МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ВСТРЕЧНО-ПАРАЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНЫХ АГРЕГАТАХ

Кохреидзе Г.К.; Прангишвили Гр.В.; Тетунашвили Э.Р.

6 Баранюк А.В. Методические указания к лабораторным работам «Структура турбулентного пограничного слоя» по дисциплине "Турбулент-

ность и методы ее измерения" для студентов специальности "Теплофизика"; дата получения грифа НТУУ "КПИ" 19.05.2011

Кохреидзе Г.К.

Профессор факультета энергетики и телекоммуникации Грузинского технического университета

(ГТУ).

Прангишвили Гр.В.

Докторант ГТУ.

Тетунашвили Э.Р.

Бакалавр ГТУ.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ВСТРЕЧНО-ПАРАЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНЫХ АГРЕГАТАХ

MATHEMATICAL MODELING OF ELECTROMECHANICAL TRANSITION PROCESSES IN COUNTER-PARALLEL POWER FACTOR CORRECTING DEVICE-INVENTOR AGGREGATES

Kokhreidze G., Doktor of Technical Sciens, Professor of the Department of Electrical Engineering and Electronics of Georgian Technical University.

Prangishvili Gr., Doctoral Candidate of GTU.

Tetunashvili E., Bachelor of the Faculti of Energetics and Telecommunication, GTU.

АННОТАЦИЯ

Целью настаящей работы является разработка вопросов математического моделирования электромеханических переходных процессов в встречно-параллельно соединенных выпрямительно-инверторных агрегатах. Учитывается уравнение движения работи двигателя постянного тока. Определени выражения приводящего момента и затормозящего электромагнитного момента в функций электрических величин, входящие в уравнениях электромагнитного переходного процесса.

ABSTRACT

The purpose of the task is to draw out issues of Mathematical modeling of electromechanical transition processes in counter-parallel power factor correcting device-inventor aggregates. Equation of motion of traction ascending excitable electric current engine rotor is foreseen, where expression of the inhibiting electromagnetic moment participates in terms of recuperative braking, depending on electromagnetic quantities.

Ключевые слова: выпрямитель, инвертор, реактор, электро- механический.

Keywords: Correcting device, inverter, reactor, electromechanical

В работе предлогаются математическое моде- ma

лирование электромеханических переходных про- Где в (1) Mя =-(v0 + at),

цессов в встречно-параллельно соединеных выпря- £УЯ

мительно-инверторных агрегатах. Рассмотривается я (2)

1 г л\гп \ 1 \ В (2)- m -полная масса подвижного состава,

от tn-i=-(n-l)(--Y) до t„=-n(--K) в не- w '

iO 3 iO 3

коммутационные обобщенные интервали времени. -угловая частота якоря тягового двигателя,

Уравнениям электромагнитного переходного про-

v -начальная скорость движения в начале пуска, цесса добавляется уравнение движения ротора тя- 0

гового двигателя постоянного тока[1,2,3]: a -равномерное ускорение, t -время движения в

dm пуске при рекуперативном торможении.

т ^ ^^я 1 / ИТ

J 1. я эл Электромагнитный момент определя-

dt (1) «

ется через потокосцеплении и токов вторичных обмоток тягового трансформатора.

2 2 (3)

Изобразим в(3) все фазные величены потокос-цеплении и токов через d,q составляющих результирующих комплексных электрических величин, после несложных преобразовании получаем:

Мл = 1[M'/ (t)l'd + M'qB (t)l'q ] • iBd + |[MdHHB(i)/d + M'„>™(i)/q ] • w, +

+1 MB-HHB(iX.d • w +1L (t)iid+1 B(t )iäHBd.

(4)

В (4) для переменных эквивалентных взаимно ^ / А ,

„ „ ¡к(t — 1,2,3,...,О) функциями, завися-

индуктивностеи и полных индуктивностеи имеем k

в^1ражения ,определенные через лквивалентата за- щими от углов регулирования ap управляемого данных параметров всеИ цепи. p

Переменные эквивалентные траметры обу- выпрямителя, опережения ß -инвертора, комму-словлены переменными

тации- /и от угловой частоты выпрямительного и инверторного агрегата:

in У/

П^ Sin У/

/(t) — —--[2cos(^B-У--) + cos(^B-2а -У + -)];

1 - у/ 2 2 p 2 2

/2

/(t) — — {cos(a_ - ß)[2 cos(^HBB + + cos(wiiHBf - 2ß- -)] -

- , p ^ 2

sin(a - ß)[2sin^BB + - sin^BB - 2ß - -)]};

22

:iri У/

/3 (t) —• [2 sin(^? - - -) - sin(^? - 2ap - У + -)];

— /2

/ (t) — ^ {sin(ap - ß)[2cos(ffli/Hi? + -) + cos(®,H? - 2ß - -)] + — 2 2

+ cos(a - ß)[2sm(®"Hi? + -) - sm(^Hit - 2ß- -)]}; p 2 2

/5(t) — ^[2cos(^H2? + -) + cos(^H2? - 2ß - -)];

— 2 2

/o(t) — ^[2sm(®"HaB + -) - sin(®™? - 2ß - -)]; m

— 2 2

Для полного математического моделирования электромеханических переходных и установив-шиймся процессов дополнительно уравнениям (1)-

(5) надо использовать систем уравнении электромагнитного переходного процесса в матричной форме:

N0 4 (4) (2016) | # БЮЮСЮА!. БС^СЕБ #

89

0

иё (г)

- и с)

0

ь

- и:«) и: )

иВ.с с)

- и:в,«)

ив, (г)

- Ьв . с ^)

Иинв, с () ИИНВ. Лг )

И ИНВ, с(г)

— Ьинв. с ()

Ш1, / л ш: / ёг сИв а / ёг

с^инв.а / Сг

х

3 ит С08(®г + &

2

ит §т( сог + &р + р)

Е Е

ГЕН.

+

К 0 —Хвс (г)

0 —К —ХВс (г)

0 0 — Хвс (г)

0 0 Кв.с (г)

XИН. с

(г)

— Хин.с (г)

— Кин.с (г)

— Кин. с (г)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11 /:

1н.с 1ин.с

(6)

Таким образом, математическое моделирование электромеханических переходных процессов в встречно-параллельно соединенных выпрями-тельно-инверторных агрегатах проводится с одной стороны уравнениями ее электрических цепей, а с другой-уравнением движения ротора(якоря) тягового двигателя постоянного тока. Последние содержат электромагнитный момент двигателя. Полная характеристика режима может быть дана только, если известно выражение электромагнитного момента через величины, входящие в уравнения электромагнитного переходного процесса единой преобразовательной системы с учетом цепей тягового двигателя.

При соединении полупроводниковых коммутаторов выпрямительного и инверторного агрегата по отдельным интервалам времени имеют место два режима, чередующиеся друг с другом: внеком-мутационный, когда ток протекает по двум последовательно соединенным фазам нагрузки, и коммутационный, когда ток от одной фазы переходит в другую.

Исследование совместно вне коммутационных и коммутационных процессов представляет вопрос

первостепенной важности для обеспечения нормальной и устойчивой работы тягового двигателя в рекуперативном торможении.

Временная характеристика тормозящего электромагнитного момента во многом зависит от синуса и косинуса разности углов Р — (Хр , где &р -угол регулирования выпрямительного агрегата; Р -угол опережения инверторного агрегата.

Список литературы

1. Шелесть В.А. Компьютерное моделирование переходных процессов в электротехнических устройствах. Техническая электродинамика. Часть 8. Киев. 2000. 9-14с.

2. Л. О. Чуа; Пен-Мин Лин. Машинний анализ электронных схем (алгоритмы и вычислительные методы). Перевод с английского. Москва «Энергия» 1980. 638 с.

3. Кохреидзе Г.К., Прангишвили Г.В., Кура-швили И. А., Тетунашвили Э.Р., Математическое и компьютерное моделирование процессов в полупроводниковых преобразовательных системах электрснабжения тяговой подстанций. Рассия, г. Новосибирск, 19-20.06.2015г. част61 5(12) 2015 . 62-69 стр.