Аннотация
Авторами статьи указаны недостатки штатной схемы электропитания электропривода – потеря энергии на тормозных резисторах в процессе динамического торможения, срабатывание электронных защит преобразователей частоты вследствие переходных процессов в питающей сети от внешних воздействий, остановка линии при срабатывании АВР и авариях в системе электроснабжения. Срабатывание АВР на главной понизительной подстанции приводит к неуправляемой остановке автоматизированной линии и нарушению сложного технологического процесса при производстве шпона. При переключении на резерв возникает неуправляемый процесс остановки электропривода, что ведёт к потере контроля над технологическим процессом производства шпона и повреждению механических узлов оборудования. Предложено техническое решение, позволяющее за счёт перевода электродвигателей электропривода в режим генераторного торможения на интервале времени срабатывания АВР замедлить разряд конденсатора общего звена постоянного напряжения и увеличить время ожидания включения резервного питания с постепенным снижением скорости для подготовки к корректной остановке в случае неуспешного срабатывания АВР или разгона привода с любой пониженной скорости при успешном срабатывании АВР. В среде MatLab разработаны математические модули электротехнического комплекса деревообрабатывающей линии и его системы управления. Приведена блочно-модульная имитационная модель электротехнического комплекса деревообрабатывающей линии с реальными параметрами. Численными экспериментами проведены исследования рассматриваемого способа для управления электроприводом электротехнического комплекса деревообрабатывающей линии во время кратковременного исчезновения напряжения в питающей сети при срабатывании АВР, авариях в системе электроснабжения. Рассмотрены осциллограммы тока и напряжения элементов устройства. Результаты исследования показали, что применение рассматриваемого способа управления электроприводом позволяет обеспечить его работу без остановки при срабатывании АВР, кратковременной потере напряжения в питающей сети, возникающей при авариях в системе электроснабжения. Рассмотрена возможность практического использования предлагаемого способа для управления электроприводом электротехнического комплекса автоматизированной линии.
Ключевые слова
Частотно-регулируемый асинхронный электропривод, автономный инвертор напряжения, общий выпрямитель, общее звено постоянного напряжения, общий конденсатор, провал напряжения в сети, энергия генераторного торможения, способ управления электроприводом при срабатывании АВР, повышение надёжности оборудования, моделирование электротехнического комплекса в среде MatLab.
1. Петухов А.В., Климаш В.С. Опыт эксплуатации комплекса электроприводов автоматизированных линий по производству шпона // Научно-техническое творчество аспирантов и студентов: материалы 47-й научн.-технич. конф. студентов и аспирантов. Комсомольск-на-Амуре: КнАГУ, 2017. С. 858-860.
2. Бугров В.Г. Электромеханические переходные процессы в системах электроснабжения: учебное пособие. Тверь: Тверской гос. техн. ун-т, 2005. 114 с.
3. Гельман М.В., Дудкин М.М., Преображенский К.А. Пре-образовательная техника: учебное пособие. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2009. 425 с.
4. Klimash V.S., Petuhov A.V. Electric drive with common rectifier and individual inverters for asynchronous electric motors of woodworking line // International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon). 2019. Pp. 1-4. doi: 10.1109/FarEastCon.2019.8934051
5. Пат. 2740813 Российская Федерация, H02P 1/16, H02P 3/06. Способ управления электроприводом деревообрабатывающей линии во время автоматического включения резерва / Климаш В.С., Петухов А.В.; заявитель ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет». № 2020107224; заявл. 17.02.2020; опубл. 21.01.2021.
6. Применение аккумуляторов для бесперебойного питания частотно-регулируемого электропривода / А.Н. Ладыгин, Д.Д. Богаченко, Н.А. Ладыгин, В.В. Холин // Труды 8-й международной конференции по автоматизированному электроприводу. Саранск: Мордовский университет, 2014. № 2. С. 21-23.
7. Браславский И.Я., Ишматов З.Ш., Костылёв А.В. Асинхронный частотно-регулируемый электропривод с ёмкостным накопителем энергии // Электротехника. 2012. № 9(61). С. 30-35.
8. Коваль А.С., Кондратенко А.Г. Модель в среде Матлаб накопителя энергии на базе суперконденсатора и двухуровнего повышающе-понижающего преобразователя DC/DC // Вестник Белорусско-Российского университета. 2020. №2 (67). С.106-112. doi: 10.53078/20778481_2020_2_106
9. Коваль А.С., Кондратенко А.Г. К вопросу расчёта супер-конденсатора накопителя энергии на базе двухуровнего повышающе-понижающего преобразователя DC/DC // Вестник Белорусско-Российского университета. 2020. №4(69). С. 89-96. doi: 10.53078/20778481_2020_4_89
10. Smriti D. Comparison of DVR and D-STATCOM for volt-age quality improvement // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. 2014. № 4 (10). Pp. 187-193.
11. Свидетельство о гос. регистрации прогр. для ЭВМ № 2021611165. Программный комплекс математической модели электропривода деревообрабатывающей линии в среде MATLAB / Климаш В.С., Петухов А.В.; заявитель ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет»; заявл. 18.12.20 опубл. 22.01.21.