CC BY
62
№675.
Нгуен Чонг Хай, асп., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
AHALYSIS METHODS PARAMETERS ELECTROMECHANICAL SYSTEMS WITH
SWITCHED REL UCTANCE MOTOR
N.T. Hai
The article presents the development of mathematical models of electromechanical systems with switched reluctance motors, analyze its parameters gear-meshing structures, the saturation of the magnetic system and the operating mode of the discreteness.
Key words: mathematical model, switched reluctance motor, saturation of the magnetic system.
Nguyen Trong Hai, postgraduate, tronghai0321@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.86: 621.333.4
ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ РЕАКТИВНО-ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК
Н.Ч. Хай
Представлены особенности системы электропривода подъемных установок и реактивно-вентильного электродвигателя. Приведено обоснование применения реактивно-вентильного электродвигателя в системе электропривода подъемных установок.
Ключевые слова: реактивно-вентильный электродвигатель, эффективность.
Шахтные (рудничные) подъемные установки предназначены для выдачи полезного ископаемого (породы), подъема и спуска людей, оборудования и материалов. От надежной бесперебойной и производительной работы шахтного (рудничного) подъема зависит работа всей шахты (рудника) в целом, поэтому к подъемным установкам предъявляют особые требования в отношении надежности и безопасности работы [3]. Фактический срок службы подъемной установки, как правило, совпадает со сроком службы горного предприятия, однако для сохранения конкурентоспособности продукции горнодобывающее предприятие обязано постоянно со-
193
вершенствовать основные элементы подъемной установки с целью повышения производительности и эффективности работы по подъему добытых полезных ископаемых.
Одним из способов повышения эффективности работы является оптимальная настройка системы электропривода подъемной установки с целью уменьшения продольных колебаний в канатах. Замена канатов в подъемной установке является довольно трудоемкой и дорогостоящей операцией, при которой подъем полезного ископаемого невозможен, следовательно, предприятие простаивает. Поэтому повышение технических ресурсов канатов подъемной установки с помощью настроек системы электропривода является весьма актуальной и требующей решения проблемой.
Анализ способов и средств ограничения динамических нагрузок в электроприводах с упругими элементами показывает, что способы ограничения могут быть разделены на два вида: посредством механических средств ограничения и посредством использования демпфирующих свойств электропривода [2].
Современный уровень развития регулируемых электроприводов в значительной степени определяется достижениями в области силовой полупроводниковой техники: созданием IGBT- и MOSFET-транзисторов для коммутации силовых электрических цепей. Это позволило специально для систем электропривода создать электрическую машину нового типа с электронной коммутацией фазных обмоток якоря, получившую название SRM. В качестве рабочего термина автором используется реактивно-вентильный электродвигатель (РВЭД). Он имеет много достоинств для систем электропривода подъемных установок.
РВЭД [1], типичное сечение которого представлено на рис. 1, имеет простую конструкцию. Ротор и статор выполнены в виде пакетов листового магнитомягкого материала. На роторе реактивно-вентильного электродвигателя отсутствуют обмотки и постоянные магниты. Фазные обмотки находятся только на статоре. Простота обмотки якоря и отсутствие обмотки и магнитов на роторе обеспечивают РВЭД высокую гибкость компоновки. Конструкция электродвигателя может быть плоской, вытянутой, обращенной, секторной, линейной.
РВЭД не содержит постоянных магнитов ни на роторе, ни на статоре, при этом он успешно конкурирует по характеристикам с вентильными электрическими двигателями с постоянными магнитами. В среднем при одинаковых электрических и весогабаритных характеристиках РВЭД имеет в 4 раза меньшую стоимость, значительно большую надежность, более широкий диапазон частот вращения, более широкий диапазон рабочих температур.
Простота конструкции обеспечивает РВЭД более высокую безотказность, чем безотказность других типов электрических машин. Конструктивная и электрическая независимость фазных обмоток обеспечивает
работоспособность РВЭД даже в случае полного замыкания полюсной катушки одной из фаз.
Рис. 1. Сечение РВЭД с 6 статорными и 4 роторными полюсами
Частота вращения быстроходного РВЭД может превышать 100000 оборот в минуту.
Наконец, экономическая эффективность РВЭД повышается также в результате существенно меньшего расхода электроэнергии, обусловленного высоким КПД электродвигателя и применением наиболее экономичных стратегий управления в динамических режимах работы.
Недостатком РВЭД является высокий уровень шумов и вибраций, но В настоящее время развитие науки и техники уже решило задачу повышения эффективности снижения шума и вибраций электродвигателя. РВЭД содержащит электродвигатель, каждая фазная обмотка статора которого подключена к выходу секции управляемого преобразователя, регулятор скорости и регулятор тока, один вход которого соединен с датчиком тока, а выход подключен ко входу изменения напряжения управляемого преобразователя, второй вход которого соединен с выходом коммутатора фаз, ко входу которого подключен датчик положения ротора, отличающийся тем, что в него введены управляемый ключ и последовательно соединенные блок выделения минимума, задатчик интенсивности и блок выделения максимума, при этом исполнительная цепь управляемого ключа одним выводом подсоединена к выходу регулятора скорости, а вторым - ко второму входу блока выделения минимума и первому входу блока выделения максимума, а его управляющая цепь подключена к выходу коммутатора фаз, второй вход блока выделения минимума соединен с выходом датчика тока, а выход блока выделения максимума - со вторым входом регулятора тока.
Рис. 2. Схема электропривода
Таким образом, введение задатчика интенсивности и обеспечение тем самым, регулируемого темпа снижения тока позволяют уменьшить пульсации момента и соответственно повысить эффективность уменьшения шума и вибраций электродвигателя.
Таким образом, РВЭД достаточно хорошо применим в системе электропривода подъемных установок.
Список литературы
1. Голландцев Ю.А. Вентильные индукторно-реактивные двигатели: Электроприбор, 2003. 148 с.
2. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. М.: Изд-во «Энергия», 1971. 320 с.
3. Решетняк С.Н. Фащиленко В.Н. Федоров О.В. Особенности применения преобразовательной техники на горнодобывающих предприятиях России // ГИАБ. №6. 2008. М.: Издательство МГГУ. С. 331-335.
Нгуен Чонг Хай, асп., tronghai032I@,smail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MOTIVA TION OF SWITCHER RELUCTANCEMOTOR. ’S APPLICATIONS IN THE SYSTEM ELECTRIC OF ELEVATOR INSTALLATION
N.T. Hai
The features of the system electric of elevator installation and switcher reluctance motor are presented. The application of switcher reluctance motor in the system electric of elevator installation is given.
Key words: switcher reluctance motor, efficiency.
Nguyen Trong Hai, postgraduate, tronghai0321@,gmail. com, Russia, Tula, Tula State University
