В настоящее время асинхронный частотно-регулируемый электропривод на базе полупроводниковых преобразователей частоты получил широкое распространение благодаря относительной простоте и надежности конструкции, использования цифровых систем управления, обеспечивающих точность и гибкость управления технологическим процессом, что позволяет добиться значительного повышения качества продукции и рентабельности производства, снижения расхода электроэнергии. Обеспечение энергетической эффектив-ности привода в широком диапазоне режимных параметров остается нерешенной в полной мере задачей и требует дальнейших исследований. Статья посвящена снижению потерь в асинхронном электроприводе на основе энергосберегающих алгоритмов управления, позволяющих обеспечивать требуемый режим приводного механизма при одновременной минимизации потерь в меди и стали двигателя. На основе модели двигателя с учетом магнитных потерь получены зависимости потерь в меди и стали, а также полных потерь от абсолютного скольжения для различных рабочих точек привода. Установлены зависимости экстремальных значений абсолютного скольжения от частоты вращения ротора для использования в контролерах систем управления по критерию максимального КПД, максимума коэффициента мощности и минимума тока статора. Для минимизации потерь в условиях изменяющихся параметров двигателя предложен энергосбе-регающий алгоритм, основанный на комбинации метода модели потерь и итерационного метода уточнения минимума потребляемой мощности. Эффективность предложенной системы управления, использующей регулятор на базе нечеткой логики, подтверждена сопос-тавлением диаграмм мощности потерь и КПД, полученных при использовании традиционно-го закона скалярного частотного управления и оптимального закона управления.
В условиях ограниченного ресурса и роста цен на энергоносители одним из приори-тетных направлений современных исследований является повышение энергетической эф-фективности электроприводов, которые широко используются на промышленных пред-приятиях. Существующие методы минимизации потерь разработаны в основном для ста-ционарных режимов. Разработке алгоритмов снижения потерь в переходных режимах уделено недостаточно внимания. В связи с высокой сложностью описания многофакторных динамических процессов определение оптимальных законов управления целесообразно про-водить с помощью стохастических методов оптимизации. Работа посвящена обоснованию оптимальных пусковых характеристик асинхронного привода на базе генетического алгоритма. Особенностью предложенной методики оптимизации является многократное моделирование исследуемого привода с целью поиска пусковой характеристики, при которой обеспечи-вается минимум потерь энергии. Автоматизация поиска выполнена с помощью разрабо-танной программы, которая содержит модуль генетического алгоритма и модуль сопря-жения с моделью электропривода в среде Matlab/Simulink. Программа позволяет выбирать параметры генетического алгоритма и контролировать процесс оптимизации. Применение предложенной методики позволило получить оптимальные пусковые характеристики «напряжение – частота» в табличной форме с последующей линейной ап-проксимацией полученных данных. Повышение эффективности в результате применения закона пуска подтверждено сравнением результатов моделирования привода при пуске по линейной и оптимальной характеристикам. Дана оценка снижения потерь для нагрузки различного характера при широком диапазоне ее изменения.
Статья посвящена проблеме обнаружения межвитковых коротких замыканий силовых трансформаторов цифровой дифференциальной защитой. Рассмотрены алгоритмы, позволяющие надежно отличать межвитковые замыкания от внешних коротких замыканий и переходных процессов при включении трансформатора.
Рассмотрены возможности применения теории фильтрации Калмана для реализации цифровой дифференциальной защиты силовых трансформаторов. Описан выбор переменных состояния для идентификации повреждения и критерий срабатывания защиты. Проведено сравнение времени срабатывания защит, основанных на фильтре Калмана и на преобразовании Фурье.
Рассмотрена задача оптимизации широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в многоуровневых инверторах с «плавающими» конденсаторами. Дано сравнение методов ШИМ, удовлетворяющих условию баланса напряжений на конденсаторах с позиции электромагнитной совместимости преобразователя частоты и асинхронного двигателя для случая вентиляторной нагрузки.
Приводятся результаты применения на предприятии «Севуралбокситруда» технологии компьютерного моделирования для прогнозирования геодинамических процессов, происходящих при ведении горных работ в тектонически напряженных зонах рудных залежей. Определена степень влияния активных тектонических нарушений на конструктивные элементы камерно-столбовой системы разработки.
Приведена сравнительная оценка влияния электропривода вентиляторов главного проветривания на питающую сеть. Предложен частотно-регулируемый электропривод на основе преобразователя частоты, состоящего из выпрямителя с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и ШИМ-инвертором, который позволяет независимо регулировать коэффициент мощности и изменять производительность вентилятора.
На основе разработанного экспериментального стенда исследовано влияние неидентичности электромеханических параметров подсистем дробилки на рассогласование номинального режима в безударном и ударном режимах. Показано, что экспериментальные зависимости в безударном режиме отвечают основным положениям теории самосинхронизации. Установлено, что начальное рассогласование колебаний щек приводит к существенному снижению производительности и росту энергоемкости дробления.
Рассматривается построение моделей временных рядов применительно к задаче прогнозирования графиков нагрузки горного предприятия. Приведены результаты прогноза на основе различных моделей линейного фильтра и искусственной нейронной сети. Показана возможность повышения точности прогнозирования при использовании разложения исходного временного ряда с помощью вейвлет-преобразования.
Дано обоснование параметров технологической камеры и режима нагрева применительно к задаче подготовки золотосодержащих песков к обогащению. На базе электротеплофизической модели взаимодействия ВЧ-электромагнитного поля с несовершенным диэлектриком получена система уравнений, связывающая параметры генератора и технологической камеры, скорость подачи породы и ее эффективные параметры, учитывающие непрерывный фазовый переход, степень проявления которого зависит от содержания глинистых фракций.
Надежность и эффективность работы электрооборудования зависит от качества электрической энергии в распределительных сетях. Ключевым вопросом обеспечения качества энергии является проблема высших гармоник. Проблема возникла в связи с широким внедрением силовой электроники как наиболее эффективного средства обеспечения требуемых режимов работы электромеханических и электротехнологических комплексов. В работе с помощью средств Simulink системы MATLAB анализируется влияние высших гармоник на качество энергии, рассматривается принцип работы параллельного активного фильтра на основе алгоритма прямого управления током.
Особенности феррорезонансных колебаний и методы их устранения рассматриваются на примере трансформаторно-емкостной установки продольной и поперечной компенсации, используемой в цепях питания мощных электродвигателей, в системах электроснабжения рудно-термических и дугосталеплавильных печей. На основе решения уравнения Дуффинга определено влияние амплитуды тока и коэффициента затухания системы на режим работы трансформаторно-емкостного компенсатора. Выполнена оценка области устойчивости основного типа колебаний. Обнаружено существование субгармонических колебаний, выявлено влияние не только амплитуды, но и фазы источника на возникновение аномальных режимов, обусловленных релейным эффектом и явлением автомодуляции. Показано, что устранение феррорезонансных колебаний связано с обеспечением режима магнитной цепи, близкого к линейному, и выбором коэффициента затухания из условия предельно допустимого значения вносимого в линию активного сопротивления.
Рассмотрены основные направления научных исследований 2000 г. в области создания электротехнических комплексов для горной и нефтегазовой промышленности: внедрение для горных машин и механизмов бесконтактных регулируемых электроприводов с алгоритмами управления, обеспечивающими повышение производительности и энергосбережения; разработка электротехнологий и специальных технических средств для выполнения горных работ; разработка автоматизированных электротехнических комплексов и систем на основе внедрения микропроцессорных аппаратных средств; разработка, создание и внедрение компьютерных технологий контроля и автоматизированного управления электропотреблением, а также адаптации новейших видов электрооборудования, обеспечивающих повышение надежности и экономичности электротехнических комплексов; разработка и внедрение в условиях нефтедобывающих комплексов концепции и алгоритмов управления электропотреблением; разработка систем автоматического управления многофункциональными резонансными преобразователями поворотно-угловых перемещений с различными частотами и амплитудами движения; применение прямых методов электротехнологии, основанных на электротермомеханическом преобразовании энергии электрического поля непосредственно в горной породе для получения технологического эффекта; разработка автоматических и автоматизированных систем электротехнических комплексов, которые могут проектироваться и развиваться как самостоятельные системы различного назначения.
Одним из способов подготовки мерзлых пород к экскавации является оттаивание. Однако применение для этой цели традиционных методов нагрева нельзя признать удовлетворительным как из-за невысокого темпа оттайки, обусловленного низкой теплопроводностью мерзлых пород, так и вследствие отрицательного влияния источников нагрева на тепловой режим выработки ...
Поведение антенны в скважине с точки зрения ее входного сопротивления представляет интерес в связи с исследованием возможности расширения скважин в мерзлых породах до больших диаметров с применением СВЧ энергии ...
