Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано вдосконалений комплексний метод захисту асинхронних електродвигунів, а також синтезовано і реалізовано пристрої, які дозволяють проводити захист і контроль основних параметрів електродвигунів у пускових, аварійних та анормальних режимах. За допомогою розроблених математичних моделей здійснено можливе визначення оптимального місця встановлення давача і параметрів спрацювання струмового та температурного органів захисту. Розроблено методику контролю і комплексного захисту, відповідне програмне забезпечення.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробці методів аналізу неповнофазних режимів у системах електропостачання власних потреб електростанцій, у яких застосовано короткозамкнуті асинхронні двигуни з глибокозапасними роторами. Викладено метод синтезу параметрів заступних схем враховуючих витиснення струму в роторі в неповнофазних режимах для даного типу двигунів. Синтез проведено на основі каталожних екпериментальних даних методом мінімізації. З використанням даних схем розроблено математичну модель та проаналізовано неповнофазні режими власних потреб за умов обриву фази в мережі, що живить. Відносно окремих двигунів, проаналізовано диференційні рівняння, а для групи двигунів методом послідовного наближення, з використанням комплексних схем елементів для струмів прямої, оберненої та нульової послідовностей. Доведено, що за умов неповнофазних режимів, за нявності коефіцієнта завантаження двигунів 0,6 - 1 втрати у статорі зростають у 2 - 3 рази, у роторі в 5 - 10 разів, у сталі в 1 - 2 рази, ковзання збільшується в 1,8 - 2 рази. Допустима тривалість роботи асинхронного двигуна (АД) у випадку обриву фази мережі, що живить, складає 0,5 - 2 хвилини. Втрати в АД зростають ще більше у разі розземленої нейтралі резервного трансформатора. Приведено аналіз існуючих пристроїв релейного захисту (РЗ) від неповнофазних режимів, зазначено недоліки. Запропоновано пристрій РЗ від неповнофазних режимів АД і трансформатора, що живить, заснований на використанні фільтрів струмів та напруги оберненої послідовності, фазних струмів АД і трансформатора, струму заземленої нейтралі трансформатора, суми та різниці фазних струмів в АД. Доведено переваги розроблених пристроївзахисту, що мають більш високу чутливість.

  Скачати повний текст

Розроблено пристрій для діагностування дефектів кліток короткозамкнених (КЗ) роторів асинхронних двигунів (АД) потужністю до 100 кВт. Проведено аналіз і порівняння ефективності відомих методів і засобів неруйнівного контролю та технічного діагностування обмоток КЗ роторів АД, здійснено їх класифікацію. На підставі аналізу похибок процесу діагностування КЗ кліток запропоновано способи їх зменшення та усунення на етапі розробки пристрою та в процесі обробки контрольованих сигналів. Досліджено новий трансформаторний спосіб і пристрій для діагностування дефектів у КЗ клітках, що базується на використанні індуктора з розімкненою магнітною системою, за допомогою якого підвищено чутливість і точність діагностування дефектів у роторах з закритими пазами. Створено математичні моделі для дослідження запропонованої конструкції індуктора. Висвітлено методики проведення досліджень. Визначено поріг чутливості пристроїв для контролю та діагностування КЗ кліток роторів АД.

  Скачати повний текст

Удосконалено метод визначення пускового моменту, який відрізняється тим, що для безпосереднього вимірювання інформативного параметра у місці його виникнення застосовано торсіонний сенсор, а для вилучення методичної похибки - покроковий режим роботи приводного двигуна. Точність вимірювання пускового моменту зростає у 2 - 3 рази порівняно з відомими засобами. Розроблено математичну модель вимірювального каналу у вигляді системи нелінійних диференціальних рівнянь та отримано аналітичні залежності для розрахунку тривалості перехідних процесів. Запропоновано структурну схему інформаційно-вимірювальної системи та алгоритм її роботи. Проаналізовано похибки вимірювання пускового моменту та розраховано показники вірогідності контролю. Наведено методики інженерного проектування, метрологічної атестації та проведено експериментальні дослідження.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі, проведено аналіз та синтез структур регульованого електроприводу (ЕП) за системою "однофазний тиристорний перетворювач напруги - асинхронний двигун з трифазними обмотками статора малої потужності та фазозсувним конденсатором". Специфіка такої системи полягає у різноманітності простих схемо-технічних рішень і в складності електромагнітних та електромеханічних процесів, обумовлених якістю напруг та струмів в елементах ЕП. Розроблено узагальнену математичну модель, що враховує ЕРС обертання, несиметрію та несинусоїдальність струмів та напруг, дозволяє проводити порівняльний аналіз різних схем силової частини ЕП. На її базі досліджено динамічні, механічні, енергетичні та регулювальні характеристики системи. Обумовлено вибір раціональних схемо-технічних рішень і проведено оптимізацію параметрів силових елементів ЕП. Функціональні можливості даної системи реалізуються за двома основними напрямками - регулюванням швидкості обертання в обмеженому діапазоні та мінімізацію втрат потужності у разі змінного навантаження.

  Скачати повний текст

Створено системи управління асинхронними вентильними стартер-генераторами (АВСГ). На підставі розширеної кодоімпульсної обробки інформації розроблено узагальнену структуру системи управління АВСГ, що містить додаткові зворотні зв'язки за електричною частотою ротора, струмами та напругами каналів відбору потужності. Проведено порівняльний аналіз ефективності використання алгоритмів широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) в АВСГ. Розроблено математичний апарат синтезу алгоритмів дискретного цільового регулювання гармонічного складу вихідної напруги АВСГ для оптимізації заданого параметра якості або залежного енергетичного показника у ШІМ. Наведено інженерні методики їх розрахунків.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі, методики, алгоритми та комп'ютерні програми методу аналізу електромагнітних процесів і розрахунку робочих характеристик. Досліджено квазістаціонарні та динамічні режими. Наведено схемні розв'язання та рекомендації щодо проектування асинхронних генераторів з вентильним і вентильно-ємнісним збудженням (АГ з ВЗ та ВЄЗ). За допомогою розробленого методу, фізичного моделювання АГ з ВЗ та ВЄЗ (перетворювач АГ виконано за схемою автономного інвертора напруги) проведено дослідження їх режимів. З'ясовано особливості процесів електромеханічного перетворення енергії в АГ. Обгрунтовано можливість одержання в АГ з ВЗ синусоїдної напруги, доцільність використання АГ з широтно-імпульсною модуляцією напруги та АГ зі з'єднанням статорної обмотки у трикутник і несиметричним ВЄЗ. Визначено доцільні фіксовані від'ємні ковзання для проведення збудження АГ з ВЗ. Сформульовано необхідні та достатні умови самозбудження АГ з ВЗ від залишкової ЕРС. Описано умови одержання синусоїдної напруги в АГ з ВЄЗ. Вміщено теоретичні результати дослідження АГ з ВЄЗ на базі компенсаційного випрямляча. Висвітлено базові схемотехнічні рішення АГ з ВЗ і ВЄЗ та джерел живлення, зварювальної дуги на базі АГ. Розвинуто системний підхід до проектування АГ.

  Скачати повний текст

Розроблено методику оптимізації закономірностей регулювання напруги та її частоти за умов керованого пуску інерційних електроприводів з асинхронними двигунами (АД), зокрема, гіросистем, на підставі встановлених вимог до часу готовності, струму, потужності або їх сукупності. Запропоновано математичну та фізичну моделі короткозамкнених АД з відносно масивними феромагнітними вкладками у пазах ротора. Спільне використання таких АД та амплітудно-частотного керування ними істотно покращує ряд властивостей регульованих електромеханічних систем.

  Скачати повний текст

Досліджено фізичні процеси та ефекти в асинхронному двигуні з внутрішньою ємнісною компенсацією реактивної потужності, зокрема, вплив числа фаз обмотки статора на ефективність двигуна, спільну дію двох МРС напівобмоток фази статора з різною просторовою та часовою орієнтацією струмів, а також підмагнічувальну дію ємнісного струму в компенсованому двигуні. Розроблено математичну модель асихронного двигуна з внутрішньою ємнісною компенсацією реактивної потужності з урахуванням його особливостей. Вивчено електромеханічні процеси перетворення електричної енергії у механічну в асинхронному двигуні з внутрішньою ємнісною компенсацією реактивної потужності.

  Скачати повний текст

Визначено основні принципи та методологію побудови проектних математичних моделей (ММ) і організації проектного синтезу регульованих асинхронних двигунів (РАД) на основі системного підходу та методів системного аналізу. Розроблено ММ для аналізу електромагнітних, електромеханічних і теплових процесів в усталених і перехідних режимах роботи двигуна. Вдосконалено методики на наведено ММ для розрахунків додаткових магнітних втрат, механічних та віброакустичних показників. Систематизовано проектні критерії РАД. Запропоновано ММ проектних критеріїв і функціональних показників. Розроблено програмні комплекси для автоматизованого синтезу, аналізу й оптимізації РАД у системах електроприладу "напівпровідниковий перетворювач напруги - асинхронний двигун" і "напівпровідниковий перетворювач частоти з автономним інвертором напруги - асинхронний двигун".

  Скачати повний текст

Розглянуто питання ідентифікації координат і параметрів асинхронного двигуна та підвищення якості електромеханічних перехідних процесів асинхронного електропривода з векторним керуванням за непрямим вимірюванням значення потокозчеплення ротора асинхронного двигуна. Для параметричного пристрою спостереження, який є суттєво нелінійним об'єктом, отримано залежності налагоджувальних коефіцієнтів від динамічних параметрів асинхронних двигунів, що дозволяє під час проектування та налагодження асинхронних електроприводів з векторним керуванням без прямого вимірювання потокозчеплення розрахувати значення коефіцієнтів передачі та сталих часу спостерігача для надання йому необхідних динамічних властивостей. Обгрунтовано доцільність застосування розподілу коренів характеристичного рівняння замкненого контуру регулювання потокоутворювальної складової струму статора в асинхронному електроприводі з векторним керуванням і пристроями спостереження за формою Грехем - Літропа під час використання еталонної моделі в даному контурі.

  Скачати повний текст

Розроблено методи визначення енергетичних показників і параметрів схеми заміщення, а також паспортних даних асинхронного двигуна без його навантаження під час синусоїдальної напруги живлення. Визначено вимоги до структури автоматизованого електромеханічного комплексу для ідентифікації параметрів короткозамкнених асинхронних двигунів та його елементної бази. Наведено математичний опис і лінеаризацію структурних ланок системи електропривода автоматизованного комплексу. Розроблено закон автоматичного цифрового керування амплітудою синосоїдальної напруги живлення статора двигуна під час ідентифікації його параметрів. Визначено вплив налогодження цифрового регулятора та параметрів системи автоматизованого комплексу. Запропоновано програми та методики ідентифікації параметрів короткозамкнених асинхронних двигунів за допомогою автоматизованого комплексу.

  Скачати повний текст

Розроблено автоматизовані універсальні електротехнічні комплекси з метою випробувань електричних машин. Обгрунтовано основні теоретичні принципи побудови, розрахунків і проектування пристроїв динамічного навантаження асинхронних електричних двигунів частотною модуляцією напруги живлення. Розвинуто методи аналізу енергообмінних процесів у електричних колах з полігармонійними струмами та напругами. Визначено основні критерії та методики оцінки ефективності окремих типів модуляції багатофазних систем напруг з урахуванням динамічного навантаження. Обгрунтовано вимоги до джерел живлення систем динамічного навантаження асинхронних двигунів і сформульовано принципи побудови даних джерел. Наведено рекомендації щодо побудови вимірювально-діагностичних комплексів стосовно досліджень характеристик асинхронних двигунів за допомогою динамічного навантаження з частотною модуляцією напруги живлення. Запропоновано методи оцінки ефективності даних систем і зроблено розрахунки економічної ефективності від їх застосування.

  Скачати повний текст

Розроблено матетатичну модель режимів роботи асинхронного двигуна у разі несиметрії напруг сільської мережі, яка дозволяє за коефіцієнтом завантаження робочої машини з урахуванням особливостей електроприводу оцінювати швидкість теплового зносу його ізоляції. Одержано математичну модель режимів роботи у випадку глибокої несиметрії та полегшення режиму за рахунок об'єднання нульових точок обмотки статора двигуна та джерела живлення на час завершення технологічного процесу. Розроблено пристрій, який діагностує режими роботи групи даних двигунів у разі несиметрії напруг мережі за рахунок контролю напруги зворотної послідовності та температури обмотки статора кожного двигуна. Установлено, що він забезпечує включення симетруючого пристрою у процесі досягнення несиметрії напруги за зворотної послідовності обгрунтованого граничного значення та полегшуючого режиму роботи для кожного двигуна у разі глибокої несиметрії на час завершення технологічного процесу. Зазначено, що використання діагностуючого пристрою дозволяє зменшити швидкість теплового зносу ізоляції асинхронних двигунів потокової технологічної лінії, які працюють за несиметрії напруги мережі та підвищити їх термін використання.

  Скачати повний текст

Наведено спрощену методику розрахунку характеристик герметичного асинхронного двигуна з магнітним екрануванням з використанням заступної схеми, на базі якої проведено порівняльний аналіз цього типу двигунів з трансформаторно-асинхронною системою (ТАС). Розроблено математичну модель ТАС без та з урахуванням магнітного опору й розглянуто питання числового інтегрування системи диференціальних рівнянь за допомогою ЕОМ, що дає змогу моделювати різні режими ТАС. Розроблено закон частотного регулювання швидкості обертання двигуна ТАС, який дозволяє одержати плавне регулювання в широкому діапазоні. Розроблено нові технічні рішення та удосконалення конструкції ТАС для різноманітних умов використання. Запропоновано методику розрахунку потужності та головних геометричних співвідношень трансформатора ТАС, яка дозволяє одержати ТАС з мінімальними масовартісними показниками. Проведено експериментальне дослідження ТАС концентричного та комбінованого типу ТАС-0,55/2.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Експериментально на моделях дефектів уточнено процеси комутаційної відмови виткової ізоляції обмоток та доведено, що для відмови не обов'язкові перенапруги з великою амплітудою. Досліджено, що комутаційна відмова виткової ізоляції відбувається тільки тоді, коли в обмотці є три умови: існує наскрізний дефект виткової ізоляції; відбувається малопотужний іскровий пробій; існує робоча напруга на дефекті, що перевищує критичне значення, якого досить для загорання електричної дуги та зварювання або руйнування проводів. Розроблено методику розрахунку імовірності безвідмовної роботи виткової ізоляції просочених всипних обмоток.

  Скачати повний текст

Одержано нові аналітичні залежності, що встановлюють зв'язок між параметрами паралельного коливального контуру індукційної установки та її вихідними параметрами режиму (напругою, активною потужністю та її гармонічни складови). Винайдені залежності складають базу розробленої математичної моделі для дослідження режиму регулювання потужності в електричному колі навантаження. Установлено, що за умов налагодження паралельного та послідовного коливальних контурів установки на частоту однієї з гармонічних складових вихідного струму активна потужність цієї складової є переважаючою. Розлагодження паралельного контуру, пов'язане з нестабільністю параметрів навантаження індукційної установки, призводить до істотного зниження цієї потужності та зміни потужностей довколишніх гармонік, що слід враховувати у випадку вибору раціональних параметрів режиму. Доведено, що дискретне зменшення частоти слідування імпульсів вихідного струму в процесі регулювання активної потужності індукційної установки призводить до зростання несинусоїдальності вихідної напруги. Ступінь несинусоїдальності знижується зі збільшенням добротності паралельного коливального контуру навантаження. Зіставлено енергетичні показники індукційних установок з регулюванням у колі постійного струму та дискретним регулюванням активної потужності. Установлено, що у разі використання трифазної мостової схеми випрямлення в процесі дискретного регулювання знижується споживання повної потужності та потужності спотворення. Надано кількісну оцінку ступеня покращання енергетичних показників. Розроблено математичну модель для дослідження перехідних процесів в індукційній установці, яка зорієнтована на аналіз дискретної зміни частоти слідування імпульсів вихідного струму, параметрів навантаження. Визначено параметри установки, за яких перехідні процеси в електричному колі навантаження відбуваються без виникнення перенапруги на індукторі.

  Скачати повний текст