Введение к работе
Актуальность работ». В нзстоггпее время автоматизированный частотно-регулируемый олектропрлвол на базе короткозамкнутьос асинхронных двигателей (АД) широко прииеняется во многих отраслях (мазиностртпнии, горно-рудной, текстильной промкалеяности»металлургии и др.) народного хозяйства.
Високосффективность чпстотнэ-регулируемкх олектрэприводов, позволяп'цнх повисить производительность маїглн и качества выпускаемых продукции обеспечивается плавным регулированием скорости во время пусга, торкотання и в рабочем цикле, в зависимости от требовании производственного механизма. Так как, комплектные статические преобразователи частоти в большинстве случаев комплектуется с АД обмЄлро'лмл'-HHoro назначения, рассчитанными на частоту Jа 50Гц, то возіикают необходимость определить рациональность применения АД обггпромизлегопго назначения з системах частотно- ' регулируемого электропривода на основе исследования и анализа тепловых процессов, происходящих п них.
Анализ опубликованных работ в республиках, входящих в содружество независимых государств и за рубг-.ом показывает, что несмотря на определеннее успехи достигнутые в области исследования. процесса нагрева в АД при частотном управлении, эта задача полностью перемена и требует проведения дальнейшего исследования на основе разработка аффективных и простых математических моделей, позволяли:: рассчитать тепловые характеристики АД с достаточной и'лг.оцернон точностью при. минимально!-: объеме исходных данных.
Пел ко настоящей диссертационной работы япляетеп: разработка методов расчета стационарных и нестационарных тепловых процессов АД г> системах частотпо-регулнруеуых злек.-.опрнпздов на основе графоэж «деле.:, попполя'гтлх получить достаточно точные результаты при ?кшп'.;плыпм объеме вкчнелито.тьны:-: работ. Проведение тео-гетн.ческ-'с и гкеперн'/ен-альпгяс нсследова!!н;і процесса нагрева и охлаждения АД в системах частотно-регулируемого электропривода и 01'дг.ча практических рекон"ндл:г!Ї1 по рациональному использованию электродвигателе;! по кагрезу.
Для достижения указанно.'! цели необходимо было репить сле-
зус-но задачи: .
Г. Разработать графов їй подели уравнения теплового баланса аля стационарного и нестационарного решило нагрева АД в системах *-пстотно-рсгулнруемот электропривода.
-
Теоретически исследовать тепловые процессы, протекавшие і; частотно-регулируемых АД, на основе графовых тепловых моделей и провести сравнительный анализ полученных результатов с данными аналитических и экспериментальных исследований.
-
Экспериментально исследовать тепловые процессы АД в системах тиристорного частотно-регулируемого электропривода на физической модели, практически реализовать результаты исследований с целью подтверждения предлагаемой методики расчета и теоретических положений и гыряботать конкретные рекомендации по применения графовых моделей для расчета теплового процесса и эксплуатации электродвигателей с точки зрения нагрепа.
Методики проведения исследований. Теоретические исследования базируются на теории нагрепа электрических машин, теории линейных электрических цепей и теории графоЕ. Б качестве математического аппарата используются матричные и итерационные истоды. Главным инструментом в теоретическом исследовании тепловых процессов является метод эквивалентных тепловых схем в сочетании с элементами теории графов,в экспериментальном - физические модели.
Научная новизна..
-
Разработана методика расчета стационарных и нестационарных тепловых процессов ЛД в системах частотно-регулируемого электропривода на основе графовой модели.
-
Получены закономерности изменения постоянных времени нагрева и охлаждении АД в системах частотно-регулируемого электропривода, позволяемо определить установившиеся значения процесса нагрева и охлаждения электродвигателей.
-
Определено эффективное воздействие повнаення скорости холостого хода ротора на процесс охлаждения частотно-управллемо-го АД.
Практическая ценность работы состоит:
d разработке эффективного метода расчета тепловій процессов АД d системах частотно-регулируемого электропривода, иусеес-го достаточно простой алгоритм расчета, хорояую наглядность к точность;
б научном обосновании рекомендаций по оптимальной эксплуатации АД в системах частотно-регулируемого электропривода с учетом тепловых процессов;
в уточнении выбора мощности АД для режимов работы52 от охлаждения с повышением скорости холостого хода ротора, позволяющего повысить надоглость и улучшить онергетичеекио и эксплуатационные показатели ДЦ.
Реализация результатов исследований. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также практические рекомендации могут бить использоезны при тепловых расчетах и анализе АД для комплектных частотно-регулируемых электроприводов на базе тиристорних преобразователей частоты, при модернизации су-шествуюших и разработки единых серий специальных двигателей с частотным управлением.
Результаты исследовании реализованы:
В разработках института Энергетики и автоматики АН Республики Узбекистан - методика и алгоритм расчета процесса нагрева на базе эквивалентных тепловых схем с элементами теории графов, позволявшие произвести тепловой расчет с достаточной инженерной точностью; результаты теоретических и экспериментальных исследований тепловых процессов и обобщенные расчетно-графические материалы и практические рекомендации по анализу процессов нагрева и охлаждения АД з системах частотно-регулируемого электропривода.
Практическим выходом реализации вышеуказанных результатов явилось создание ряда энергосберегающих автоматизированных регулируемых электроприводов на базе тиристорних преобразователей, мощностью от 150 до 200 кЕт для насосных агрегатов насосных станций "Ленин йули", "Заурак", "Саяд" и др., внедренных в Ташкентской, Андижанской и Бухарской областях Республики Узбекистан. Фактический народнохозяйственный экономический эффект от внедрения результатов НИР составил в долевом участии 64 /шестьдесят четыре/ тысячи рублей.
В учебном процессе-в рабочих программах и используются при чтении'лекций, в ведении курсовых и дипломных проектов.
Апробация. Научные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на научныхлсонференциях профессорско-преподавательского состава ТашПИ /Ташкент, І988-.І99І гг./ и на расширенном заседании кафедры "ЭП и АПУ" ТГТУ от II февраля.
Публикация. Материалы опубликованы в двух статьях.
Автор залипает следующие основные положения:
-
Эффективность предлагаемой методики расчета стационарных и нестационарных процессов нагрева АД в системах частотно-регулируемого электропривода, позволявший получить в простых графовых моделях параметры теплового процесса с достаточной инженерной точностью.
-
Полученные зависимости постоянных времени нагрева и охлаждения, позволявшие заранее определить установившиеся значения процесса нагрева и охлаядения частотно-регулируемого АД.
процессе охлаждения, позволяющей рационально использовать по нагреву частотно-управляемого ЛД.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка дитературы из 51 наименования, 2-х приложений, содержит 114 страниц машинописного текста, 33 рисунка и 7 таблиц._
Похожие диссертации на Разработка методики расчета и анализа тепловых процессов асинхронных двигателей в системах частотно-регулируемого электропривода на основе графовых моделей
