Управление электромашинным агрегатом с двигательными униполярными вставками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат технических наук Прошин, Александр Иванович

• Прошин, Александр Иванович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Прошин, Александр Иванович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ СИСТЕМ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ генераторных установок с произвольной частотой вращения приводного вала.

1.2. Электромашинные агрегаты с двигательными униполярными вставками и передачей вращающего момента посредством магнитной связи

1.3. Методы исследований .:.

1.4. Постановка задачи.

ВЫВОДЫ.

2. ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ АГРЕГАТ КАК ОБЪЕКТ

УПРАВЛЕНИЯ

2.1. Основные законы и математические модели электромеханических преобразователей энергии . 43 2.2. Нелинейная математическая модель и структура преобразования энергии в электромашинном агрегате

2.3. Линеаризованная математическая модель электромашинного агрегата

2.4. Оценка управляемости и наблюдаемости электромашинного агрегата . —.

ВЫВОДЫ.

3. СТАТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ И УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕКТРОМАШИННОГО АГРЕГАТА.

3.1. Математическая модель ЭМА для статических режимов.

3.2. Выбор.оптимальных управлений для статических режимов работы электромашинного агрегата по критерию минимума потерь

3.3. Энергетические характеристики электромашинного агрегата.

3.4. Оценка устойчивости электромашинного агрегата

ВЫВОДЫ.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ И

СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАШИННОГО АГРЕГАТА.

4.1. Анализ переходных процессов в разомкнутой системе.

4.2. Синтез системы управления электромашинного агрегата.

4.3. Разработка алгоритмов пуска электромашинного агрегата.

ВЫВОДЫ.

5. ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОМАШИННЫМ АГРЕГАТОМ

5.1. Структура системы управления электромашинным агрегатом

5.2. Измерения и обработка информации в системе управления электромашинным агрегатом.

5.3. Программные и технические средства управления

5.4. Методика проектирования системы управления электромашинным агрегатом.

5.5. Рекомендации по практическому применению системы управления электромашинным агрегатом

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление электромашинным агрегатом с двигательными униполярными вставками»

Повышение эффективности работы передвижных автономных энергетических систем, снижение их массогабаритных показателей, переход на экологически чистые источники энергии обуславливает необходимость создания управляемых генераторных установок с переменной частотой вращения первичного двигателя.

Особенно актуальна эта задача становится для первичных источников механической энергии с переменной производительностью. К таким источникам механической энергии относятся: ветродвижители, гидротурбины малых рек, приливные гидротурбины, двигатели внутреннего сгорания, работающие с переменной частотой вращения. Для всех этих источников механической энергии могут быть применены однотипные генераторные установки на базе электромеханических преобразователей, позволяющие изменять частоту вращения первичного двигателя. Необходимость поддержания стабильными выходных параметров таких установок требует создания систем управления, обеспечивающих заданное качество электроэнергии при минимальных потерях.

Современное состояние исследований в области создания генераторных систем с неизменными выходными параметрами при переменной частоте вращения приводного вала характеризуется достаточно большим количеством работ как в России так и в мире [1,2,40,42,44-47,92,108-110,112-118]. Первые труды по математической теории электромеханических преобразователей энергии появились в середине 20-40-х годов. К ним относятся работы Р. Парка, A.A. Горева, Г. Крона, Г.Н. Петрова и др. В области исследования электрических машин с указанными свойствами наиболее известны работы таких учёных как И.П. Копылов, А.И. Бертинов, И.Л. Осин, Ю.Г. Шакарян, A.M. Вейнгер, И.М. Постников и др. Существенный вклад в создание электромашинных агрегатов внесли А.И. Хожаинов, Р.К. Тели-шев, В.В. Сурин, В.А. Обухов. Благодаря усилиям таких учёных как В.А. Веников, Б. Адкинс, И.А. Глебов, Г.А. Сипайлов, Е.Я. Казовский, C.B. Страхов и др. создана теория переходных процессов в электрических системах. Основы теории управления электрическими машинами в нашей стране заложили такие крупные учёные как A.A. Горев, П.С. Жданов и A.C. Лебедев. Эти исследования были продолжены Г.Р. Герценбергом, И.А. Глебовым, И.А. Груздевым, М.Л. Левинштейном, И.В. Литкен-сом, С.А. Соваловым, Н.И. Соколовым и др. Наиболее полно вопросы, связанные с исследованием переходных процессов и регулированием возбуждения синхронных машин, отражены в работах С.И. Гамазина, В.А. Ставцева, A.A. Юрганова, В.А. Кожевникова.

Особенно остро проблема создания управляемых генераторных систем стоит при проектировании судовых энергетических установок (СЭУ). В условиях постоянного роста цен на топливо перед проектировщиками СЭУ встают задачи: снижение расхода топлива и создание ЭУ, работающих на дешёвых сортах топлива. Выделяются два основных типа СЭУ: с валоге-нераторами и без них. Анализируя нагрузки судовых электростанций при различных режимах эксплуатации, можно сделать вывод, что во многих случаях генераторы работают при недостаточной нагрузке, что ведёт к увеличению издержек на выработку электроэнергии. Следовательно, для повышения экономичности и снижения расхода топлива целесообразно применять СЭУ с валогенераторами, что позволяет при их работе отключать один или несколько дизель-генераторов. Наиболее известны конструкции валогенераторов таких фирм как «А. Van Kaick», ВВС , M.A.N., BMW, «Renk Take» (Германия), «MBD» (ФРГ-Дания), «Sulzer» (Швейцария), «Vickers» (Англия), «IHI», «Fuji Demki» и «Kawasaki» (Япония). Все они имеют ряд недостатков связанных со значительными потерями, низким качеством вырабатываемой электроэнергии, большими массогабарит-ными показателями.

Наиболее перспективные валогенераторные системы зарубежного исполнения реализуются на базе дифференциальных эпициклических передач с гидравлическим регулирующим контуром в сочетании с синхронным генератором традиционной конструкции. Подобные системы наиболее успешно реализует фирма «Renk Take» [46]. По данным этой фирмы валогенераторные системы окупаются менее чем за два года. При этом тихоходные валогенераторные системы работают с применением тяжёлых дизельных топлив, тогда как быстроходные общесудовые дизель генераторы требуют высококачественное дизельное топливо. Только за счёт двукратной разности в их стоимости экономия составляет 2330 марок в сутки для валогенераторных установок мощностью 550 кВт и 4613 марок для валогенераторов мощностью 1100 кВт.

Сравнение характеристик различных управляемых валогенераторных установок при равной мощности [52], показывает, что валогенераторы на базе электромашинных агрегатов [1,2,44,45,109] по таким показателям как массогабаритные, КПД, качество вырабатываемой электроэнергии значительно превосходят зарубежные аналоги. К тому же обратимость электромашинного агрегата позволяет использовать его в режиме двигателя для запуска дизеля от дизель-генераторов, а также в качестве гребного двигателя при скорости хода судна в диапазоне от 0 до 55.60% от скорости полного хода.

Необходимость точного поддержания параметров вырабатываемой электроэнергии при переменной частоте вращения приводного вала и при меняющейся нагрузке, осуществления управления в двигательных режимах, а также решения задач защиты и контроля требует создания системы управления, обеспечивающей вышеперечисленные функции.

Цель диссертационной работы - разработка законов управления электромашинным агрегатом с двигательными униполярными вставками, оптимальных по критерию минимума потерь в установившихся режимах и создание методики синтеза системы управления, обеспечивающей повышение эффективности работы энергетических установок с переменной частотой вращения.

Поставленная цель определила следующие задачи исследования:

1. Анализ существующих систем генерирования электроэнергии, работающих с переменной частотой вращения приводного вала.

2. Разработка математической модели ЭМА, исследование ЭМА как объекта управления.

3. Определение оптимальных законов управления ЭМА по критерию минимума потерь в статических режимах.

4. Разработка методики синтеза системы управления ЭМА.

5. Исследования и разработка системы управления судовой ва-логенераторной установки на базе ЭМА.

6. Разработка практических рекомендаций по применению систем управления ЭМА.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения и 2-х приложений.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Прошин, Александр Иванович

8. Результаты работы в виде моделей, алгоритмов, программных и технических средств внедрены в ОАО «Электромеханика» (г. Пенза) при исследованиях режимов управления ЭМА для ветроэнергетических станций, в в/ч 90802 при разработке системы управления судовой валогенераторной установкой со стабилизацией параметров выходного напряжения мощностью 600 кВт, в «Пензенские тепловые сети» ОАО «Пензаэнерго» при разработке системы управления электроприводом насосной установки СЭ-800/100, а также в учебном процессе на кафедре «Периферийные

215

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе представлены результаты разработки и исследования системы управления электромашинным агрегатом (ЭМА). В качестве примера рассмотрена система управления судовой валогенераторной установкой на базе ЭМА. Система обеспечивает генерирование переменного тока постоянной частоты 50 Гц за счёт отбора мощности от главного судового дизеля 6ДКРН 35/105 мощностью 3200 л.е., работающего на винт фиксированного шага, с переменной частотой вращения вала (120 -220 об/мин). Напряжения в фазах синхронного генератора - 230 В. Мощность синхронного генератора 600 кВт, со5<р = 0.8. Номинальная частота вращения приводного вала - 187 об/мин, номинальный ток якоря возбудительной униполярной вставки 200 кА. Максимальное форсированное напряжение в обмотках возбуждения униполярных вставок - 38 В. Напряжение возбуждения униполярных вставок в максимальном режиме нагрузки -28 В. ЭМА должен обеспечивать возможность его использования в режиме двигателя для запуска дизеля от дизель-генераторов, а также в качестве гребного двигателя при скорости хода судна в диапазоне от нуля до 60% от скорости полного хода.

Большая стоимость как ЭМА так и системы управления, сложная конструкция, необходимость исследования системы в предельных и аварийных режимах, а также накопленный большой опыт математического моделирования подобных систем делают наиболее предпочтительными для исследования системы управления ЭМА методы математического моделирования.

Математической основой проводимых в диссертации исследований является предложенная автором математическая модель, которая базируется на обобщённой теории электромеханического преобразования энергии. Из-за большой громоздкости получаемых выражений аналитический анализ ММ не представляется возможным, поэтому, исследование статических и динамических режимов ЭМА проведено с использованием ЭВМ. Методы моделирования на ЭВМ позволили применить для расчёта переходных процессов в синхронном генераторе полные уравнения Парка-Горева, учитывающие большее количество факторов, и поэтому являющиеся более точными. К тому же стремительное развитие вычислительной техники обеспечивает минимальное время вычислений, а создание таких программных продуктов как МАТНСАЭ, МАТНЬАВ и др. позволило легко реализовы-вать известные численные методы и наглядно представить результаты вычислений в виде графиков и таблиц.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Прошин, Александр Иванович, 2000 год

1. A.C. № 1064386 (СССР). Электромашинный агрегат. / В.А. Обухов. - опубл. в Б.И., 1983, №48.

2. A.C. № 418940 (СССР). Электромашинный агрегат. / А.И. Хожаинов, Р.К. Телишев, В.В. Сурин и др. опубл. в Б.И., 1974, №9.

3. Андерсон П., Фуад А. Управление энергосистемами и их устойчивость. М.: Энергия, 1980. 569 с.

4. Барковский В.В., Захаров В.Н., Шаталов A.C. Методы синтеза систем управления. М.: Машиностроение. 1969. - 327 с.

5. Бертинов А.И., Алиевский Б.Л., Троицкий С.Р. Униполярные электрические машины с жидкометаллическим токосъёмом. М.; Л.:^нергия, 1966. 312 с.

6. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975. -768с.

7. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. 13-е изд., исправленное. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 544 с.

8. Важнов А.И. Основы теории переходных процессов синхронной машины. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1969,- 312 с.

9. Вейнгер A.M. Регулируемый синхронный электропривод -М. : Энергоатомиздат, 1985. 224 с. : ил.

10. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высш. шк., 1978. - 415 с.

11. Веников В.А., Литкенс И.В. Математические основы теории автоматического управления режимами энергосистем. М.: Высш. шк., 1964. - 206 с.

12. Волков Е.А. Численные методы: Учеб. пособие. М.: Наука, гл. ред. физ-мат лит., 1982. - 256 с.

13. Воронов A.A. Основы теории автоматического управления. -М.: Энергия, ч. 1, П, Ш, М-Л. 1966. 1970.

14. Воронов A.A. Основы теории автоматического управления. Особые линейные и нелинейные системы. М.: Энергия, 1979. - 80 с.

15. Воронов A.A. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. М., Наука, 1979.

16. Вулих Б.З. Введение в функциональный анализ. 2-е изд., переработанное и дополненное: - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1967. - 416 с.

17. Гамазин С.И., Ставцев В.А., Цырук С.А. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения, обусловленные электродвигательной нагрузкой. М.: Издательство МЭИ, 1997. - 424 е.: ил.

18. Герасимов А.Н., Чебаков В.Б. О синтезе цифровых систем с учётом квантования, вносимого входным и выходным преобразователями. В. кн.: Дискретные нелинейные системы. Под ред. Ю.И. Топчеева. -М.: Машиностроение, 1982. 312 с.

19. Глебов И.А. Системы возбуждения мощных синхронных машин. Л.: наука, 1979. - 312 с.

20. Глебов И.А. Электромагнитные процессы систем возбуждения синхронных машин. Л.: наука, 1987. - 344 с.

21. Горев A.A. Переходные процессы синхронной машины. Л.: Наука, 1985. - 502 с.

22. Груздев И.А., Шахаева О.М. Системы автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов. Л.: ЛПИ, 1978. 79 с.

23. Гусев В.Г. Методы исследования точности цифровых автоматических систем. М.: Наука, 1973. - 400 с.

24. Дмитриев В., Смольская н. Электрические машины со сверхпроводящими обмотками // Техника и вооружение, 1978. № 12. С. 14-17.

25. Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. -М.: Энергия, 1979. 455 с.

26. Зиннер Л.Я., Скороспешкин А.И. // Вентильные двигатели постоянного и переменного тока. М.: Энергоиздат, 1981. -136 е., ил.

27. Иванов-Смоленский A.B. Электрические машины: Учебник для вузов М.: Энергия, 1980. - 928 с. : ил.

28. Иващенко н.И. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. М.: Машиностроене, 1978. - 736 с.

29. Изерман Р. Цифровые системы управления. М.: Мир, 1984.- 541 с.

30. Капитонова Ю.В., Летичевский A.A. Математическая теория проектирования вычислительных систем. М.: наука, 1 988.- 294 с.

31. Копылов И.П. // Электромеханические преобразователи энергии М.: Энергия, 1973. - 400 е., ил.

32. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учебник для вузов М.: Высш. шк., 1994. - 318 с. : ил.

33. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., Наука, 1978. - 832 с.

34. Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., переработанное и дополненное. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 496 е.: ил.

35. Котов О. Автоматизированная многофункциональная система управления локомотивом. // Современные технологии автоматизации № 4 Москва 1998. - С. 34-40.

36. Левинштейн М.Л., Щербачёв O.B. Статическая устойчивость электрических систем. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1994. 264 с.

37. Математические основы теории автоматического регулирования. Т.2. Учеб. пособие для втузов. / В.А. Иванов, B.C. Медведев, Б.К. Чемоданов, A.C. Ющенко; под ред. Б.К. Че-моданова. М.: Высш. шк., 1977. - 456 с.

38. Микропроцессорные автоматические системы регулирования. Основы теории и элементы: Учеб. пособие / В.В. Солодовников, В.Г. Коньков, В.А. Суханов и др.; Под ред. В.В. Солодовникова. М.: Высш. шк., 1991. - 255 с. : ил.

39. Михневич Г.В. Синтез структуры системы автоматического регулирования возбуждения синхронных машин. М.: Высш. шк., 1978. - 222 с.

40. Овис Л.Г. Ветроэнергетические установки серии LMW. // Электротехника: отраслевой каталог. Хабаровск: Инфор-мэлектро, 1993 г. - 4 с.

41. Определение настроек АРВ для совокупности режимов энергосистемы // Электричество. 1986. № 4. С. 11-15.

42. Осин И.Л., Шакарян Ю.Г. Электрические машины: Синхронные машины: Учеб. пособие для вузов по спец. «Электроме-ханника»/ Под ред. И.П. Копылова. М.: Высш. шк., 1990. -304 с. : ил.

43. Острём К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ: Пер. С англ.- М.: Мир, 1987. 480 с. : ил.

44. Патент № 2066913 (Россия). Электромашинный агрегат. / В.А. Обухов. опубл. в Б.И., 1996, №26.

45. Патент № 2072615 (Россия). Электромашинный агрегат. / В.А. Обухов. опубл. в Б.И., 1997, №3.46. Патент № 2208511 (ФРГ).

46. Пешков В.А., Комаров A.B. Ветроэлектрическая станция ВЭС-5-2. // Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Новосибирск, 1996 г. - 25 с.

47. Прошин А.И. Исследование динамических режимов электромашинного агрегата. // Проблемы технического управления в региональной энергетике : Сборник трудов по материалам международной научно-технической конференции Пенза, 1999.

48. Прошин А.И. Исследование статических режимов электромашинного агрегата. // Проблемы технического управления в региональной энергетике : Сборник трудов по материалам международной научно-технической конференции Пенза, 1999.

49. Прошин А.И. Математическое моделирование валогенера-торной установки с двигательными униполярными вставками. // Логико-математические методы в технике, экономике и социологии : Материалы 4-ой международной научно-технической конференции Пенза, 1999.

50. Прошин А.И. Моделирование электромеханических систем генерирования электрической энергии // Университетское образование : Вторая международная методическая конференция Пенза, 1998.

51. Прошин А.И. Принципы построения валогенераторных установок. // Проблемы технического управления в региональной энергетике : Сборник трудов по материалам научно-технической конференции Пенза, 1998. С. 92-95.

52. Прошин А.И. Синтез системы управления электромашинным агрегатом и расчёт настроек регуляторов. // Проблемы технического управления в региональной энергетике : Сборниктрудов по материалам международной научно-технической конференции Пенза, 1999.

53. Прошин И.А., Прошин А.И., Мещеряков A.C. Математическая модель асинхронного двигателя с непосредственным преобразователем энергии в цепях статора // Наука производству № 4 Москва 1998. - С. 13-15.

54. Прошин И.А., Прошин А.И., Обухов В.А., Мещеряков A.C. Математическая модель валогенераторной установки // Наука производству № 12 Москва 1998. - С. 56-58.

55. Прошин И.А., Прошин А.И., Прошин Д.И. Математическая модель валогенераторной установки. Пенза, 1997. - Рукопись представлена Пенз. Госуд. Техн. Ун-т. Деп. в ВИНИТИ.

56. Прошин И.А., Прошин А.И., Прошин Д.И. Математическая модель системы «непосредственный преобразователь энергии асинхронный двигатель». Пенза, 1997. - Рукопись представлена Пенз. Госуд. Техн. Ун-т. Деп. в ВИНИТИ.

57. Прошин И.А., Прошин А.И., Прошин Д.И. Методика моделирования непосредственного преобразователя параметров электрической энергии. Информационный листок о научно-техническом достижении. Пенза, Центр научно-технической информации, 1998."

58. Прошин И.А., Прошин А.И., Прошин Д.И. Методика расчёта систем «Непосредственный преобразователь энергии асинхронный двигатель». Информационный листок о научно-техническом достижении. - Пенза, Центр научно-технической информации, 1998.

59. Прошин И.А., Прошин А.И., Прошин Д.И. Микропроцессорная система управления валогенераторной установкой. Информационный листок о научно-техническом достижении. -Пенза, Центр научно-технической информации, 1998.

60. Прошин И.А., Прошин А.И., Прошин Д.И. Моделирование системы управления электромашинным агрегатом с двигательной униполярной вставкой. // Аналитические методы анализа и синтеза регуляторов : Межвузовский научный сборник Саратов, 1998. С. 226-238.

61. Прошин И.А., Прошин А.И., Прошин Д.И. О математическом описании непосредственных преобразователей параметров электрической энергии. Пенза, 1997. - Рукопись представлена Пенз. Госуд. Техн. Ун-т. Деп. в ВИНИТИ.

62. Прошин И.А., Прошин А.И., Прошин Д.И. Программа для исследования систем «Непосредственный преобразователь энергии асинхронный двигатель». Информационный листоко научно-техническом достижении. Пенза, Центр научно-технической информации, 1998.

63. Прошин И.А., Прошин А.И., Усманов В.В. Оценка статической устойчивости валогенераторной установки. // Методы и средства управления технологическими процессами: Сборник трудов третьей международной конференции Саранск, 1999.

64. Сильное регулирование возбуждения. / В.А. Веников, Г.Р. Герценберг., С.А. Совалов и др. М.; Л.: Госэнергоиз-дат, 1963. - 152 с.

65. Системы автоматизированного проектирования: Учеб. Пособие для техн. Вузов. В 9 кн. Кн. 5. Автоматизация функционального проектирования. / П.К Кузьмик., В.Б. Маничев. Под ред. И.П. Норенкова. М.: Высш. шк., 1988 г. - 141 е.: ил.

66. Системы подчинённого регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями / О.В. Слежановский, JI.X. Дацковский, И.С. Кузнецов и др. М. : Энергоатомиздат, 1983. - 256 с. : ил.

67. Специальные электрические машины: (Источники и преобразователи энергии) Учеб. пособие для вузов / А.И. Бертинов, Д.А. Бут, С.Р. Мизюрин и др.; Под ред. А.И. Бертинова. М. : Энергоиздат, 1982. - 552 с. : ил.

68. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В.А. Елисеева и A.B. Шинянского М. : Энергоатомиздат, 1983. - 616 с. : ил.

69. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, M.JI. Самовера. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергоиздат, 1982. -416 с. : ил.

70. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. М.: Энергия,1977. - 256 с.

71. Справочник по теории автоматического управления / А.Г. Александров, В.М. Артемьев, В.Н. Афанасьев и др., под ред. A.A. Красовского. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит, 1 987. - 712 с.

72. Справочник проектировщика АСУ ТП. / Г.Л. Смилянский, Л.З. Амлинский, В.Я. Баранов и др.; Под ред. Г.Л. Смилян-ского. М.: Машиностроение, 1983. - 527 с. : ил.

73. Теория автоматизированного электропривода: Учеб. пособие для вузов / М.Г. Чиликин, В.И. Ключев, A.C. Сандлер. М. : Энергия, 1979. - 616 с. : ил.

74. Теория автоматического управления. / В двух частях. Изд. 2-е, перераб. и доп. Под ред. А.А.Воронова. М., «Высшая школа» 1972-41 424с.

75. Топчеев Ю.И., Потёмкин В.Г., Иващенко В.Г. Системы стабилизации. М.: Машиностроение, 1974. - 248 с.

76. Треногин В.А. Функциональный анализ: Учеб. пособие: Для вузов. 2-е изд., испр. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1993. - 440 с.

77. Ту Ю.Т. Цифровые и импульсные системы автоматического управления. М.: Машиностроение, 1964. 704 с.

78. Турчак Л.И. Основы численных методов: Учеб. пособие. -М.: Наука, гл. ред. физ-мат лит., 1987. 320 с.

79. Усманов В.В., Прошин И.А., Прошин А.И., Прошин Д.И. Математическое моделирование систем управления параметрами электрической энергии. // Университетское образование : Вторая международная методическая конференция -Пенза, 1998.

80. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т.1. М.: Наука, 1966. -656 с.

81. Хожаинов А.И., Кузнецов С.Е., Андреев В.И. Переходные процессы работы униполярного двигателя с ферромагнитным ротором, полностью погруженным в жидкий металл. // Изв. Ан СССР. Энергетика и транспорт, 1974. № 3. С. 171-176.

82. Электромашинный агрегат. / Хожаинов А.И., Телишев Р.К., Сурин В.В. и др. A.C. 418940 СССР // Б.И. 1974. № 9.

83. Юрганов A.A., Кожевников В.А. Регулирование возбуждения синхронных генераторов. СПб.: Наука, 1996. - 138 с. : ил.229

84. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. / Изд 2-е, пере-раб. и доп., JI.: Энергия, 1975. 416с.

85. Castellani Roberto. Matching asynchronous generators to small windmills. Folkecenter for RE(FC) (Дания), 1992. - 35 с.

86. Gipe Paul. Wind energy comes of age. John Wiley & Sons inc. (США), 1995. - 536 с.

87. Gipe Paul. Wind power for home & business. Renewable energy for the 1 990s and beyond: Chelsea green publishing company (США), 1993. - 414 с.

88. Spera David A. Wind turbine technology: Fundamental concepts of wind turbine engineering. ASME press (США), 1994. - 638 с.

89. Vaughn Nelson. Wind energy and wind turbines. Alternative energy Institute West Texas A&M University (США), 1996. -158 с.

90. Vilsboll Niels, Kunwald Peter. Final report on development and building of DANmark 36, 525 kW windturbine situated at Hanstholm. Folkecenter for RE (FC) (Дания), 1 993. - 1 50 с.

91. Mailfert Alain J/ Superconducting homopolar machines // Conf/ Magnet Technol. (MT-5). Roma. 1 975. Frascati. 1 975. P. 439-446. Discuss. 446.

92. Пример 1. Расчёт статических режимов судовой валогенераторной установки Исходные данные:

93. Сопротивления обмоток возбуждения униполярных двигателей и генераторов возбудительной и основной ветв ей:

94. ЯЬП := 0.309 Ом КЫ2 .= 0.318 Ом

95. Шэ21 := 0.309 Ом РЪ22 := 0.318 Ом

96. Число витков обмоток возбуждения униполярных двигателей и генераторов возбудительной и основной ветв ей:

97. У11 := 10 \¥12 := 10 АУ21 := 10 \У22 := 10

98. Суммарные сопротивления униполярных вставок возбудительной и основной ветвей;

99. ЬЫ := 4.2-ю"7 Ом Ыв2:= 3.51-10"7 Ом

100. Коэффициенты, учитывающие конструктивные особенности ЭМА

101. Сй\ := 0.0284072 С§1 := 0.045916 Сй2 .= 0.055587 Сё2 = 0.085569

102. Сопротивление и индуктивности обмоток синхронного генератора ЭМА

103. Ш = 0.0056704 Ом 1^ = 0.000008741 Гн ЬШ = 6.5256-10"6 Гн

104. Число пар полюсов синхронного генератора Рп := 8

105. Сопротивление нагрузки при номинальном режиме Яп1 = 0.16927 Ом

106. Частота вращения ротора синхронного генератора = 39.2699 рад/сек

107. Токи синхронного генератора в двухфазной системе вращающихся с синхронной скоростью координат с! и ц1.j1.2d-Ilyj1. ЯЦ Шс1. J + ЬЬЛ -Pn1. Pn-Ws v J/ RlSj1.: := —i—Tq:-LI s:-Pn-Ws j RlSj J J

108. Момент сопротивления на валу синхронного генератора

109. Msgj := Pn-L12d llyj-Iqj М := Msg + 68.75 + 32.59 + 50.17

110. Цикл изменения частоты вращения приводного вала валогенератора1 = 1.15010 + г0.1

111. Значение индукции в зазоре генераторной вставки возбудительной ветви при мал. значениях скорости приводного вала валогенератора1. Bgl := 11. Bdl0J :-=0

112. Зависимость индукций в воздушном зазоре возбудительных униполярных вставок от частоты вращения валогенератора при номинальной нагрузке

113. Расчёт индукций в зазоре двигательной и генераторной униполярных вставок основной ветви в различных нагрузочных и скоростных режимах

114. Сс122-С§2- 4-Сд22 - СсПВё^-Иу^1. В(12п • := 0.65и >J1. В<П: : = Ш1 ».I1. Вё^ -1,1,1. Cd2•Cg2•Wbi*1. М: СсП-ВёЬ г11у,1. J 1 V J1. Вё2,- :< 1,1 ^2--—----1. Сё2-Св2-т,-Вс12, 5 1 1 >}1. Ws- т) + С62---- Вс12- •т.-—12.к

115. Зависимость индукций в воздушном зазоре основных униполярных вставок от частоты вращения валогенератора при 100% и 50% нагрузке

116. Расчёт индукций, создаваемых обмотками возбуждения генераторных униполярных вставок возбудительной и основной ветвей1. К1 := 0.51. В12Ь ; =Вс1Ь -1 о 1 о1. В|2М »»'и'1. Вв1| о

117. К1- 1.8^1: ■ + 0.2 ВсИ, : \ 1 и 1 '31. Ве1- • + ВсИ. •

118. К1-: + 0.2-ВсИ- • \ 1 >.) 1 ».)1. В121у1. В221- : := В(И:1 О * >.1

119. К1- 1.8 Ве2| , + 0.2 В(32: ,1. V 1 >.) 11. В22ивв^ав^

120. К1-(1.8-Ве2; , + 0.2 Вс12 :10 1 и1. В2211,л1.51. В12. л 0.5 1,01. В22.1,0-0.5120140160 180 60т-12.й200220

121. Зависимость индукций в воздушном зазоре возбудительной В12 и основной В22 генераторных униполярных вставок от частоты вращения валогенератора на участке до прорези 1 при номинальной нагрузке

122. Задание кривой намагничиванияй = 0.1001. Вц := ¿1 -0.0121Й := 1.156 +- 116.503 В^ 72.1-(Вп)2+ 41.573-(Ва.3В

123. Расчёт потерь в обмотках возбуждения и общих потерь на возбуждение

124. РЬЫ = (П1и)2-КЫ1 (П210)2-ЯЫ2,(121.^2.КЬ21 + (12^ ¿)2-ЯЬ221. РЬ11М = (шУГКЬ111. РЬ12Ю = (1121о)1. РЬ21У = (ШуГ*Ь211. РЬ22У = 'КЬ221.2-101. МО1. РЫ1.1,01. РЫ2.1. РЬ21.1,01. РЬ22.1,080001,0 600040002000160 180 200 60220т.2.я

125. Зависимость потерь на возбуждение от частоты вращения валогенератора

126. Расчёт тока якорей униполярных двигателя и генератора основной ветви1. С§21. Сд212у. . := .Г5=-\уЬ 1.•Bg21• : —• \¥з - \УЬ- -В<12; ,5*10"4« 10"1. Пу112у.3.10"27 о2.10"1.10"50 60 7080 90 Ип1100 110 120 1301. Кп. J100

127. Зависимость токов 11у и 12у от нагрузочного режима валогенератора6.10"5« 10"4.1012у1,1003.10"2.105 (1* 1080100 120 140 160 180 200 220 24060т.-—1 2-я

128. Зависимость тока 12у от частоты вращения валогенератора0.81. А1иоо 0.61. А2.1,100 0 40.2120 140 160 18060т.-1 2-71200220

129. Зависимость относительной мощности униполярных вставок от частоты вращения валогенератора при номинальной нагрузке1. А1.