Компенсація різко-змінного струму якоря потужних синхронних приводів засобами автоматичної системи збудження із нестандартним алгоритмом керування

Abstract

UK: Мета роботи. Розробка автоматичної системи збудження із нестандартним алгоритмом керування потужних синхронних приводів механізмів гірничо-металургійного комплексу, які характеризуються періодичними ударними навантаженнями. Методи досліджень. Для проведення досліджень використані положення теорії електричних машин, методи синтезу автоматичних систем, математичне моделювання у пакеті Matlab. Отримані результати. Створено варіант моделі синхронного двигуна для випадків частотного керування, на базі якого синтезовано структуру системи автоматичного керування збудженням, отримано уточнюючий коефіцієнт для розрахунку підсилення інтегральної частини регулятора та запропоновано алгоритм раціонального керування синхронним приводом за умови кращої нейтралізації зусиль руйнування ізоляції дротів якірних котушок двигуна. Наукова новизна. Запропоновано оригінальний варіант динамічної моделі синхронного двигуна, яка дозволяє скористатись класичним методом синтезу регулятора повздовжнього струму якоря, що стабілізується магнітним потоком збудження, а також сформульовано вимоги до реалізації нестандартного алгоритму керування збудженням, що забезпечує суттєве зменшення динамічного струму якоря в момент пікової дії навантаження. Практична цінність. Використання запропонованого методу дозволить створити автоматичну систему збудження потужних синхронних двигунів, завдяки якій можливо збільшити міжремонтний термін роботи синхронного приводу. EN: Purpose. Development of the automatic excitation system with non-standard algorithm for controlling powerful synchronous drives of the mechanisms of the mining and metallurgical complex, which are characterized by periodic shock loads. Methodology. The positions of theory of electric machines, methods of automatic systems synthesis, mathematical modeling in the package Matlab were used for conducting researches. Findings. A variant of the model of the synchronous motor for cases of frequency control is proposed, on the basis which the structure of the system of the automatic excitation control is synthesized, a correction coefficient for the calculation of the gain of the regulator integral part is obtained, and the algorithm of rational control of the synchronous motor is tested, the improved neutralization of the forces of destruction of the conductors insulation of the armature coils of the motor is provided. Originality. The original version of the dynamical model of the synchronous motor is proposed, which allows using the classical method of synthesis of the armature longitudinal current regulator stabilized by the magnetic flux of excitation, as well as the requirements for the implementation of a non-standard excitation control algorithm providing significant reduction of the dynamic current of the armature at the moment of peak load action. Practical value. The use of the proposed methodology will allow the creation of an automatic system for exciting high-power synchronous motors, which can prevent accidents in the armature circuit of the motor and increase the interrepair interval of the synchronous drive.