Методы и средства повышения энергоэффективности тяговых электроприводов в переходных режимах
Диссертация
Известно, например, что в городском электрическом транспорте потери электроэнергии в переходных режимах составляют более 40% от её объема, потребляемого из сети. И хотя электропривод транспортных средств потребляет лишь до 10% от всего объема электроэнергии, потребляемой электроприводом, уменьшение потерь в переходных режимах привода в 2−3 раза может вылиться в большую цифру экономии. Гораздо… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ОЦЕНКА ПУСКОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
- 1. 1. Обзор литературы
- 1. 2. Математическое описание двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- 1. 2. 1. Общие положения
- 1. 2. 2. Уравнения двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- 1. 3. Определение закона управления напряжением, минимизирующего пусковые потери электропривода в первой зоне регулирования
- 1. 4. Оценка пусковых потерь при прямом пуске без нагрузки
- 1. 5. Оценка потерь энергии при использовании пусковых сопротивлений в цепи якоря
- 1. 6. Оценка пусковых потерь при ступенчатом изменении напряжения питания
- 1. 7. Оценка пусковых потерь при наличии момента сопротивления
- 1. 8. Оценка пусковых потерь при линейном законе нарастания напряжения и при отсутствии момента сопротивления
- 1. 9. Оптимизация пусковых потерь при линейном законе нарастания напряжения и при наличии момента сопротивления
- 1. 10. Минимизация пусковых энергетических потерь двигателя постоянного тока при управлении потоком возбуждения
- Выводы по главе 1
- Глава 2. оценка пусковых энергетических потерь и
- ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИХ СНИЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
- 2. 1. Общие положения
- 2. 2. Математическое описание двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
- 2. 3. Оценка пусковых потерь при прямом пуске без нагрузки
- 2. 4. Оценка пусковых потерь при ступенчатом изменении напряжения питания
- 2. 5. Расчёт пусковых потерь при наличии момента сопротивления
- 2. 6. Оценка пусковых потерь при линейном законе нарастания напряжения и при отсутствии момента сопротивления
- 2. 7. Оценка пусковых потерь при линейном законе нарастания напряжения и при наличии момента сопротивления
- 2. 8. Минимизация пусковых энергетических потерь при управлении потоком возбуждения
- 2. 9. Сравнительная оценка пусковых потерь в электродвигателях постоянного тока последовательного и независимого возбуждения
- Выводы по главе 2
- ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
- 3. 1. Общие положения
- 3. 2. Принцип работы широтно-импульсного преобразователя (ШИП)
- 3. 3. Энергетические показатели преобразователей
- 3. 4. Потери в цепи якоря электродвигателя постоянного тока, управляемого импульсным преобразователем
- 3. 5. Сравнение энергетических потерь двигателя при «идеальных» законах изменения напряжения и тех же законов его изменения, сформированных с помощью ШИП
- Выводы по главе 3
- ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЗОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ТРАМВАЯ С ЦЕЛЬЮ МИНИМИЗАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ
- 4. 1. Общие положения
- 4. 2. Моменты тягового двигателя при трогании трамвая
- 4. 3. Нагрузочные характеристики при движении и торможении
- 4. 4. Определение момента трогания двигателя при пуске с помощью контроллера
- 4. 5. Прогнозирование момента сопротивления во время движения
- 4. 6. Энергосберегающая система управления при спрогнозированном сопротивлении движению
- 4. 7. Исследование энергетических потерь между двумя остановочными пунктами на основе статистических данных потребления энергии трамваем
- Выводы по главе 4
Список литературы
- Аль-Равашдех А. Я. Уменьшение пусковых потерь в электродвигателе постоянного тока формированием закона изменения напряжения / А. Я. Аль-Равашдех //Вестник ИрГТУ № 4, Том 1, 2006. С. 41 — 49.
- Аль-Равашдех А. Я. Алгоритм формирования напряжения для электропривода трамвая, минимизирующего пусковые потери с учетом момента трогания / А. Я. Аль-Равашдех // Вестник ИрГТУ № 2. Том 2, 2006.-С. 11 (1).
- Аль-Равашдех А. я. Особенности управления электроприводом постоянного тока с использованием широтно-импульсного преобразователя (ШИП) / А. Я. Аль-Равашдех // Вестник ИрГТУ № 1. Том 2, 2007.-С. 58−63.
- Андреев В. П. Основы электропривода / В, П. Андреев, Ю. А. Сабинин. -М. JI.: Госэнергоиздат, 1963. — 771 с.
- Андриевский Б. Р. Избранные главы теории автоматического управления с примерами на языке Mat lab / Б. Р. Андриевский, A. JI. Фрадков. СПБ.: Наука. С. Петерб, 1999.-466 с.
- Байрыева П. С. Электрическая тяга: городской наземный транспорт. Учебник / П. С. Байрыева, В. В. Шевченко. М.: Транспорт, 1986. — 205 с.
- Башарин А. В. Примеры расчета автоматизированного электропривода / А. В. Башарин. Ф. Н. Голубев, В. Г. Кепперман- под ред. А. В. Башарина. -М.: Энергия, 1964. 389 с.
- Башарин А. В. Полупроводниковые преобразователи с повышенными показателями для быстродействующего электропривода постоянного тока / А. В. Башарин, Ф. H. Голубев и др., УДК 621.314.632.: 62−83−185.4: 621.313.2, С. 140−148.
- Башарин А. В. Примеры расчета автоматизированного электропривода на ЭВМ / А. В. Башарин, Ю. В. Постников. JI.: Энергоатомиздат, 1990. -511 с.
- Бергштейн С. Г. Импульсное управление скоростью вращения электродвигателей / С. Г. Бергштейн. М. — JI.: Энергия, 1964. — 79 с.
- Бессонов JI. А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи / JT. А. Бессонов. М.: Высшая школа, 1984. — 559 с.
- Бирюков В. В. Рекуперативное торможение подвижного состава городского электрического транспорта: возможность, эффективность, целесообразность / В. В. Бирюков, Г. H. Ворфоломеев //Вестник ИрГТУ № 4.Том1, 2006. С. 56 — 69.
- Быстров С. Ф. Тиристорные преобразователи в электроприводах постоянного тока : Учеб. пособие/ С. Ф. Быстров- Самар. Политехи. Ин-т им. В. В. Куйбышева, УДК-62−83:621.314.632 (075.8). Самара: СПИ, 1991.-61 с.
- Бычков В. П. Электропривод и автоматизация металлургического производства текст. / В. П. Бычков. М.: Высшая школа, 1977. — 391 с.
- Важнов А. И. Электрические машины / А. И. Важнов. Л.: Энергия, 1969.-768 с.
- Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе / С. Н. Вешеневский- Изд. б-е. М.: Энергия, 1977. — 431 с.
- Герман-Галкин С. Г. Широтно-импульсные преобразователи / С. Г. Герман-Галкин. Л.: Энергия, Ленингр. отделение, 1979. — 96 с.
- Герман-Галкин С. Г. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями / С. Г. Герман-Галкин. Л.: Энергоатомиздат, 1986. — 248 с.
- Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в МаЙаЬ-б.О: Учебное пособие/ С. Г. Герман-Галкин. СПб.: КОРОНА принт, 2001. — 320 с.
- Глазенко Т. А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока / Т. А. Глазенко. Л.: Энергия, 1973. — 304 с.
- Гольденберг Л. М. Основы импульсной техники / Л. М. Гольденберг. -М.: Связь и радио издат, 1963. 400 с.
- Гольц М. Е. Быстро-действующие электроприводы постоянного тока сширотно-импульсными преобразователями / М. Е. Гольц, А. Б. Гудзенко, В. М. Остриров и др. М.: Энергоатомиздат, 1986. — 182 с.
- Гоппе Г. Г. Моделирование электроприводов на ПЭВМ : Учебное пособие для студентов электротехнических специальностей вузов/ Г. Г. Гоппе, 3. А. Фёдорова. Иркутск издательство ИрГТУ, 2000. — 248 с.
- Горбачев Г. Н. Промышленная электроника: Учебник для вузов/ Г. Н. Горбачев, Е. Е. Чаплыгин- Под ред. В. А. Лабунцова. М.: Энергоатом-издат, 1988.-320 с.
- Дранников В. Г. Автоматизированный электропривод подъемно-транспортных машин / В. Г. Дранников, И. Е. Звягин. М.: Высшая школа, 1973.-278 с.
- Дьяконов В. П. Matlab6/6. 1/6.5 + Simulink 4/5.Основы применения / В. П. Дьяконов. М.: солон-Пресс, 2004. — 768 с.
- Dynamic Simulation of Electric Machinery/ Chee-Mun Ong. Prentice Hall RTR, New Jersey, USA, 1997.
- Елисеев В. А. Релейно-контакторные системы управления электропривода / В. А. Елисеев. М.: Изд-во МЭИ, 1995. — 144 с.
- Ефремов И. С. Теория и расчет троллейбусов (электрическое оборудование): 4.1,2. Учебное пособие для вузов/ И. С. Ефремов, Г. В. Косарев. М.: Высшая школа, 1981. — 293 с.
- Забродин Ю. С. Промышленная электроника : Учебник для вузов/ Ю. С. Забродин. М.: Высшая школа, 1982. — 496 с.
- Зимин Е. Н. Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями / Е. Н. Зимин, В. П. Кацевич, С. К. Козырев. М.: Энергоиздат, 1981. — 192 с.
- Иванов А. Г. Тиристорные электроприводы постоянного тока / А. Г. Иванов и др. // Электротехника, 2 2001. — С. 12−15.
- Ильинский Н. Ф. Основы электропривода: Учеб. пособие / Н. Ф. Ильинский, Б. А. Филиппов- Ред. В. И. Кпючев. М.: МЭИ, 1977. — 203 с.
- Ильинский Н. Ф. Электроприводы постоянного тока с управляемым моментом /Н. Ф. Ильинский. М.: Энергоиздат, 1981. — 144с.
- Ильинский Н. Ф. Общий курс электропривода : Учеб. для вузов / Н. Ф. Ильинский, В. Ф. Козаченко. М.: Энергоатомиздат, 1992. — 543 с.
- Ильинский Н. Ф. Энергосберегающая технология электроснабжения народного хозяйства. Энергосбережение в электроприводе / Н. Ф. Ильинский, Ю. В. Рожанковский, А. О. Горнов. — М.: Высшая школа, 1989.- 127 с.
- Ильинский Н. Ф. Автоматизированный электропривод / Н. Ф. Ильинский, М. Г. Юньков. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 542с.
- Иродов И. Е. Основные законы механики : Учеб. пособие для физ. спец. вузов/ И. Е. Иродов. М.: Высшая школа, 1985. — 248 с.
- Каган В. Г. Полупроводниковые системы с двигателями последовательного возбуждения / В. Г. Каган, Г. В. Лебедев, Л. И. Малинин. М.: Энергия, 1971. — 96 с.
- Католиков В. Е. Автоматизированный электропривод подъемных установок глубоких шахт / В. Е. Католиков, А. Д. Динкель, А. М. Седунин. М.: Недра, 1983. — 270 с.
- Ключев В. И. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: Учеб. пособие для студентов / В. И. Ключев, В. М. Терехов. -Москва, 1971.-224 с.
- Ключев В. И. Теория электропривода: Учебник для вузов / В. И. Ключев.- М.: Энергоатомиздат, 1998. 704 с.
- Ковчин С. А. Теория электропривода: Учебник для вузов / С. А. Ковчин, Ю. А. Сабинин. СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-петербургского отделения, 1994. — 496 с.
- Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин / И. П. Копылов. М.: Высшая школа, 1994. — 318 с.
- Копылов И. П. Электрические машины: учеб. Для вузов / И. П. Копылов.- М.: Высшая школа, Логос, 2000. 607 с.
- Корн Г. Справочник по математике: для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. MGRAW-HILL Book Company, INC. NEW YORK, TORONTO, LONDON, 1977. 831 c.
- Крайцберг M. И. Импульсные методы регулирования цепей постоянного тока с помощью тиристоров / М. И. Крайцберг, Э. В. Шикуть. М.: Энергия, 1969.-88 с.
- Курбасов А. С. Повышение работоспособности тяговых электродвигателей / А. С. Курбасов. М.: Транспорт, 1977. — 223 с.
- Курягина Е. Е. Электрооборудование трамваев и троллейбусов : Учебник / Е. Е. Курягина, О. А. Косыкин. М.: Транспорт, 1982. — 296 с.
- Малиновский А. К. Автоматизированный электропривод машин и установок шахт и родников / А. К. Малиновский. М.: Недра, 1987. — 276 с.
- Мартинов М. В. Автоматизированный электропривод в горной промышленности / М. В. Мартинов, Н. Г. Переслегин. М.: Недра, 1977.- 375 с.
- Мелкозеров П. С. Энергетический расчет систем автоматического управления и следящих приводов / П. С. Мелкозеров. М.: Энергия, 1968.- 304 с.
- Михайлов О. П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов / О. П. Михайлов. М.: Машиностроение, 1990.- 302 с. ,
- Миклащевский С. П. Промышленная электроника : Учеб. пособие для вузов / С. П. Миклащевский. М.: Недра, 1973. — 341 с.
- Москаленко В. В. Автоматизированный электропривод / В. В. Москаленко. М.: Энергоатомиздат, 1986. -416 с.
- Москаленко В. В. Электрический привод / В. В. Москаленко. .- М.: Высшая школа, 1991. 429 с.
- Овечников Е. В. Городской транспорт : Учебник для вузов / Е. В. Овечников, М. С. Фишельсон. М.: Высшая школа, 1976. — 352 с.
- Перельмутер В. Н. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока / В. Н. Перельмутер, В. В. Сидоренко. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 304 с.
- Олейников В. А. Сборник задач и примеров по теории автоматического управления. (Оптим., экстрем, и программное управление) / В. А. Олейников, Н. С. Зотов, А. М. Пришвин./ Под ред. проф. А. В. Фатеева. -М.: Высшая школа, 1969. 199 с.
- Петров Ю. П. Оптимальное управление движением транспортных средств / Ю. П. Петров. Л.: Энергия, 1969. — 96 с.
- Петров Ю. П. Оптимальное управление электрическим приводом с учетом ограничений по нагреву / Ю. П. Петров. Л.: Энергия, 1971 —144 с.
- Электротехника: Учебник/ под ред. В. Г. Герасимова. М.: Высшая школа, 1985.-480 с.
- Энергосбережение в электрическом приводе: меж. Вузов. Темат. сб / под ред. Н. Ф. Ильинского, 1985. 160 с.
- Автоматизированный электропривод / под общей ред. М. М. Соколова, И. И. Петрова, М. Г. Юнькова. М.: Энергия, 1980. — 408 с
- Преобразовательные устройства для электропривода и систем питания: сб. науч. тр./ Моск. Энергет. Ин-т- № 178. УДК-621.314(082). Моск. Энергет. Ин-т. М.: Б. И., 1988. — 113 с.
- Преобразовательные устройства и системы: исследование режимов, анализ и синтез: сб. науч. тр. /Ташк. политехи, ин-т им. Беруни / РедКол.: Б. У. Умаров (отв. Ред.), В. П. Смирнов, УДК-621.314(082). Ташкент: ТашПИ, 1988. — 79 с.
- Радин В. А. Электрические машины / В. А. Радин, Д. Э. Брускин, А. Е. Зорохович. М.: Высш. Шк., 1988. — 327 с.
- Розенфельд В. Е. Теория электрической тяги / В. Е. Розенфельд, И. П. Исаев, Н. Н. Сидоров. М.: Транспорт, 1983. — 328 с.
- Розенфельд В. Е. Тиристорное управление электрическим подвижным составом постоянного тока / В. Е. Розенфельд, В. В. Шевченко и др. Изд-во «Транспорт», 1970.-240 с.
- Сандлер А. С. Электропривод и автоматизация металлорежущих станков / А. С. Сандлер. М.: Москва высшая школа, 1972. — 439 с.
- Сергеев П. С. Проектирование электрических машин / П. С. Сергеев, Н. В. Виноградов, Ф. А. Горяинов. М.: Энергия, 1969. — 632 с.
- Сипайлов Г. А. Математическое моделирование электрических машин (АВМ): Учебное пособие для студентов вузов / Г. А. Сипайлов, А. В. JIooc. М.: Высшая школа, 1980. — 176 с.
- Соколов М. М. Приближённые расчеты переходных процессов в автоматизированном электроприводе / М. М. Соколов, В. М. Терехов. М. — Л.: Госэнергоиздат, 1963. — 66 с.
- Соколов М. М. Электропривод и электроснабжение промышленных предприятий / М. М. Соколов. М. — Л.: Энергия, 1965. — 400 с.
- Соколов М. М. Электрооборудование подъёмно-транспортных машин / М. М. Соколов, Ю. М. Борисов. М.: Машиностроение, 1971. — 375 с.
- Соколов М. М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов: Учеб. для студентов / М. М. Соколов. М.: Энергия, 1976. -488 с.
- Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики: Учеб. для вузов / С. М. Тарг. М.: Высшая школа, 2005. — 415 с.
- Терехов В. М. Системы управления электроприводов / В. М. Терехов, О. И. Осипов.- М.: Издательский центр «Академия», 2005. 304 с.
- Хвостов В. С. Электрические машины: машины постоянного тока: учеб. Для студ. электром. Спец. / Под ред. И. П. Копылова М.: Высшая школа, 1988.-336 с.
- Чебовский О. Г. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / О. Г. Чебовский, JI. Г. Моисеев, Р. П. Недошивин. 2-изд., перераб. И доп. -М.: Энергоатомиздат, 1985. -400 с.
- Чиженко И. М. Основы преобразовательной техники / И. М. Чиженко, В. С. Руденко, В. И. Сенько. М.: Высшая школа, 1974. — 430 с.
- Чиликин М. Г. Общий курс электропривода / М. Г. Чиликин. М.:Л.: Энергия, 1965.-543 с.
- Чиликин М. Г. Общий курс электропривода / М. Г. Чиликин. М.: Энергия, 1971.-432 с.
- Чиликин М. Г. Общий курс электропривода / М. Г. Чиликин, A.C. Сандлер. М.: Москва Энергоиздат, 1981. — 576 с.
- Щуров Н. И. Вопросы энергосбережения в импульсных системах следящего рекуперативно реостатного торможения электроподвижного состава / Н. И. Щуров // Научный вестник НГТУ. — Новосибирск: НГТУ, 2000. — № 2(9). — С. 132- 146.
- Щуров Н. И. Энергосберегающие технологии в системах рекуперативно -реостатного торможения / Н. И. Щуров // совершенствование технических средств электрического транспорта. Новосибирск: НГТУ, 2001. вып. 2. -С. 5- 16.
- Энергосберегающая технология электроснабжения народного хозяйства: В5 кн.: Прак. Пособие/ Под ред. В. В. Веникова. Кн 5. Экономия электроэнергии на промышленных предприятях/ Т. В. Анчарова, С. И. Гамазин, В. В. Шевченко. М.: Высш. Шк., 1990. — 145 с.
- Яблонский А. А. Курс теоретической механики 4.2. Динамика: Учебник для техн. Вузов / А. А. Яблонский. -6-е изд. Шк., 1984. 423 с.