Все рубрики Обратная связь Карта сайта
Версия для слабовидящих
НовостиЭкономика и бизнесИсследования и анализВсе материалы

Энергосберегающий промышленный регулируемый асинхронный электродвигатель нового поколения на основе двухзенно-непосредственных преобразователей частот

3.05.2011

На предприятии «Автоматизированные системы и комплексы» (г. Екатеринбург) осуществлена инновационная разработка энергосберегающего промышленного широкорегулируемого асинхронного электродвигатель переменного тока нового поколения. Актуальность совершенствования систем электроприводов обусловлена их значительной долей в балансе электропотребления, дефицитом генерирующих мощностей, ростом стоимости электроэнергии и ужесточением требований к обеспечению энергетической и электромагнитной совместимости элементов системы производства и электромеханического преобразования энергии.

Исходя из этого, концепция новой разработки заключалась в создании электропривода, обладающего комплексом новых свойств, сочетающих высокие электромеханические показатели с улучшенной энергетической и электромагнитной совместимостью с питающей сетью. А именно — отсутствие вносимых преобразователем искажений кривой питающего напряжения, потребление из сети практически синусоидальных токов с возможностью регулирования реактивной мощности, обеспечение обратимости потока активной мощности, то есть способность не только высококачественного потребления, но и рекуперации электроэнергии в тормозных режимах электропривода.

Для реализации комплекса новых свойств электропривода в его силовой части применена и доведена до стадии промышленного использования новейшая топология транзисторного двухзвенного непосредственного преобразователя частоты (ДНПЧ) (рис. 1) с микропроцессорной системой управления (МПСУ). В отличие от традиционных двухзвенных преобразователей аналогичного назначения, в схеме нового преобразователя частоты отсутствует громоздкий силовой сглаживающий фильтр в промежуточном звене постоянного тока, что существенно улучшает его массо-габаритные показатели.

Рис. 1. Силовая часть электропривода с непосредственным преобразователем частоты

Для управления непосредственным преобразователем частоты разработана двухэтапная координатная стратегия управления преобразователем частоты в системе электропривода, в рамках которой разработан и запатентован алгоритм широтно-импульсного управления силовыми ключами, адаптированный к новой топологии силовой схемы преобразователя частоты.

Анализ свойств ДНПЧ с ШИМ [1–6] позволил сформулировать следующие цели управления преобразователем частоты в системе частотно-регулируемого электропривода:

Двухэтапная стратегия управления преобразователем частоты

Комплексный характер, взаимосвязанность и относительная сложность реализации сформулированных целей управления обусловили целесообразность двухэтапного подхода к разработке общей стратегии управления преобразователем [1–6]. Принципиальные положения двухэтапной стратегии управления заключаются в следующем.

На первом этапе формируются мгновенные значения эталонных модулирующих функций коммутаторов активного выпрямителя (АВ) и автономного инвертора (АИ), соответствующих перечисленным выше целям, а также конкретным условиям управления. На этом этапе решаются следующие задачи:

На втором этапе формируются сигналы управления силовыми ключами непосредственного преобразователя частоты. При этом последовательно решаются следующие задачи:

Разработана векторная система автоматического двухзонного управления электроприводом, которая обеспечивает нормированные показатели качества статических характеристик и электромеханических переходных процессов электропривода в режимах частотного пуска, рекуперативного торможения и регулирования скорости в сочетании с улучшенными показателями качества электропривода как потребителя электроэнергии. Блок-схема САР изображена на рис. 2, где РС — регулятор скорости; РН — регулятор напряжения; РМ и ПС— регулятор момента и потокосцепления; ФМФ — формирователь эталонных модулирующих функций; РТ — регулятор тока; ПКН, ПКТ — преобразователи координат векторов напряжений и токов; БО — блок ориентации; ПКМФ1 и ПКМФ2 — преобразователи координат векторов модулирующих функций АВ и АИ; БА ШИМ — блок адаптированной ШИМ; М— асинхронный двигатель.

Рис. 2. САР асинхронного электропривода с непосредственным преобразователем частоты

Для апробации разработки использованы методы компьютерного моделирования [3–6] и экспериментального исследования лабораторных и опытно-промышленных образцов. Далее представлены результаты испытаний опытно-промышленного образца асинхронного электропривода с непосредственным преобразователем частоты мощностью 110 кВт с двухзонным управлением скоростью. Внешний вид преобразователя представлен на рис. 3. На рис. 4 показан процесс реверсирования, включающий этапы рекуперативного частотного торможения и разгона электропривода. На начальной стадии осуществляется усиление, а на заключительной — ослабление поля АД. Формы сетевых напряжений и токов на этапах торможения и разгона показаны на вынесенных фрагментах осциллограммы в укрупненном масштабе. На этом рисунке w r — скорость ротора; i x, i y — намагничивающая и моментообразующая составляющие вектора тока статора; u a, i a — фазные сетевые напряжение и ток.

Рис. 3. Опытно-промышленный образец ДНПЧ мощностью 110 кВ

Рис. 4. Реверс асинхронного электропривода с непосредственным преобразователем частоты: а) скорость и составляющие вектора токов статора АД; б) фазные сетевые напряжение и ток

Эксперименты подтвердили возможность эффективного использования новой топологии преобразователей в системах электроприводов переменного тока с высоким качеством потребления и электромеханического преобразования электрической энергии. Обладая нормированными электромеханическими свойствами, присущими системам подчиненного регулирования, разработанный электропривод с непосредственным преобразователем частоты характеризуется улучшенной энергетической и электромагнитной совместимостью с питающей сетью, обеспечивая синусоидальность входных и выходных токов, двухсторонний энергосберегающий обмен активной мощностью в пуско-тормозных режимах, а также регулирование потребляемой реактивной мощности.

Опытно-промышленные образцы электропривода нового поколения с асинхронными коротко-замкнутыми электродвигателями мощностью 110 кВт успешно эксплуатируются на предприятии корпорации «ВСМПО-АВИСМА» (г. Верхняя Салда) в качестве главного привода продольно-строгального станка 7А256.

Рекомендуемые области применения новой разработки — высокодинамичные электроприводы механизмов с напряженными пуско-тормозными режимами работы при повышенных требованиях к качеству потребления и управляемого электромеханического преобразования энергии.

")==false) {email.focus();return false} } }

Источник: www.power-e.ru

Солнечные батареи на крыше Вашего дома

мы начали производство солнечных коллекторов, но это кустарный вариант, копия того что при союзе, еще конструкторское бюро тестя разработало.

впрочем, при всем том, испытывали на админ здании, экономия теплой воды доходила до 30 %.

то что мы производим вариант не дорогой около 1500 гривен.

3.05.2011
Солнечная крыша

Живу на юге России, собираюсь строить дом.

Коммуникаций на участке нет. Пока. Но и подключение будет совсем не дешево, как я поняла.

Короче, хочется использовать солнечную энергию для получения горячего водоснабжения и может быть и выработки электричества.

С получением горячегой воды все более менее понятно и просто (рядом есть "Солнечный ветер", который продает солнечные нагреватели воды и своего производства совсем недорого и израильские круглогодичные, в принципе, тоже не очень дорого). Но системы для получения электричества дороги.

3.05.2011
Солнечные батареи на крыше дома вместе с дизель генератором и батареей аккумуляторов

Система автономного питания SUNLIGHT APS является альтернативным источником энергии. Она не требует присутствия операторов и поэтому не требует отдельных помещений для технического персонала. Все действия совершаются автоматически.

Солнечная батарея преобразует солнечную энергию в электричество, которое накапливается в аккумуляторной батарее. Подача электричества автоматически прекращается когда батарея полностью заряжена.

3.05.2011
Все статьи

Комментарии

В мире

137 274 411 548 685 685