исследования проводились на модели высоковольтного АД мощностью 800 кВт. Тип и данные двигателя приведены в диссертации. На рис. 6 приведены фрагменты результатов исследований проведенных на модели для высоковольтного АД. За время t=1с угол управления от начального значения снижался до нуля.

Рис. 6. Фрагменты результатов моделирования пускового процесса (расчетные кривые электромагнитного момента за время t=1 с при длительности пускового процесса t= 7 c) Анализ процессов позволяет сделать вывод, о том, что управляющие воздействия в системе «ТТПУ-АД» продолжительностью менее одной секунды позволяют для высоковольтного электропривода устранить колебательность момента. При этом достигается главная цель – повышение надежности электропривода за счет снижения динамических нагрузок.

В четвертой главе рассматриваются вопросы, связанные с реализуемостью пусковых в системе ТТПУ-АД, проведена их оценка и обоснована возможность построения объектно-ориентированных пусковых устройств для высоковольтных асинхронных электроприводов с трансформаторами на основе магнитопроводов упрощенных конструкций.

Реализуемость данной системы обоснована применением ее на низковольтной экспериментальной установке. Работы в данном направлении проводились на кафедре электроники и микроэлектроники ранее. В частности, в качестве подтверждения предлагаются к рассмотрению осциллограммы пуска с применением трансформаторно-тиристорного пускового устройства для пуска асинхронного двигателе АО2-42-4 (P2н=5,5 кВт, I1н=11,3 А, U1н=380 В). При проведении данных исследований использовался трансформатор с рабочим напряжением равным напряжению сети и мощностью соизмеримой с мощностью двигателя.

Рис.7. Экспериментальные осциллограммы пуска двигателя АО2-42-4 с использованием ТТПУ Приведенные осциллограммы были получены при плавном изменении (вручную) угла управления тиристорного преобразователя напряжения промышленного изготовления. Приведенные осциллограммы подтверждают принципиальную возможность реализации трансформаторно-тиристорного пускового устройства и его применения в дальнейшем для пуска высоковольтных асинхронных двигателей.

Проведены исследования, связанные с выбором пускового трансформатора. При этом на основании экспериментальных исследований рассмотрена возможность применения отдельных типов трансформатора для определенного ряда мощности электродвигателей.

Эксперименты промышленного масштаба проводились в рамках испытаний системы ТТПУ-АД непосредственно в условиях эксплуатации промышленных электроприводов.

Для этих целей был создан опытно-промышленный образец системы ТТПУ – АД. В данной системе был применении образец микропроцессорного устройства (электронный блок управления), реализованного на современной элементной базе с использованием специализированных интеллектуальных модулей на основе программируемых логических матриц. На рис. 8. представлена функциональная структура, реализованная в качестве управляющего модуля системы управления тиристорами ТПН.

Рис. 8. Функциональная структура системы управления ТПН В рамках развития систем ТТПУ рассмотрена также возможность реализации ТТПУ-АД с трансформаторами на основе магнитопроводов упрощенных конструкций. При этом принято во внимание, что пусковые устройства для высоковольтных АД являются устройствами кратковременного воздействия – это единицы секунд и в целом не более минуты. Одновременно принято во внимание, что высоковольтные электроприводы работают в большей степени в длительном режиме и их пуск осуществляется не так часто, как пуск многих АД массового применения с напряжением 0,4 кВт. Все это позволило принять обоснованные решения для создания объектно-ориентированных пусковых устройств кратковременного действия. Были также проведены исследования, связанные с созданием трансформаторного устройства простейшего типа, реализованного на магнитопроводе простейшего типа в виде развитых конструкций, имеющих применение в пусковых устройствах АД с фазным ротором. Многие специалисты электротехнического направления деятельности имеют представление об индукционных реостатах, используемых в качестве базового пускового устройства для двигателей с фазным ротором в крановых электроприводах. Реостаты подобного типа предложено использовать в качестве конструктивного прототипа для создания объектно-ориентированных трансформаторов пусковых устройств ориентированных для кратковременного применения в высоковольтных электроприводах переменного тока. В плане создания такого устройства проведены расчеты параметров магнитопровода пускового трансформатора. При этом на основе анализа известных методов расчета была взята за основу методика расчета, связанная с использованием цилиндрического сердечника. В её основе использован математический аппарат с применением функций Бесселя.

Исследования с использованием трансформатора реализованного на цилиндрическом сердечнике типа «труба» показали возможность создания простейших объектно-ориентированных трансформаторов для применения их в составе пусковых устройств. Проведены расчеты стоимостных показателей, позволяющие сделать выводы об экономической целесообразности развития данного направления.

В процессе ввода электронного блока в эксплуатацию были отлажены две программы управления для различных пусковых режимов. На рис. 9 приведены временные диаграммы обобщенных векторов пускового тока, полученных в результате экспериментальных исследований в промышленных условиях.

Рис. 9. Временные диаграммы обобщенных векторов пускового тока двигателя при использовании трансформатора с сердечником типа «труба» Переходные процессы пуска были сняты с помощью анализатора качества энергии HIOKI 3197. Обработка результатов осуществлена специализированной программой. Результаты обработки представлены в виде временных диаграмм обобщенных векторов пускового тока двигателя. Полученные результаты позволяют в целом сделать вывод о целесообразности развития данного направления работ по созданию высоковольтных трансформаторно-тиристорных пусковых устройств высоковольтных электроприводов переменного тока.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ В диссертационной работе решена актуальная научно-техническая задача, связанная с повышением технико-экономических показателей эксплуатации высоковольтных электроприводов переменного тока на основе разработки ресурсосберегающих объектно-ориентированных пусковых устройств.

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволили получить следующие результаты и выводы:

1. В результате анализа состояния электроприводов переменного тока (на примере ГОП ОАО «ММК»), способов и устройств реализации пуска асинхронных электродвигателей обоснована концепция создания объектно-ориентированных пусковых устройств для высоковольтных электроприводов.

2. Разработана новая силовая схема трансформаторно-тиристорного высоковольтного пускового устройства, в основе которой трансформатор используется как регулируемый реактор с тиристорным преобразователем напряжения, подключенным к обмотке низкого напряжения.

3. Разработана математическая модель системы «трансформаторнотиристорное устройство – асинхронный двигатель», в которой реализованы алгоритмы управления вентилями ТПН.

4. В результате теоретических исследований на математической модели и экспериментальных на физической модели определены основные характеристики пускового режима электропривода с трансформаторнотиристорным пусковым устройством.

5. Разработан и изготовлен экспериментальный образец асинхронного электропривода с трансфрматорно-тиристорным пусковым устройством и проведены испытания в промышленных условиях.

6. Обоснована возможность реализации объектно-ориентированных пусковых устройств для высоковольтных асинхронных электроприводов с трансформаторами на основе магнитопроводов упрощенных конструкций.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Научные статьи, опубликованные в изданиях по списку ВАК:

1. Сравнительная характеристика способов пуска машины центробежного литья валков /А.С. Сарваров, М.Ю. Петушков, Д.М. Анисимов и др. // Известия Тульского государственного университета. Технические науки Вып.3, Часть 3. Тула, 2010.-С.162-173.

2. Моделирование процесса детерминированного пуска АД на базе трансформаторно-тиристорного пускового устройства /А.С. Сарваров, М.Ю. Петушков, Д.М. Анисимов и др. //Известия Тульского государственного университета. Технические науки Вып.3, Часть 3. Тула, 2010.-С.122-127.

3. Анализ состояния электроприводов агрегатов ГОП ОАО «ММК» и пути модернизации/ А.С.Сарваров, М.Ю. Петушков, Д.М. Анисимов, и др.

//Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. №3(35), 2011- С.8-11.

Публикации в других изданиях:

4. Сравнительная характеристика способов пуска асинхронных двигателей / А.С. Сарваров, М.Ю. Петушков, Д.М. Анисимов и др. //Приводная техника №6, 2010.-С.26-5. Разработка математической модели системы «Трансформаторнотиристорный пускатель-асинхронный двигатель» / Д.М. Анисимов, М.В. Вечеркин, И.А. Сарваров и др. //Электротехнические системы и комплексы:

Межвузовский сб. науч. Тр. Вып.15.- Магнитогорск, 2008.-С.191-16. Исследование типовых процессов пуска на модели системы «Трансформаторно-тиристорный пускатель-асинхронный двигатель»/ Д.М. Анисимов, М.В. Вечеркин, И.А. Сарваров и др. //Электротехнические системы и комплексы: Межвузовский сб. науч. Тр. Вып.15.- Магнитогорск, 2008.- С.17717. Методологические аспекты модернизации металлургических электроприводов / Д.М. Анисимов, В.Б.Славгородский, А.С. Сарваров и др.// Электроэнергетика и Автоматизация в металлургии и машиностроении: Международная конференция.- Магнитогорск 2008.-С. 100-18. Пути совершенствования энергосбережения средствами электропривода на металлургических предприятиях/ Д.М. Анисимов, М.Ю. Петушков, А.С.

Сарваров и др. //Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании: сборник научных трудов международной научно-практической конференции. Том 3. Одесса 2009. –С.62-9. Электропривод машины центробежного литья валков/ А.С.Сарваров, М.Ю.

Петушков, Д.М. Анисимов и др. //«Реконструкция промышленных предприятий - прорывные технологии в металлургии и машиностроении» Третий международный промышленный форум. Сборник докладов конференции. Челябинск, 2010.-С.94-10. Пусковое устройство трехфазного высоковольтного электродвигателя переменного тока - Патент РФ на полезную модель №82963 H02P1/04 (2006.01) Опубл.10.05.09 Анисимов Д.М., Сарваров А.С., Петушков М.Ю., Сарваров И.А.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.