скачать PDF

Аннотация

В работе произведена оценка эффективности устойчивости главных электроприводов прокатных станов на базе трехуровневых преобразователей частоты (ПЧ) с активными выпрямителями (АВ) при компенсации провалов напряжения за счет генерации реактивного тока. Представлены результаты моделирования параллельной работы ПЧ с АВ и электросталеплавильного комплекса при перенапряжениях, вызванных коммутацией фильтрокомпенсирующих цепей СТК. Предложен способ повышения устойчивости работы ПЧ с АВ при параллельной работе с дуговой сталеплавильной печью (ДСП) при дополнительных искажениях, вызванных переходными процессами при коммутации СТК и фильтрокомпенсирующих цепей. Современные электроприводы прокатных станов выполняются на основе синхронных двигателей и преобразователей частоты, состоящих из активного выпрямителя и автономного инвертора напряжения. Несимметричные провалы напряжения питающей сети вызывают отключение главных электроприводов, что приводит к экономическим убыткам и браку продукции. Обеспечение устойчивой работы прокатных станов в таких режимах является актуальной задачей. Объект исследования – стан горячей прокатки 1750 ЗАО «MMK Metalurji». В программном пакете Matlab Simulink была разработана математическая модель преобразователя частоты для алгоритмов ШИМ с удалением выделенных гармоник и система диагностики провалов напряжения. На математической модели производились исследования работы активного выпрямителя в номинальном режиме работы и при возникновении провалов напряжения. На математической модели проводился анализ сетевых токов на входе активного выпрямителя и напряжения в звене постоянного тока. Согласно исследованиям, ПЧ с АВ отключается от срабатывания максимальной токовой защиты и при срабатывании защиты минимального напряжения в звене постоянного тока. По результатам моделирования произведен сравнительный анализ работы ПЧ при провалах напряжения при использовании автоматической системы диагностики провалов напряжения. Также сделаны выводы о влиянии параметров регуляторов тока и напряжения системы активного выпрямителя на устойчивость работы ПЧ с АВ при несимметричных провалах напряжения. Лучший сайт про 1xbet в сети вообще о зеркале, о самой бк и партнерке

Ключевые слова

Активный выпрямитель, преобразователь частоты, алгоритмы ШИМ, провалы напряжения, электроприводы прокатного стана, статический тиристорный компенсатор, фильтрокомпенсирующая цепь, дуговая электросталеплавильная печь.

Николаев Александр Аркадьевич – канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5014-4852.

Денисевич Александр Сергеевич – аспирант, кафедра автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Ложкин Игорь Александрович – соискатель, кафедра автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Лаптова Вероника Анатольевна – студент, кафедра автоматизированного электропривода и мехатроники, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

1. Исследование воздействия активных выпрямителей большой мощности на питающую сеть / Т.Р. Храмшин, Г.П. Корнилов, А.А. Николаев, Р.Р. Храмшин, Д.С. Крубцов // Вестник Ивановского государственного технического университета. 2013. №1. С. 80-83.

2. Пупин В.М., Куфтин Д.С., Сафонов Д.О. Анализ провалов напряжений в питающих сетях предприятий и способы защиты электрооборудования // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2011. № 4. С. 35-41.

3. Иванов В. И., Арцишевский Я. Л. Методика прогнозирования статистики провалов питающего напряжения в секционированных распределительных сетях электроснабжения // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2004. № 6. С. 18-22.

4. Шпиганович А.Н., Муров И.С. Провалы напряжения в электрических системах предприятий // Национальная ассоциация ученых. 2015. № 2-4 (7). С. 6-7.

5. Использование статического тиристорного компенсатора сверхмощной дуговой сталеплавильной печи для обеспечения устойчивости электроэнергетической системы и повышения надежности внутризаводского электроснабжения / А.А. Николаев, Г.П. Корнилов, В.С. Ивекеев, И.А. Ложкин, В.Е. Котышев // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2014. №1. С. 1-11.

6. Исследование влияния провалов напряжения в системе электроснабжения завода ММК “Metalurji” на работу главных электроприводов стана горячей прокатки / А.А. Николаев, А.С. Денисевич, И.А. Ложкин, М.М. Тухватуллин // Электротехнические системы и комплексы. 2015. №3(28). С.8-14.

7. Николаев А.А., Денисевич А.С., Буланов М.В. Исследование параллельной работы автоматизированных электроприводов прокатного стана и дуговой сталеплавильной печи // Вестник ИГЭУ. 2017. Вып. 3. С. 59-69

8. Гасияров В.Р., Радионов А.А., Маклаков А.С. Моделирование трехуровневого преобразователя частоты с фиксированной нейтралью при алгоритме ШИМ с удалением выделенных гармоник // Электротехнические системы и комплексы. 2017. № 1 (34). С. 4-9.

9. Маклаков А.С., Радионов А.А. Исследование векторной ШИМ с различными таблицами переключения силовых ключей трехуровневого преобразователя // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. 2015. Т. 2. № 1. С. 30-37.

10. Николаев А.А., Денисевич А.С., Ивекеев В.С. Повышение устойчивости преобразователей частоты с активными выпрямителями при коммутациях электрооборудования электросталеплавильного комплекса// Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2019. №5. С. 48-58.

11. O’Brien K., Teichmann R., Bernet S. Active rectifier for medium voltage drive systems // Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2001. DOI: 10.1109/APEC.2001.911701.

12. Маклаков А.С. Имитационное моделирование главного электропривода прокатной клети толстолистового стана 5000 // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2014. №3. С. 16-25.

13. Храмшин Т.Р., Крубцов Д.С., Корнилов Г.П. Математическая модель активного выпрямителя в несимметричных режимах работы // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. 2014. №2. С. 3-9.

14. Алгоритм пространственно-векторной модуляции трехуровневого преобразователя / А.С. Маклаков, Е.А. Маклакова, Е.В. Антонова, М.А. Демов // Актуальные вопросы энергетики: материалы Всероссийской научной конференции студентов, магистрантов, аспирантов. 2016. С. 100-106.

15. Николаев А.А., Анохин В.В., Урманова Ф.Ф. Разработка способа снижения коммутационных перенапряжений при наличии фильтров высших гармоник статического тиристорного компенсатора// Электротехника: сетевой электронный научный журнал. 2015. Т.2. №4. С.72-76.

16. Николаев А.А., Корнилов Г.П., Денисевич А.С. Разработка усовершенствованной методики расчета параметров фильтрокомпенсирующих цепей статического тиристорного компенсатора электродуговой печи // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2018. Т. 18. №4. С. 89-100.

17. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Стандартинформ, 2014. 20 с.

18. Azeddine Draon, Senior Mieee A space vector modulation based three-level PWM Rectifier under Simple Sliding Mode Control Strategy // Energy and power Engineering, 2013. No 5. P. 28-35.

19. Farhan Beg Space Vector Pulse Width Modulation Technique Based Design and Simulation of a Three-Phase Voltage Source Converter System // World Academy of Science, Engineering and Technology. 2014. No 9. P. 1304-1307.