Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей

Дан обзор современных конструкций регулируемых асинхронных двигателей. Предложен рациональный системный подход при их проектировании и оптимизации. Обоснована экономическая эффективность применения регулируемых асинхронных двигателей в электроприводах с полупроводниковыми преобразователями....

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2005
1. Verfasser:	Петрушин, В.С.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2005
Schriftenreihe:	Електротехніка і електромеханіка
Schlagworte:	Електричні машини та апарати
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142599
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей / В.С. Петрушин // Електротехніка і електромеханіка. — 2005. — № 4. — С. 25-29. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-142599
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1425992018-10-13T01:23:35Z Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей Петрушин, В.С. Електричні машини та апарати Дан обзор современных конструкций регулируемых асинхронных двигателей. Предложен рациональный системный подход при их проектировании и оптимизации. Обоснована экономическая эффективность применения регулируемых асинхронных двигателей в электроприводах с полупроводниковыми преобразователями. Наведено огляд сучасних конструкцій регульованих асинхронних двигунів. Запропоновано раціональний системний підхід при їх проектуванні та оптимізації. Обґрунтована економічна ефективність застосування регульованих асинхронних двигунів в електроприводах з напівпровідниковими перетворювачами. A survey of current designs of adjustable-speed induction motors is presented. A rational system approach for the motors design and optimization is proposed. Economic efficiency of adjustable-speed induction motors application in electric drives with semiconductor converters is substantiated. 2005 Article Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей / В.С. Петрушин // Електротехніка і електромеханіка. — 2005. — № 4. — С. 25-29. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 2074-272X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142599 621.313.333 ru Електротехніка і електромеханіка Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати
spellingShingle	Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати Петрушин, В.С. Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей Електротехніка і електромеханіка
description	Дан обзор современных конструкций регулируемых асинхронных двигателей. Предложен рациональный системный подход при их проектировании и оптимизации. Обоснована экономическая эффективность применения регулируемых асинхронных двигателей в электроприводах с полупроводниковыми преобразователями.
format	Article
author	Петрушин, В.С.
author_facet	Петрушин, В.С.
author_sort	Петрушин, В.С.
title	Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей
title_short	Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей
title_full	Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей
title_fullStr	Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей
title_full_unstemmed	Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей
title_sort	современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей
publisher	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
publishDate	2005
topic_facet	Електричні машини та апарати
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142599
citation_txt	Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей / В.С. Петрушин // Електротехніка і електромеханіка. — 2005. — № 4. — С. 25-29. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
series	Електротехніка і електромеханіка
work_keys_str_mv	AT petrušinvs sovremennoesostoânieiperspektivyproizvodstvareguliruemyhasinhronnyhdvigatelej
first_indexed	2025-07-10T15:22:20Z
last_indexed	2025-07-10T15:22:20Z
_version_	1837273913907740672
fulltext	Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №4 25 УДК 621.313.333 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА РЕГУЛИРУЕМЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Петрушин В.С., д.т.н., проф. Одесский национальный политехнический университет Украина, 65044, Одесса, пр. Шевченко, 1, ОНПУ, кафедра "Электрические машины" тел. +38(0482) 288-494, E-mail: pvs@ext.ospu.odessa.ua Наведено огляд сучасних конструкцій регульованих асинхронних двигунів. Запропоновано раціональний системний підхід при їх проектуванні та оптимізації. Обґрунтована економічна ефективність застосування регульованих асинх- ронних двигунів в електроприводах з напівпровідниковими перетворювачами. Дан обзор современных конструкций регулируемых асинхронных двигателей. Предложен рациональный системный подход при их проектировании и оптимизации. Обоснована экономическая эффективность применения регулируемых асинхронных двигателей в электроприводах с полупроводниковыми преобразователями. Использование регулируемого асинхронного электропривода (РАЭП) во всех отраслях промыш- ленности и на транспорте позволяет рационально управлять технологическими процессами. Поэтому в промышленно-развитых странах около 20% всей вы- рабатываемой электроэнергии преобразуется в меха- ническую энергию с помощью РАЭП. В настоящее время также широко применяется энергосбережение средствами РАЭП. Например, переход от нерегули- руемого ЭП к регулируемому центробежных машин – насосов и вентиляторов (более трети нагрузок приво- дов) – позволяет экономить до 50% электроэнергии. Кроме того, снижение эксплуатационных расходов, связанных с обслуживанием агрегатов и систем, дает дополнительный экономический эффект. Несмотря на высокую стоимость внедрения, сроки окупаемости регулируемых ЭП за счет экономии электроэнергии, как правило, не превышают трех лет. При массовом внедрении в масштабах Украины экономия может составлить 8 ÷ 12% от всей вырабатываемой электро- энергии. Таким образом, широкое внедрение регули- руемого ЭП дает возможность совершенствовать тех- нологические процессы, обеспечивает комплексную механизацию и автоматизацию производства, способ- ствует повышению качества выпускаемой продукции, снижению её себестоимости, росту производительно- сти труда, повышению надежности и срока службы оборудования. Поскольку в РАЭП в настоящее время чаще все- го применяются асинхронные двигатели (АД) общего применения, рассчитанные на питание от промыш- ленных сетей стандартных напряжений и работу с постоянной скоростью вращения ротора, обоснован- ный выбора серийных АД для эксплуатации в таких приводах основан на изучении особенностей работы АД в специфичных условиях электропривода. При использовании общепромышленных серийных АД в частотном приводе требуется завышения их установ- ленной мощности, которое зависит, прежде всего, от заданного диапазона регулирования. Из-за высших гармоник (ВГ) напряжения и тока на выходе некото- рых преобразователей частоты (ПЧ) на 5–6% возрас- тают потери в двигателе, что тоже требует завышения по мощности АД. При разработке РАЭП одной из наиболее важ- ных задач является задача выбора АД [1]. Технико- экономические показатели, как самого двигателя, так и привода в целом во многом зависят от того, на- сколько правильно будет решена эта задача. Из-за сложностей, возникающих при формализации про- цесса выбора общепромышленных двигателей для работы в составе регулируемых приводов, на сего- дняшний день отсутствуют четкие рекомендации по выбору АД для них. Между тем выбор зависит от многих факторов: типа, величины и режима работы нагрузочного механизма привода, требуемого диапа- зона регулирования, типа полупроводникового пре- образователя (ПП), вида регулирования и закона час- тотного управления, применяемого в нем. При выборе могут использоваться различные критерии, а также должны учитываться требуемые ограничения. Выбор основывается на детальном анализе условий эксплуа- тации, при совместном рассмотрении работы двига- теля, преобразователя и нагрузки. Для этого требует- ся использование комплексных моделей РАЭП. В программном продукте DIMASDrive [2] обеспечива- ется формирование моделей основных разновидно- стей РАЭП. Процесс выбора АД проводится в не- сколько этапов. На первом этапе в зависимости от характера и величины нагрузки, а также требуемого диапазона регулирования осуществляется выбор дви- гателя по тепловым и механическим нагрузочным способностям Следующий этап необходим для уточ- нения и обоснования выбора, сделанного на основа- нии теплового состояния. Он выполняется по разным технико-экономическим показателям. Критериями могут быть масса, габариты, стоимость двигателя, диапазонные критерии приведенных затрат и энерге- тических показателей, либо эти критерии сворачива- ются в единый скалярный (интегральный) критерий. Если известна временная диаграмма работы привода, то при расчетах диапазонных энергетических крите- 26 Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №4 риев двигателей ЭП необходимо принять во внимание различные длительности работы АД на определенных частотах вращения. При оценке стоимостных показа- телей двигателей целесообразно учитывать влияния на критерий приведенной стоимости инфляционных процессов, поскольку нормативные сроки окупаемо- сти АД достаточно велики (5-7 лет). Результаты вы- бора изменяются при использовании различного со- става частных критериев в обобщенном критерии, а также при изменении коэффициентов значимости этих критериев. Кроме того, при выборе должны учи- тываться механические, виброакустические и дина- мические показатели двигателей РАЭД. Проверка выполнения ограничений, прямо не связанных с элек- тромагнитными процессами, осуществляется на за- ключительном этапе. Можно утверждать, что после выполнения всех вышеперечисленных этапов произ- веден обоснованный выбор серийного АД исходя из наиболее важных аспектов его функционирования в регулируемом частотном ЭП. Работа АД в регулируемом ЭП характеризуется существенными особенностями, которые и определя- ют предъявляемые к ним специфические технические требования [3]. Особенности работы двигателей в РАЭП связаны с изменяющимися в заданных преде- лах значениями частот вращения двигателя, величин и частот питающего двигатель напряжения или тока, наличием и необходимостью учета временных ВГ. Специфическими являются математические модели электромагнитных, электромеханических, энергети- ческих, тепловентиляционных процессов в устано- вившихся и переходных режимах работы двигателей, расчетов добавочных магнитных потерь, механиче- ских и виброакустических показателей [4]. Вместе с тем определено, что в РАЭП необходимо применять специальные регулируемые асинхронные двигатели (РАД) с улучшенными технико-экономическими по- казателями и эксплуатационными свойствами [5]. Применение РАД вместо общепромышленных АД позволяет значительно снизить массу, габариты и стоимость РАЭП. Автоматизированное проектирова- ние РАД, адаптированных к специфическим условиям работы в РАЭП осуществляется с использованием программного комплекса DIMASDrive. Основными техническими предпосылками, обеспечивающими преимущество адаптированных двигателей над се- рийными, являются: - исключение требований к пусковым характери- стикам (не ставится задача обеспечения кратностей пускового и максимального моментов), в связи с чем может быть применена соответствующая форма паза ротора (отказ от глубоких пазов), обеспечивающая минимальное активное сопротивление обмотки рото- ра и меньшую индуктивность рассеяния; - требуемую частоту вращения производственного механизма, определяемую частотой питания двигате- ля, числом полюсов обмотки статора АД и переда- точным числом редуктора, можно обеспечить при различных сочетаниях этих трех величин; - возможность некоторого снижения перегрузочной способности АД, поскольку система управления при- вода отслеживает параметры напряжения или тока питания двигателя; - использование эффективных систем само- и, при необходимости, принудительного охлаждения с оп- тимизированной частотой вращения вентилятора; - возможность выбора оптимального соотношения нестандартных значений напряжения и частоты про- ектируемого двигателя, отличного от базового и со- гласованного с номинальными значениями преобра- зователя, что позволяет снизить массу и габариты; - усиление электроизоляции витков обмотки статора с целью защиты от импульсных перенапряжений; - использование соответствующих подшипников с уче- том, как высоких скоростей вращения, так и появления паразитных токов от высокочастотной коммутации. Фирмой Siemens для работы в регулируемом час- тотном ЭП мощностью от 0,5 кВт до 300 кВт. спроек- тированы двигатели ROTEC (1PA6). В этих РАД вы- сокие быстродействие и перегрузочная способность, низкие моменты инерции, малошумность, хорошая равномерность хода, высокая степень защиты и т.д.[6]. Фирма рекомендует в РАЭП использовать двигатели ROTEC в сочетании с преобразователями SIMOVERT MASTER DRIVES, которые обеспечива- ют разные виды регулирования (FC – Frequency Control, для регулирования по частоте, VC – Vector Control, для регулирования электромагнитного поля, SC – Servo Control, для регулирования высоко дина- мичных процессов). Для разных видов регулирования в серии ROTEC предусмотрены соответствующие модификации двигателей. Одно из предприятий концерна АВВ фирма Normelec AG (Германия) выпускает короткозамкнутые АД типа QU для работы с ПЧ типов ACS. Концерн АВВ производит также РАД SDM 602 (диапазон мощ- ностей 1,1 – 75 кВт, максимальная частота вращения 6000 об/мин) и РАД SDM 605 (диапазон мощностей 2,2 – 90 кВт, максимальная частота вращения 9000 об/мин, диапазон регулирования 1500 – 7000 об/мин). Двигате- ли выполняются с независимой вентиляцией. Компания Atlans-Ge Motors (США) выпускает серию двигателей АSD для ЭП с частотными преоб- разователями. Фирма Бауэр (Германия) предлагает ряд частотно-регулируемых АД мощностью до 75 кВт, совмещенных с редукторами различной конст- рукции, а также рольганговые с моментом на выходе редуктора до 9000 Нм. РАД производят фирмы Lenze Bachofen (Германия), Мэйден (Япония), Leroy Somer (Франция). В частности Leroy Somer выпускает РАД серии LSMV (0,75 – 132 кВт), в том числе с незави- симой вентиляцией и электромагнитным тормозом. Кроме того, фирма Leroy Somer предлагает потреби- телю двигатели VARMECA (до 7,5 кВт), объединен- ные в едином конструктиве с ПЧ. В сочетании с раз- личными редукторами достигается вращающий мо- мент более 3000 Нм. Фирма NORD выпускает NORDAC trio – частотный преобразователь, снаб- Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №4 27 женный цифровым и аналоговым вводами, электро- двигатель, редуктор в единой комбинации. Фирма ASIRobicon (Италия) выпускает три серии двигате- лей, специально разработанных для РАЭП. Серия HS c диапазоном мощностей 500 – 20000 кВт и макси- мальной скоростью 20000 об/мин для использования на насосных и компрессорных станциях, серия HSMS c диапазоном мощностей 5000 – 35000 кВт и макси- мальной скоростью 8000 об/мин и серия четырехпо- люсных двигателей SM/SN c диапазоном мощностей 15 – 700 кВт и напряжением до 660 В. РАД также выпускают некоторые российские за- воды. Широкую номенклатуру частотно-регулиру- емых АД и комплектных приводов с преобразовате- лями HITACHI предлагает потребителям Владимир- ский электромоторный завод (ВЭМЗ). Это специаль- ные модификации серий АИР и 5А на все высоты осей вращения 56 - 355 мм, числа полюсов от 2 до 12 и мощностью от 0,18 до 315 кВт. Двигатели уком- плектованы встроенными термодатчиками, импульс- ными датчиками угла поворота ротора и независимым вентилятором. Они дороже обычных: при номиналь- ной мощности до 4 кВт – в 4 раза, а при мощностях свыше 50 кВт – в 20 раз. По желанию заказчика в комплект могут быть включены: специальные под- шипники, встроенный электромагнитный тормоз. При малых мощностях преобразователь может быть кон- структивно объединен с двигателем. Ротора этих ма- шин балансируются на повышенную частоту враще- ния, изоляция обмотки статора усилена. 29 типоразмеров частотно-регулируемых двига- телей разработало и изготавливает ОАО НИПТИЭМ (г. Владимир): - типов 4АМФ2П160, 18,5 кВт и 4АМФ2П180, 30 кВт, двухфазных общего назначения; - типа АДЧ с высотами осей вращения 160-250 мм, на мощности от 10 до 80 кВт, двухфазных с независи- мой вентиляцией, для кузнечно-прессового оборудова- ния; - типов АЧ и АЧИ с высотами осей вращения 160- 225 мм, на мощности от 7,5 до 45 кВт, трехфазных, с независимой вентиляцией, датчиками температуры и положения ротора, для главных приводов металлооб- рабатывающих станков; - типа ДЭШ на мощности от 5,5 до 30 кВт, скорости вращения до 48000 об/мин, трехфазных, встраивае- мых в шпиндель. В рамках новой серии RA Ярославский электро- машиностроительный завод (ОАО “ELDIN”) предла- гает для частотно-регулируемых ЭП двухфазные АД по разработкам ВНИИР (Чебоксары) и специальные модификации двигателей с повышенным скольжени- ем для параметрического регулирования в малых диапазонах 1:3 и 1:4, предназначенные для приводов вентиляционных и насосных агрегатов. Частотные ЭП завод комплектует своими АД общего назначения и преобразователями серии UNI DRIVE фирмы Control Techniques (Англия). Серии рольганговых двигателей – АР и АРМ, выпускаемые ОАО «Сибэлектромотор» (Томск), разрабатывались с учетом возможности управления ими от ПЧ. Двигатели серии АРМ допус- кают работу от преобразователей в диапазоне 20 – 70 Гц при пропорциональном изменении напряжения и частоты. Сейчас предприятие готово расширить его в пределах 10 – 85 Гц. В серии АР имеется специальное исполнение для работы при напряжении 220 В и час- тоте 20 Гц, роторы этих машин заливаются чистым алюминием, как и в крановых АД серии 4МТКМ, пла- нируемых для использования в частотных ЭП меха- низмов передвижения мостовых и козловых кранов. Баранчинский электромеханический завод разрабаты- вает тяговые АД с частотным регулированием для модернизации трамваев чешского производства «Тат- ра-3», а также планирует производить РАД для трол- лейбусов. На Сафоновском электромашинострои- тельном заводе производятся мощные высоковольт- ные АД для частотных ЭП с автономными инверто- рами тока. Чебоксарский электроаппаратный завод производит РАД серии ДВА для работы в составе приводов главного движения станков мощностью 5,5 и 7,5 кВт. РАД могут проектироваться для работы в РАЭП с определенной по характеру и величине нагрузкой с соответствующим законом частотного управления в заданном диапазоне регулирования либо как удовле- творяющие всем характерам нагрузок (так спроекти- рованы двигателей серии ROTEC фирмы Siemens [6]). В последнем случае определен диапазон регулирова- ния, в котором обеспечивается постоянство заданной мощности, либо наоборот, может определяться мощ- ность, при которой обеспечивается заданный диапа- зон регулирования. РАД могут проектироваться в виде серий (как серия ROTEC) либо в виде электри- ческих модификаций серий (как в серии АИ), постро- енных на базе основного исполнения [7]. Так в рамках разработанной в 1989 г. унифицированной серии АД Интерэлектро была предусмотрена частотно- регулируемая модификация АД двух исполнений, отличающихся различными диапазонами изменения частот вращения. Проектирование модификации осу- ществлялось в расчете на использование в приводах ПЧ с амплитудным видом регулирования. Однако внедрение этой модификации в производство не со- стоялось. Переход на использование в ЭП преобразо- вателей с широтно-импульсной модуляцией, а также удовлетворение требования значительных диапазонов регулирования частот, обусловило необходимость нового подхода к проектированию РАД. В мире растет число проектов, связанных с РАД. Отечественное электромашиностроение также решает аналогичные проекты (разработка тягового двигателя АД-914 первого украинского электровоза ДС3) и в будущем предстоят разработки и внедрения в произ- водство РАД. Этому способствуют совершенствова- ние проектных моделей, учет необходимых проект- ных ограничений, разработка критериев оптимально- сти для автоматизированного проектного синтеза РАД, формализация и учет ряда проектных факторов 28 Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №4 и критериев, совершенствование методов поиска оп- тимальных технических решений, системная органи- зация технологии процессов автоматизированного проектирования РАД [8], [9], [10]. Из-за существенной специфики работы двигате- лей в ЭП с ПП к параметрам и показателям РАД предъявляются особые требования. Поэтому задача разработки таких машин переросла в самостоятель- ную проблему, включающую в себя вопросы, связан- ные с определением оптимальных параметров двига- телей. Для решения задач проектного синтеза и опти- мизации РАД необходимо специальное программное обеспечение, отличное от стандартного программного обеспечения для проектирования общепромышлен- ных АД. При проектировании РАД учитываются сле- дующие особенности и требования: – в системе проектирования используются комплекс- ные ММ, включающие в себя модели всех взаимодей- ствующих компонентов ЭП, а не только модели дви- гателя, как это делается в системе проектирования общепромышленных АД; – РАД проектируются не на одну номинальную точку работы, как проектируются АД общепромышленного назначения, а на заданный диапазон регулирования и при их разработке существенно возрастает объем по- исковых и поверочных расчетов; – при проектировании учитывается, что в каждой ра- бочей точке РАД питается определенным по качест- венно-количественному составу полигармоническим напряжением или током, зависящим от типа, вида регулирования, закона управления преобразователя, и работает с определенным нагрузочным моментом; – в разных рабочих точках диапазона регулирования значения параметров схем замещения двигателя, оп- ределяемые с учетом вытеснения токов в обмотках и насыщения магнитной цепи машины, различны; – учитывается изменение тепловых проводимостей эквивалентных тепловых схем замещения РАД ввиду изменения интенсивности охлаждения при регулиро- вании частоты вращения; – формируется набор специфичных критериев опти- мальности и проектных ограничений. Системный подход [11] заключается в рассмот- рении РАД во взаимодействии с другими элементами ЭП: силовой преобразовательной частью, системой управления и регулирования, исполнительным орга- ном рабочей машины. Эффективность системного подхода при проектировании РАД основывается на учете особенностей отдельных составляющих ЭП, характера отношений и связей между этими состав- ляющими. Благодаря этому значительно повышаются адекватность ММ и, соответственно, качество про- ектного синтеза РАД. На основе системного подхода рассматриваются все наиболее важные для проектно- го синтеза аспекты устройства и функционирования РАД и он дает возможность осуществить: – комплексный учет всей необходимой совокупно- сти проектных факторов в их взаимосвязи и взаимо- влиянии; – разработку и применение адекватных ММ, учи- тывающих изменение параметров во всем диапазоне регулирования, и другие особенности работы РАД в регулируемом ЭП; – обоснование и применение рациональной деком- позиции проектной ММ и модели объекта проектиро- вания, процессов проектного синтеза и оптимизации; – реализацию эффективных методов оптимизации; – системную организацию технологии процесса проектного синтеза РАД. При проектировании РАД для приводов с ПП используются те же критерии, что и при выборе се- рийных АД для этих приводов. Особенным является определение диапазонных критериев оптимальности – энергетических показателей и приведенные затраты двигателя [12],[13]. Они должны рассматриваться в виде эквивалентных усредненных значений для опре- деленного заданного диапазона регулирования. В свя- ти с тем, что за время службы двигателя (10-20 лет) энергетическая составляющая критерия приведенных затрат в десятки раз превысит составляющую, связан- ную с капитальными затратами, вопрос об оптимиза- ции именно энергетической составляющей является особенно важным. При этом следует учитывать неод- нозначность последствий повышения КПД и коэффи- циента мощности: снижение стоимости активных по- терь в 10 раз эффективней снижения стоимости ком- пенсации реактивной энергии. Задача адаптации электромашинной части РАЭП к специфическим условиям работы должна решаться как задача структурно-параметрической оптимизации. Трудоемкость задачи проектирования обусловлена не только необходимостью формирования множества рациональных структур РАД, но и необходимостью решения задачи параметрической оптимизации для каждой сформированной структуры. По своей на- правленности задачи структурного синтеза можно разделить на внутренние (относящиеся к двигателю) и внешние (относящиеся к системе привода). Задачей параметрической оптимизации является определение такого набора значений управляемых переменных некоторой сформированной структуры электроприво- да и входящего в него РАД, при котором целевая функция имеет наилучшее значение [14]. При этом должны выполняться все требования и ограничения, оговоренные в задании на проектирование. Множест- во структур РАД с оптимизированными параметрами является информационным базисом для выбора опти- мального варианта РАД. Системный подход предусматривает рассмотре- ние всех аспектов функционирования РАД. Поэтому при проектном синтезе РАД используется ряд под- систем, с помощью которых осуществляются пове- рочные расчеты. К их числу относятся расчеты меха- нических и виброакустических показателей, неуста- новившихся режимов работы. Проектные ММ под- систем так же, как и модели оптимизационно- поисковых расчетов, являются комплексными, со- ставленными из ММ входящих в привод элементов, и Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №4 29 в них выполняется учет рассмотренной выше специ- фики. При наличии в техническом задании на проек- тирование РАД активных ограничений, прямо не свя- занных с электромагнитными, электромеханически- ми, тепловыми процессами, задача условной оптими- зации решается на основе сочетания методов уступок по критериям и релаксации ограничений. Исходя из вышесказанного, использование ин- формационных технологий автоматизированного про- ектного синтеза, прикладного математического и про- граммного обеспечения DIMASDrive позволяет реа- лизовать проектирование серий РАД на основе тща- тельного анализа рынка потребления; разработку РАД для использования в регулируемых электроприводах конкретных электромеханических систем [15]; реди- зайн АД[16], использующихся в настоящее время в определенных РАЭП с целью их адаптации к специ- фическим условиям работы. ЛИТЕРАТУРА 1. Петрушин В.С. Поэтапный выбор серийных асинхрон- ных двигателей для систем частотного электропривода // Техн. електродинаміка: Тематич. Вип. Проблеми сучасної електротехніки. – Ч.3. – К.: Ін-т електроди- наміки АН України, 2002, - с. 41 – 44. 2. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М. Программ- ный продукт “DIMASDrive”. Программа анализа рабо- ты, выбора и проектирования асинхронных коротко- замкнутых двигателей систем регулируемого электро- привода (свидетельство о регистрации программы ПА №4065). Киев: Министерство образования и науки Ук- раины, Государственный департамент интеллектуаль- ной собственности, 26.03.2001. 3. Курбасов А.С. Особенности проектирования частотно- управляемых асинхронных двигателей // Электротехни- ка. – 1990. – № 9. – С. 29 – 33. 4. Bespalov V.Y. Problems of theory, simulation and design of electric machines working in systems with semiconductor converters. // 5th International conference UEES’01, Miedzyzdroje, Poland, 05-08 Sept. 2001, pp. 147 – 154. 5. Z.M. Zhao, C.C. Chan, E.W.C. Lo, “A novel induction ma- chine design suitable for inverter-driven variable speed sys- tems”, IEEE Trans. On Energy Conversion, vol.15, No.4, Dec.2000, pp. 413-420. 6. Кизлер А. Эволюция в моторостроении. ROTEC – про- грессивные двигатели для работы с преобразователями мощностью от 0,5 кВт до 300 кВт // drive & control. SIEMENS. – 1996. – Cпециальный выпуск для ЭЛЕК- ТРО’96. – C. 6 – 7. 7. Унифицированная серия асинхронных двигателей Инте- рэлектро / Под ред. В.И. Радина. – М.: Энергоиздат, 1990. – 374 с. 8. Петрушин В.С. Проектный синтез частотно- регулируемых асинхронных двигателей // Вест. Харь- ковского государственного политехнического универ- ситета. – 2000. – Выпуск 84. – С. 157 – 160. 9. Петрушин В.С., Рябинин С.В., Якимец А.М. Проектиро- вание модификаций асинхронных короткозамкнутых двигателей для систем полупроводникового электро- привода // Проблемы автоматизированного привода. Вестник Харьковск. гос. политехн. ун-та. – 1999. – Вып. 61. – С. 196 – 197. 10. Петрушин В.С. Система проектирования регулируемых асинхронных двигателей // Вісник Східноукраїнського національного університету. – 2002. – Вип.4(50). – С. 114 – 117. 11. Петрушин В.С. Системный подход при проектировании регулируемых асинхронных двигателей // Труды 5-й Международной конференции «Электромеханика, элек- тротехнологии и электроматериаловедение», – 2003. – Ч.1 – С. 357 – 360. 12. Петрушин В.С. Диапазонные критерии оптимальности при проектировании регулируемых асинхронных двига- телей // Труды Одесск. политехн. ун-та. – 2001. – Вып.1(13). – С. 81 – 86. 13. Петрушин В.С. Приведенные затраты асинхронных дви- гателей в частотном электроприводе при различных за- конах управления // Електpомашинобудування та елек- трообладнання: Респ. міжвід.наук.-техн. зб. – 2001. – Вип. 56. – С. 51 – 54. 14. Петрушин В.С. Оптимизация обмоточных данных час- тотно-регулируемых асинхронных двигателей // Вiсник Нацiонального технiчного унiверситету “ХПI”. – 2002. – Вип. 12. – Том 1. – С. 242 – 245. 15. Пуйло Г.В., Петрушин В.С., Якимец А.М. Проектирова- ние регулируемых асинхронных двигателей для цикли- ческих нагрузок // Електротехніка і Електромеханіка.– 2002.– №3. – С. 68 – 69. 16. Пуйло Г.В., Петрушин В.С., Якимец А.М. Ресурсо и энергосберегающий редизайн асинхронных электродви- гателей // Материалы международной научно- технической конференции “Проблемы повышения эф- фективности электромеханических преобразователей в электроэнергетических системах”. – Севастополь. – 2003. – С. 74 – 75. Поступила 25.08.2005

Современное состояние и перспективы производства регулируемых асинхронных двигателей

Institution

Ähnliche Einträge