Введение 6
1 Изучение рабочих и аварийных режимов работы 7
1.1 Анализ методов и принципов отказоустойчивого управления асинхронным
электроприводом в аварийном режиме работы 7
1.2 Схемные и алгоритмические технические решения для обеспечения свойства
живучести 11
1.3.1 Выбор электродвигателя, расчет статических и динамических характеристик
для вентиляторной нагрузки 14
1.3.7 Обоснование и расчет параметров драйвера управления силовым ключом преобразователя частоты 23
2 Исследование тепловых и магнитных процессов в рабочих и аварийных режимах
работы асинхронного двигателя 33
2.1 Постановка задачи 33
2.2 Математическое моделирование магнитных процессов асинхронного двигателя
33
2.3 Моделирование процесса распределения тепла в асинхронном двигателе 39
2.3.2 Моделирование распределения тепла двигателя в программной среде
COMSOL Multiphysics 41
Список литературы: 43
Приложения
Более 60% вырабатываемой электроэнергии в настоящее время потребляется электрическими двигателями. Среди них наиболее распространенными являются электродвигатели переменного тока, среди которых главную роль занимает асинхронный двигатель, отличающийся своей простотой и надежностью.
Современный электропривод является не только электросиловой основой, позволяющей обеспечить необходимой механической энергией производственной энергией, но и средством управления технологическими процессами.
Асинхронных электропривод активно используется практически во всех промышленных установках. Область применения электропривода - механизмы вентиляторов, насосов, подъемно -транспортных средств, приводы главного движения и вспомогательных механизмов. Вопросы отказоустойчивости электроприводов приобретают большое значение при их применении в составе опасных производственных объектов в таких отраслях, как: ядерная, военная, химическая, строительная, металлургия, транспорт. Очевидно, что повышение отказоустойчивости неразрывно связано с живучестью электроприводов, обеспечивающих функциональные свойства технологического оборудования в заданных пределах. Обеспечить свойство живучести возможно на основе технологии построения избыточных систем, в n-секционных ЭП используя комбинацию следующих видов резервирования: структурного, функционального, временного, информационного и нагрузочного.
1. Электрические машины: в 2-х ч. Ч. 1: Учеб. для электротехн. спец. вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. /Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович, В.С. Хвостов. - М.: Высш. шк., 1987.- 319 с.: ил.
2. Копылов И. П. Электрические машины: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. - М.: Высшая школа; Логос; 2000. - 607 стр.
3. Петров Г.Н. Электрические машины, ч.2, Асинхронные и синхронные машины, М.-Л., Госэнергоиздат, 1963, 416 с. с черг.
4. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных
двигателей/Под ред. Л.Г. Мамиконянца. - 4-е изд., переработ. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 240 с., нл.
5. Герман-Галкин С. Г., Кардонов Г. А. Электрические машины:
Лабораторные работы на ПК. - СПб.: КОРОНА принт,2003. - 256 стр., ил.
6. Однокопылов Г.И., Однокопылов И.Г. Обеспечение живучести
электродвигателей переменного тока: Монография. - Томск: Изд-во ТПУ, 2005. - 187 с.
7. Однокопылов Г.И.,Образцов К.В.,Однокопылов И.Г. Принципы
обеспечения «живучести» электроприводов переменного тока.
//Электричество. - 2009. - №12. - с. 51-57.
8. Однокопылов Г.И., Однокопылов И.Г. Повышение живучести частотно - регулируемого асинхронного электропривода // Известия ТПУ, Изд -во ТПУ, 2005, №7, с. 143-148.
9. Однокопылов Г.И., Брагин А.Д. Исследование в среде Matlab Simulink
трехфазного асинхронного электропривода в аварийном двухфазном режиме работы // «Технические науки — от теории к практике»: материалы XVI международной заочной научно-практической
конференции. — Новосибирск, 2012. — с. 125-130.
10. Однокопылов Г. И. , Брагин А. Д. , Однокопылов И. Г. , Столяров Д. П. Исследования асинхронного электропривода в аварийном двухфазном режиме // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2012 - №. 2 - C. 290-293.
11. Chia-Chou Yeh «Induction Motor-Drive Systems with Fault Tolerant Inverter- Motor Capabilities». - Electric Machines & Drives Conference, 2007. Dept. of Electr. & Comput. Eng., Marquette Univ., Milwaukee, WI Demerdash, N.A.O. V.: 2 P.: 1451 - 1458.
12. Патент РФ на изобретение № 2326480, МПК Н02H 7/09, H02H 7/12, Способ управления и обеспечения живучести трёхфазного асинхронного двигателя / Г.И. Однокопылов, И.Г. Однокопылов, - № 2007112527; заявлено 04.04.2007 г.; опубл. 10.06.2008 г. Бюл. №16.
13. Патент РФ на полезную модель № 128421, МПК Н02Р 25/08, Н02Н 7/09, Н02Н 7/10, Асинхронный электропривод со свойством живучести / Г.И. Однокопылов, В.Г. Букреев, А.Д. Брагин - № 2012153525/07; заявлено 11.12.2012 г.; опубл. 20.05.2013 г. Бюл. №14.
14. Принципы обеспечения живучести асинхронного электропривода на основе резервных элементов [Электронный ресурс] / Г. И. Однокопылов, В. Г. Букреев, А. Д. Брагин // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ] / Томский политехнический университет (ТПУ) . — 2013 . — Т. 322, № 4 : Энергетика . — [С. 133-137] . — Заглавие с титульного листа. — Электронная версия печатной публикации
15. Брагин А.Д. Исследование отказоустойчивого электропривода на основе
резервных элементов // Технология и автоматизация атомной энергетики и промышленности: Материалы Отраслевой научно -технической
конференции, 27 - 31 мая 2013г., г. Северск: Изд. СТИ НИЯУ МИФИ, 2013. - с. 57.
16. Мальцева О.П., Удут Л.С., Кояин Н.В. Системы управления асинхронных частотно-регулируемых электроприводов: учебное пособие. - Томск: Изд- во ТПУ, 20011. - 476 с.
17. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 2005. - 304 с.: ил.
18. Воронин, П.А. Системы управления частотно -регулируемого асинхронного электропривода: матодические указания по курсу «Системы управления электроприводов» / П.А. Воронин; Оренбургский гос. ун-т. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2011. - 51 с.
19. Панкратов В.В. Автоматическое управление электроприводами. Часть I. Регулирование координат электроприводов постоянного тока: учеб. пособие / В.В. Панкратов. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013. - 215 с.
20. [сайт] http://www.compumag.org/jsite/ дата обращения 13.05.2016 г.
21. Микроэлектронные электросистемы. Применение в радиоэлектронике / Ю.И. Конев, Г.Н. Гулякович, К.П. Полянин и др. Под редакцией Ю.И. Конева. - М.: Радио и связь, 1987. - 240 с.
22. Однокопылов Г.И., Однокопылов И.Г. Обеспечение живучести электродвигателей переменного тока: Монография. - Томск: Изд-во ТПУ, 2005. - 187 c.
23. Качан Ю.Г., Николенко А.В., Кузнецов В.В., Идентификация параметров и проверка адекватности тепловой модели асинхронного двигателя, работающего в условиях некачественной электроэнергии. - Выпуск 1/2012 (17)- 87 с.
24. Анучин А.С., Федорова К.Г., Двухмассовая тепловая модель для энергоэффективного выбора асинхронного двигателя // Труды VII Международной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2012. - Иваново, ГОУ ВПО ИГЭУ, 2012.
25. Шрейнер Р.Т., Костылев А.В., Кривовяз В.К., Шилин С.И. Электромеханические и тепловые режимы асинхронных двигателей в системах частотного управления: Учебное пособие. - Екатеринбург: ГОУ ВПО «Рос. Гос. Проф. - пед. Ун-т». 2008.- 14с.
26. Моисеев В.О., Омельченко Е.Я., Тележкин О.А. Исследование четырехмассовой модели асинхронного двигателя. - ФГБОН ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова.
27. ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
28. СНиП П-12-77. Защита от шума.
29. ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.
30. ГОСТ 12.4.011-89 Средства защиты работающих.
31. ГОСТ 12.1.019-79 (с изм. №1) ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.
32. ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации. - М.: Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, 2003.
33. ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ. Обучение работающих безопасности труда.