Аннотация
Развитие силовой электроники и микропроцессорной техники способствовало тому, что регулируемый электропривод на основе синхронных и асинхронных двигателей стал преобладающим в металлургической отрасли. Но сохраняется большое количество мощных синхронных двигателей (СД) в составе нерегулируемых электроприводов. При существующей технологии металлургического производства большинство сетевых синхронных двигателей сохранится в обозримом будущем и вопросы их эффективного использования как энергоемких потребителей остаются актуальными и практически значимыми. В статье рассмотрены нереализованные резервы экономии электроэнергии мощных синхронных двигателей прокатного производства. Сформулированы требования, предъявляемые к системам автоматического регулирования возбуждения (АРВ) СД прокатных станов, это обеспечение устойчивого, быстро затухающего характера переходного процесса при ударном приложении нагрузки, а также минимизация суммарных электрических потерь в статоре и обмотке возбуждения двигателя. Рассмотрены варианты построения систем возбуждения синхронных двигателей с силоизмерительным датчиком, а также косвенным методом по сигналам напряжения и тока преобразовательного агрегата. Выполнена оценка экономии электрической энергии (мощности) для режимов работы под нагрузкой и на холостом ходу. Обосновано, что у агрегатов с немотивированной работой двигателя на холостом ходу во время длительных технологических простоев основного оборудования для снижения потерь электроэнергии рекомендуется внедрение устройства плавного пуска синхронных двигателей.
Ключевые слова
Синхронный двигатель, автоматическое регулирование возбуждения, прокатное производство.
1. Логинов С.И., Михайлов В.В. Всесоюзное совещание по автоматическому регулированию и систем возбуждения синхронных двигателей // Электричество. 1964. №7.
2. Вейнгер А.М., Янко-Триницкий А.А. Критерий качества автоматического регулирования возбуждения крупных синхронных двигателей // Инструктивные указания Тяжпромэлектропроект. 1967. №7.
3. Вейнгер А.М., Янко-Триницкий А.А. Приближенный закон оптимального регулирования возбуждения крупных синхронных двигателей // Инструктивные указания Тяжпромэлектропроект. 1968. № 12.
4. Вайнтруб О.Ш., Вейнгер А.М., Гендельман Б.Р. Система управления синхронным двигателем с подчиненной структурой регулирования // Электричество. 1975. №4.
5. Корнилов Г.П., Шурыгина Г.В., Самохин Ю.А. Управление возбуждением синхронного двигателя преобразовательного агрегата с резкопеременной нагрузкой // Промышленная энергетика. 1990. №3. С. 24-26.
6. Корнилов Г.П., Карандаев А.С., Шурыгина Г.В. Оптимальное регулирование возбуждения синхронного двигателя // Промышленная энергетика. 1990. №8. С. 24-25.
7. Фомин Д.В., Косматов В.И. Исследование режимов синхронного двигателя с автоматическим регулированием возбуждения в функции внутреннего угла методами промышленного испытания // Сборник трудов IV международной конференции по автоматизированному электроприводу. Ч.1. Магнитогорск. 2004. С. 287-291.
8. Анализ систем возбуждения мощных синхронных двигателей металлургических приводов / Семёнов Е.А., Корнилов Г.П., Храмшин Т.Р., Чигвинцев Е.Н. // Электроприводы переменного тока: труды Международной тринадцатой научно-технической конференции. Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2005. С. 286-287.
9. А.с. 1339862. Устройство для автоматического регулирования возбуждением синхронного двигателя преобразовательного агрегата / Корнилов Г.П., Шурыгина Г.В., Карандаев А.С. Опубл. в Б.И. 1987, №35.
10. Иванов–Смоленский А.В. Электрические машины: учебник для вузов. Т.2. М.: Изд-во МЭИ, 2004.
11. Першин Ю.С., Першина Л.М. Расчет оптимального режима работы синхронного двигателя // Электричество. 1981. №9.
12. Басков С.Н., Давыдкин М.Н., Коньков А.С. Устройство плавного пуска высоковольтного синхронного двигателя с векторно-импульсным управлением // Известия ТулГУ. Технические науки. Ч.3. 2010. №3.
13. Кабанов П.С., Каспаров Э.А. Пути создания мощных синхронных компенсаторов продольно-поперечного возбуждения // Электричество. 1984. №9.
14. Xiaolu Li, J. Kou, Xiao Han, Q. Gao, Gang Li and D. Xu, "Research on soft starting control strategy for LCI-fed synchronous motor," 2016 IEEE 8th International Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC-ECCE Asia), Hefei, 2016, pp. 1858-1862.
15. Castagnini A., Kansakangas T., Kolehmainen J. and Termini P.S., "Analysis of the starting transient of a synchronous reluctance motor for direct-on-line applications," 2015 IEEE International Electric Machines and Drives Conference (IEMDC), Coeur d'Alene, 2015, pp. 121-126.