ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДАМИ КОНТАКТНИХ ЕЛЕКТРОВОЗІВ РУДНИХ ШАХТ
Ключові слова:
система керування, електровози, синхронні двигуни, комп’ютерна модель
Анотація
У статті розглядаються підходи до створення систем керування електроприводами тягового транспорту рудних шахт. Проведений аналіз роботи в різних режимах та порівняння характеристик чотирьох найбільш популярних типів електроприводів, що застосовуються у тягових електромеханічних системах, виявлені їх переваги та недоліки. Для підвищення ефективності тягових установок в якості приводних двигунів запропоновано використовувати синхронні двигуни з постійними магнітами, що нівелюють недоліки двигунів постійного та змінного струму, які здебільшого використовуються в електроприводах цих електровозів. З метою вдосконалення методів та схем автоматичного керування тяговими приводами розроблені математичні моделі динаміки руху тягової установки з синхронними двигунами з постійними магнітами (СДПМ), на базі яких створені комп’ютерні імітаційні моделі систем автоматичного керування (САК) для різних варіантів конструктивного виконання електродвигунів. За допомогою цих моделей проведений аналіз режимів роботи запропонованих САК тягових установок з СДПМ як без пускових обмоток, так і з ними. Порівнювалася робота САК для моделі тягової установки з лінійними регуляторами струму та швидкості, а також для моделі САК з оптимальними релейними сигналами керування, заснованими на використанні властивостей функцій перемикання оптимальних керуючих діянь. Аналіз ефекту від застосування запропонованих оптимальних релейних сигналів керування тяговою установкою показав, що при застосуванні САК з оптимальними релейними регуляторами тривалість перехідного процесу у випадку двигунів без пускових обмоток виявилась на 14% меншою в порівнянні з САК із лінійними регуляторами, а у випадку двигунів із пусковими обмотками - на 13.5% меншою, що доводить перевагу використання систем керування з оптимальними релейними регуляторами. Крім того виявлено, що такі системи автоматичного керування електроприводами тягових установок володіють астатизмом відносно моменту навантаження.Завантаження
Дані про завантаження поки що недоступні.
Посилання
1. Синчук О.Н. Шахтний електровозний транспорт. Теория, конструкции, электрооборудование: учебник / О.Н. Синчук, Э.С. Гузов, В.Л. Дебелий, Л.Л. Дебелий; под ред. доктора технических наук, профессора О.Н. Синчука. – Кривой Рог - Донецк: ЧП Щербатых А.В., 2015. – 428 с.
2. Осадчук Ю.Г. Порівняльний аналіз асинхронних, синхронних машин з постійними магнітами та вентильних реактивних двигунів для гібридних транспортних засобів / Ю.Г. Осадчук, І.А. Козакевич, Р.А. Ільченко // Вісник Криворізького національного університету. – Кривий ріг: Криворізький національний університет, 2016. – Вип. 42. – С. 94-99.
3. Поздеев А.С. Современные типы синхронных двигателей с постоянными магнитами на роторе и способы управления ими / А.С. Поздеев, В.М. Казакбаев, В.А. Прахт, В.А. Дмитриевский // Энергосбережение и повышение энергетической эффективности. – Екатеринбург: Уральский федеральный университет, 2015. – С. 188-192.
4. Савеленко І.В. Автоматизація процесу керування тяговими установками з синхронними двигунами на постійних магнітах: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.13.07 « Автоматизація процесів керування»/ І.В. Савеленко. – Кіровоград, 2016. – 22 с.
5. Тімков О.М. Поява гібридних силових установок на транспортних засобах / О.М. Тімков, О.В. Григорашенко // Вісник Донецької академії автомобільного транспорту. – 2014. – No 1. – С. 42-47.
6. Дембіцький В.М. Дослідження приводу гальмівної системи транспортного засобу з гібридною силовою установкою та рекуперацією енергії / В.М. Дембіцький // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Сер.: Автомобіле- та тракторобудування. – 2013. – No 29. – С. 28-33.
7. Krøvel Ø. Design of Large Permanent Magnetized Synchronous Electric Machines/ Øystein Krøvel //Ph.D thesis, Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Р. 6-10, 14-15. Feb 2011.
8. Lutsenko, I. Optimal control of systems engineering. Development of a general structure of the technological conversion subsystem (part 2) / I. Lutsenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2015. – Vol. 1, Issue 2 (73). – P. 43–50.
9. Байков, А.И. Математическое моделирование электропривода на базе синхронных двигателей с постоянными магнитами / А.И. Байков, М.В. Андрюхин, И.В. Бобылев // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. – Нижний Новгород: ФНПЦ “ННИИРТ”, 2014. – Вып. 4. – С. 33-49.
10. Мичурин, Р.А. Моделирование работы синхронного двигателя с постоянными магнитами в среде Simulink / Р.А. Мичурин // Электронные информационные системы. – М.: АО "НТЦ ЭЛИНС", 2017. – Вып. 3. – С. 23-32.
2. Осадчук Ю.Г. Порівняльний аналіз асинхронних, синхронних машин з постійними магнітами та вентильних реактивних двигунів для гібридних транспортних засобів / Ю.Г. Осадчук, І.А. Козакевич, Р.А. Ільченко // Вісник Криворізького національного університету. – Кривий ріг: Криворізький національний університет, 2016. – Вип. 42. – С. 94-99.
3. Поздеев А.С. Современные типы синхронных двигателей с постоянными магнитами на роторе и способы управления ими / А.С. Поздеев, В.М. Казакбаев, В.А. Прахт, В.А. Дмитриевский // Энергосбережение и повышение энергетической эффективности. – Екатеринбург: Уральский федеральный университет, 2015. – С. 188-192.
4. Савеленко І.В. Автоматизація процесу керування тяговими установками з синхронними двигунами на постійних магнітах: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.13.07 « Автоматизація процесів керування»/ І.В. Савеленко. – Кіровоград, 2016. – 22 с.
5. Тімков О.М. Поява гібридних силових установок на транспортних засобах / О.М. Тімков, О.В. Григорашенко // Вісник Донецької академії автомобільного транспорту. – 2014. – No 1. – С. 42-47.
6. Дембіцький В.М. Дослідження приводу гальмівної системи транспортного засобу з гібридною силовою установкою та рекуперацією енергії / В.М. Дембіцький // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Сер.: Автомобіле- та тракторобудування. – 2013. – No 29. – С. 28-33.
7. Krøvel Ø. Design of Large Permanent Magnetized Synchronous Electric Machines/ Øystein Krøvel //Ph.D thesis, Norwegian University of Science and Technology, Trondheim, Р. 6-10, 14-15. Feb 2011.
8. Lutsenko, I. Optimal control of systems engineering. Development of a general structure of the technological conversion subsystem (part 2) / I. Lutsenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2015. – Vol. 1, Issue 2 (73). – P. 43–50.
9. Байков, А.И. Математическое моделирование электропривода на базе синхронных двигателей с постоянными магнитами / А.И. Байков, М.В. Андрюхин, И.В. Бобылев // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. – Нижний Новгород: ФНПЦ “ННИИРТ”, 2014. – Вып. 4. – С. 33-49.
10. Мичурин, Р.А. Моделирование работы синхронного двигателя с постоянными магнитами в среде Simulink / Р.А. Мичурин // Электронные информационные системы. – М.: АО "НТЦ ЭЛИНС", 2017. – Вып. 3. – С. 23-32.
Опубліковано
2021-12-01
Як цитувати
Yermilova N. Дослідження роботи систем автоматичного керування електроприводами контактних електровозів рудних шахт / N. Yermilova, S. Kyslytsia, R. Zakharchenko // Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць. – Полтава: ПНТУ, 2021. – Т. 4 (66). – С. 11-15. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2021.4.011.
Розділ
Управління в складних системах
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
