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

Розроблено для асинхронних електроприводів (АЕП) зі спрощеного дволанкового безпосереднього перетворювача частоти (СДБПЧ) системи автоматичного керування (САК), які забезпечують одно- і двозонне регулювання швидкості, а також регулювання положення. Запропоновано ефективну схему пасивного фільтра мережі та методику розрахунку її параметрів, які покращують для АЕП зі СДБПЧ електромагнітну сумісність з мережею живлення. Наведено кількісну оцінку коефіцієнта потужності мережі та гармонійний склад фазного струму мережі. Запропоновано спосіб керування АЕП зі СДБПЧ за провалів напруги мережі, наведено оцінку електромеханічних процесів, які відбуваються у даному режимі.

  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

Запропоновано роботоздатність асинхронних електродвигунів визначати за їх функціональним станом у сільськогосподарському виробництві. Цей стан представлено в трьох варіантах (номінальний та неномінальний функціональні, а також нефункціональний) та охарактеризовано за допомогою показників: корисної потужності на валу та швидкості витрати ресурсу обмотки статора. Визначено, що зміна швидкості витрати ресурсу за умов незмінної потужності на валу електродвигуна обумовлена виникненням пошкоджень у його вузлах. Установлено взаємозв'язок між змінами втрат активної потужності та зміною функціонального стану асинхронного електродвигуна, на базі якого розроблено новий метод діагностування, що дає змогу контролювати його роботоздатність у процесі виробничої експлуатації та знаходити пошкоджені вузли.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання удосконалення методів математичного моделювання електромагнітних й електромеханічних процесів в асинхронних двигунах з екранованими полюсами (АДЕП). Розроблено розгалужену заступну схему магнітопроводу двигуна, а також алгоритм та програму розрахунку магнітного кола двигуна. Виведено формули для обчислення матриці диференціальних індуктивностей та потокозчеплень контурів АДЕП. Із використанням диференціального гармонічного методу та диференціального сплайн-методу розроблено математичні моделі розрахунку усталених режимів АДЕП для дослідження впливу параметрів та геометричних розмірів на поведінку АДЕП в усталених режимах роботи. Створені моделі можна використовувати для проектування АДЕП і оптимізації їх характеристик.

  Скачати повний текст

Уточнено математичну модель асинхронного двигуна (АД) з масивнимими елементами в магнітопроводі (МЕМ) ротора, в якій, на відміну від існуючих, вихрові струми еквівалентуються двома системами зосереджених струмів, обумовлених зміною потоку за тангенціальним і радіальним напрямками. Вперше одержано вирази для розрахунку параметрів еквівалентних контурів вихрових струмів, обумовлених зміною потоку за тангенціальним і радіальним напрямками, для АД з гладким масивним феромагнітним ротором (МФР); з МФР з короткозамкненою обмоткою (КЗО); з МЕМ ротора у вигляді фероклітки. Удосконалено вирази розрахунку реактивної потужності лобової ділянки контуру, що еквівалентує вихрові струми, які відрізняються від існуючих урахуванням нерівномірності розподілу струмів у лобовій частині ротора. Вперше зроблено кількісне оцінювання впливу електромагнітних процесів за основним потоком взаємної індуктивності у торцевих поверхнях МФР на характеристики режиму роботи АД. Вперше визначено закономірності зміни параметрів робочих режимів АД з тришаровим масивним ротором залежно від співвідношення його конструктивних параметрів.

  Скачати повний текст

Зазначено, що математична модель асинхронного двигуна (АД), що об'єднала в собі функції термодетектора та температурного реле, дозволяє визначити температуру обмоток статора та ротора за будь-яких нестандартних зовнішіх умов роботи двигуна. Проведено розвиток існуючої математичної моделі, яка включає два елементи: пакет заліза й обмотку статора для визначення температури обмотки статора АД за повільно та швидко наростаючих теплових перенавантаженнях, введенням додатково двох елементів: обмотки ротора та термодетектора в лобовій частині обмотки статора. Встановлено, що витиснення струму в пазу роторної обмотки призводить не тільки до збільшення середнього та локального нагріву стрижнів ротора, але й до переміщення в часі максимальної температури стрижня з верхньої частини паза до його дна. Одержано рішення для розподілу температури стрижня обмотки з урахуванням ефекту витиснення струму. Розроблено температурний захист, який базується на порівнянні температур: тих, які вимірюються термодетектором, і тих, які розраховуються та запропонованою математичною моделлю, завдяки чому є можливість надавати сигнал про розвиток аварійних режимів.

  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

  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

Розглянуто питання підвищення підвищення енергоефективності електромеханічних систем (ЕМС) з асинхронними двигунами (АД). Запропоновано рішення, яке полягає в контролюванні у реальному часі енергоефективності ЕМС засобами функціонального діагностування, обслуговуванні за фактичним станом і безперервному захисті під час експлуатації. Математичний апарат діагностування поєднує методи аналізу миттєвих значень струмів і напруг АД, температури довкілля, дозволяє визначати енергетичний і технічний стан ЕМС і прогнозувати залишковий ресурс за методом спектрально-струмового аналізу, що надає можливість завчасного виявлення механічних ушкоджень двигуна та пов'язаного з ним механізму. Розроблено програмно-апаратні засоби діагностування енергоефективності ЕМС з АД - моделі, методики, алгоритми, програми та схемно-технічні рішення, що враховують дію експлуатаційних впливів - якість напруги живлення, режим навантаження та температуру довкілля.

  Скачати повний текст

Установлено закономірності, притаманні процесам перетворення енергії у машинах подвійного живлення, які дозволяють одержати залежності між струмами фазного ротора, потокозчепленням і струмами статора, а також електромагнітними параметрами асинхронної машини. Відзначено, що виявлені закономірності забезпечують компенсацію поля статора у разі статичних і динамічних режимів роботи за умов векторного керування машиною у колі ротора та надають електроприводу з машиною подвійного живлення властивостей електроприводу з компенсованою машиною постійного струму незалежного збудження. Виведено умови синхронізації сигналів керування з вектором напруги статора, що забезпечило формування керувального впливу у цифрових системах зазначеного керування асинхронним електродвигуном, що має фазний ротор, це дозволило значною мірою покращити експлуатаційні й енергетичні характеристики електроприводу.

  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

Розглянуто питання розробки та дослідження грубих щодо параметричних збурень алгоритмів векторного керування асинхронним двигуном і створення на їх основі систем асинхронного векторно-керованого електроприводу. Теоретично обгрунтовано можливості застосуванння принципу розподілення для синтезу алгоритмів векторного керування асинхронним двигуном з використанням замкнених спостерігачів магнітного потоку, які мають властивості асимптотичної експоненційної стійкості. Синтезовано та досліджено асимптотичні спостерігачі магнітного потоку асинхронного двигуна з підвищеними властивостями грубості щодо варіацій активного опору ротора. Одержано теоретичні рішення задачі синтезу нового алгоритму векторного керування за вимірюваним виходом, який забезпечує асимптотичне відпрацювання заданих траєкторій кутової швидкості та потокозчеплення, та має властивості глобальної експоненційної стійкості. Запропоноване рішення є простим у практичній реалізації, має підвищені властивості грубості щодо варіацій активного опору роторного кола та більш високі показники якості відпрацюванння траєкторій кутової швидкості-модуля потокозчеплення та енергетичної ефективності у порівнянні зі стандартними рішеннями. Розроблено експериментальну установку - станцію швидкого прототипного тестування алгоритмів керування електроприводами. Створено та апробовано експериментальний зразок векторно-керованого асинхронного електроприводу.

  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

Для повної моделі машини подвійного живлення (МПЖ) синтезовано та досліджено новий алгоритм керування моментом і реактивною потужністю статора МПЖ. Створено два динамічних регулятора кутової швидкості МПЖ, які базуються на запропонованому рішенні й алгоритмі. Показано, що наведені рішення забезпечують асимптотичне відпрацювання траєкторій кутової швидкості одночасно з вільним регулюванням реактивної потужності за підвищених показників грубості до варіації опору ротора. Базуючись на новій концепції керування перетворювачем напруги (ПН), синтезовано та досліджено новий лінеаризувальний зворотнім зв'язком закон векторного керування ПН. Показано, що запропоноване рішення забезпечує незалежну з високою точністю стабілізацію напруги у ланці постійного струму та реакційної потужності на вході ПН, однакові за стандартним рішенням значення інтегральної квадратичної помилки стабілізації напруги, а також розширену область стійкості за меншого у 4,4 рази значення ємності. Результати роботи можуть бути використані піж час розробки систем керування МПЖ і ПН.

  Скачати повний текст

Запропоновано компенсаційно-мостовий метод контролю електромагнітних параметрів асинхронного двигуна (АД) з використанням багатоелементних схем заміщення за умов несинусоїдності напруги або струму живлення, який забезпечує одержання інформації в реальному часі та покращення регулювальних властивостей АД. Вдосконалено метод контролю параметрів АД з використанням як інформативних параметрів системи зрівноваження внутрішніх недоступних величин - похідної потокозчеплення та потокозчеплення, що забезпечує можливість визначення параметрів АД за нелінійності індуктивності намагнічування. Набув подальшого розвитку метод контролю параметрів нелінійних моделей шляхом введення нових спектральних параметрів і використання миттєвих значень струмів, що дозволяє експериментально оцінювати електромагнітні параметри АД в режимі ненасиченого стану та в режимі насичення магнітопроводу.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано виконувати захист і визначення аварійно небезпечних режимів асинхронних двигунів (АД) за показниками якості перетворення енергії, на основі яких розширено функції захисту та прийняття рішення шляхом застосування логічних ознак режимів роботи АД та вирішальних правил. Вперше контроль режиму роботи АД запропоновано виконувати за відношенням потужностей флуктуаційних коефіцієнтів вейвлет-перетворення споживаної потужності на двох суміжних інтервалах, що на відміну від існуючих методів робить систему невибагливою до дискретності, тривалості вимірювання та стійкою до рівня завад. Теоретично обгрунтовано метод змінювання вставки спрацювання за струмом, який полягає в обчисленні добутку визначеного поточного максимального значення показника нерівномірності завантаження струмом фазних обмоток статора та встановлено значення вставки, що на відміну від існуючих струмових захистів дозволяє опосередковано враховувати технічний стан двигуна. Удосконалено метод прогнозування температури обмоток статора, який на відміну від існуючих методів визначення температури та прогнозу часу досягнення граничного значення грунтується на застосуванні енергетичного показника нерівномірності завантаження фаз струмом.

  Скачати повний текст