Подать статью
Стать рецензентом
Том 216
Страницы:
112-121
Скачать том:
RUS

Минимизация потерь энергии при пуске частотно-регулируемого привода на основе генетического алгоритма оптимизации

Авторы:
О. Б. Шонин1
В. С. Пронько2
Об авторах
  • 1 — д-р техн. наук профессор Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
  • 2 — аспирант Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
Дата отправки:
2014-12-27
Дата принятия:
2015-03-01
Дата публикации:
2015-12-25

Аннотация

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.

Ключевые слова:
частотно-регулируемый электропривод энергосбережение оптимизация генетический алгоритм
Шонин О.Б., Пронько В.С. Минимизация потерь энергии при пуске частотно-регулируемого привода на основе генетического алгоритма оптимизации // Записки Горного института. 2015. Т. 216. С. 112-121.
Shonin O.B., Pronko V.S. Minimization of energy losse when starting a variable frequency drive through application of a genetic algorithm of optimization // Journal of Mining Institute. 2015. Vol. 216. p. 112-121.
Перейти к тому 216

Литература

  1. Браславский И.Я. Оптимизация пусковых процессов в системе «реальная сеть – ПЧ – АД» / И.Я.Браславский, А.В.Костылев, Д.В.Цибанов // Электроприводы переменного тока: Труды Международной пятнадцатой научно-технической конференции / Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н.Ельцина. Екатеринбург, 2012. C.175-178.
  2. Браславский И.Я. Энергосберегающий асинхронный электропривод / И.Я.Браславский, З.Ш.Ишматов, В.Н.Поляков. М.: ACADEMA. 2004. 202 с.
  3. Гашимов А.М. Исследование влияния пуска мощных асинхронных двигателей газокомпрессорных установок на режим питающей электрической сети / А.М.Гашимов, Р.Н.Рахманов // Энергетика. 2012. №1. С.17-22.
  4. Минаков И.А. Сравнительный анализ некоторых методов случайного поиска и оптимизации // Известия Самарского научного центра РАН. 1999. №2. С.286-293.
  5. Тягушев С.Ю. Экспериментальное определение режимных параметров двухдвигательного привода и технологических показателей вибрационной щековой дробилки / С.Ю.Тягушев, О.Б.Шонин // Записки Горного института. 2010. Т.186. С.161-164.
  6. Усовершенствование алгоритма частотного управления асинхронным двигателем / В.Н.Мелешкин, К.А.Никифоров, К.И.Скотников, И.С.Хромов // Электротехника. 2013. №1. C.36-42.
  7. Shonin O.B. Increasing energy efficiency of mine ventilation systems via multipurpose control of a main fan adjustable speed electric drive / O.B.Shonin, V.S.Pronko // Annual of the University of Mining and Geology «St. Ivan Rilski». 2013. Vol.56. Part ІІІ. P.163-169.
  8. Herrera F. Hybrid Crossover Operators for Real-Coded Genetic Algorithms: An Experimental Study / F.Herrera, M.Lozano, A.M.Sanchez // Soft Comput. 2005. N 9(4). P.280-298.
  9. Thanga Raj C. Energy Efficient Control of Three-Phase Induction Motor – A Review / Raj C.Thanga, S.P.Srivastava, Pramod Agarwal // International Journal of Computer and Electrical Engineering. 2009. Vol.1. N 1. P.61-70.
  10. Krishnan R. Electric motor drives modelling, analysis and control. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 2001. 626 p.

Похожие статьи

Анализ чувствительности параметров рудных карьеров на предварительной стадии проектирования
2015 С. И. Фомин, Е. И. Базарова
Фрайбергская горная академия и Россия: два с половиной века делового сотрудничества
2015 В. Г. Афанасьев
Синергетические изменения трибохимических свойств в гетерогенных системах, содержащих поверхностно-модифицированные металлы
2015 А. Г. Сырков
Методика расчета потерь напора при гидротранспорте сгущенных пульп хвостов обогащения руд
2015 В. И. Александров, Павел Власак
Динамическое исследование кривошипно-кулисного механизма рабочего органа шахтной погрузочной машины
2015 И. П. Тимофеев, И. А. Королев
Неразрушающий контроль анизотропии модуля упругости композиционных материалов в изделии
2015 А. И. Потапов