WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 14 |

Совершенствование монорельсовых внутренних транспортных систем предприятий агропромышленного комплекса путем применения линейного асинхронного двигателя 1

-- [ Страница 9 ] --

Кинетическая энергия, приобретаемая приводом после разгона, в процессе торможения накапливается в емкости промежуточного звена и частично преобразуется в тепловую энергию в тормозном резисторе.

Рисунок 4.7 4-х квадрантный режим работы системы ПЧ-ЛАД 4.3.2 Вопросы электромагнитной совместимости Технический прогресс приводит к постоянному росту концентрации электрических и электронных компонентов на малой площади (пространстве) при одновременном увеличении тактовых частот устройств обработки информации и силовой электроники. Системы привода ПЧ-АД работают при частотах до 20 кГц, транзисторы коммутируют высокие токи и напряжения практически в ключевом режиме. Поэтому всё больше увеличивается опасность взаимного воздействия и, как следствие, нарушение функционирования. Электромагнитное влияние (воздействие) сказывается в основном на высоких частотах.

Крутизна фронта импульсов напряжения, следовательно, и спектр частот определяются временем переключения силовых ключей инвертора и для транзисторов IGBT tф= (15)нс [32]. Прохождение импульсного сигнала с крутым фронтом вызывает переходные процессы в цепи АИН – кабель – АД. Сам кабель при этом рассматривается как длинная линия с распределёнными параметрами [32] (рисунок 4.8), волновое сопротивление которой = к. Значение параметров (усреднённые) принимают: Lк1 мкГн/м; Cк50 пФ/м, скорость распространения волны в такой линии Rs – последовательное сопротивление; R1 – сопротивление изоляции; Ls – паразитная индуктивность; Сp – паразитная емкость; ZL – последовательное полное сопротивление; Zq – параллельное полное сопротивление Время Тф прохождения фронта импульса от выхода АИН до зажимов АД зависит от длины кабеля и скорости ф. Если Тф tф, то в конце кабеля т.е. на зажимах АД, возникает отражённая волна напряжения n2U1, которая, суммируясь с прямой волной U1, образует стоячие волны. В результате напряжение на клеммах АД будет U2=U1(1+n2), где 0 n21 – коэффициент отражения, n2=n2max при Тф tф. Таким образом, от и ф зависит критическая длина кабеля lкр. Считается [19], что lкр, при этом к обмоткам приложены импульсы напряжения, близкие к двойному напряжению источника Ud. В зависимости от характеристики IGBT, мощности АД и типа кабеля lкр=(720) м.

Перенапряжение в сочетании с высокой крутизной фронтов импульсов приводят к снижению срока службы изоляции и даже пробоям. Кроме того, при этом в изоляции возникают заметные диэлектрические потери. Для АД, работающих от ПЧ, требования по сопротивлению изоляции выше, Rиз20 МОм.

Электромагнитная совместимость узлов установки и всей системы в целом (уровень помех, помехоустойчивость) достигается в основном выполнением требований к монтажу: тип и длина кабеля, экран, заземления, фильтры [64].

Кроме указанных выше явлений работа преобразователя оказывает негативное влияние на сеть: импульсный режим вызывает появление высших гармоник напряжения сети, и оно перестает быть синусоидальным. На рисунке 4.9, представлен однофазный сетевой выпрямитель с конденсатором, демонстрирующий механизм появления гармоник. Конденсатор заряжается в те промежутки времени, когда напряжение сети выше чем на конденсаторе. Поэтому ток в подводящей линии имеет форму коротких высоких несинусоидальных пиков подзарядки. Они, в свою очередь, вызывают на сопротивлении сети Z падения напряжения. Оно становится ощутимым для других потребителей, подключенных к точкам (UN), как искажение напряжения. На рисунке 4.9.б представлены подобные характеристики, но для трёхфазного выпрямителя как звена постоянного тока в преобразователе частоты.

Рисунок 4.9 Сетевой выпрямитель с конденсатором (а):

Z – сопротивление линии; напряжение и токи в преобразователи (б): IN – ток сети;

UN – напряжение сети «фаза-фаза»; UN – выпрямленное напряжение сети; UNС – напряжение на конденсаторе промежуточного контура Большое содержание высших гармоник может привести к пиковым нагрузкам и просадке напряжения в сети. Генераторами сетевых гармоник являются: устройства плавного пуска (УПП), ПЧ, ТРН, ШИП, дуговые электропечи, люминесцентные лампы, насыщенные магнитные цепи дроссели, трансформаторы и др. Сетевые гармоники вызывают повышенные потери в трансформаторах и двигателях, кабелях (в том числе и диэлектрические), нагрев и старение конденсаторов, ошибки измерений и т.д.

Результаты исследования полномасштабного макета 4.4.1 Магнитное поле в зазоре и нормальные силы Магнитное индукция в зазоре By(x) при =2мм измерялась с помощью преобразователей Холла, а поток в зазоре и ОМ милливеберметром и рамками по полюсному делению и поперечному сечению ОМ при питании обмоток постоянным током по схеме (рисунок 4.10, а). При Iп=20А эквивалентный трехфазный ток [74]:

Линейная токовая нагрузка На рисунке 4.7, б приведены опытные кривые распределения индукции в зазоре вдоль индуктора для двух схем включения (Iп = IА; Iп = IВ). При этом подтверждает то, что магнитная система не насыщена.

Нечетное количество полюсов по длине индуктора обусловлено типом обмотки (полузаполненные пазы в крайних зонах). Это совпадает с проведёнными ранее исследованиями [23,24,25]. Следовательно, в зазоре будет пульсирующая составляющая магнитного поля, индукция которого зависит от конструктивных параметров. Согласно исследованиям А.И. Вольдека [16] магнитная индукция пульсирующего поля зависит от величины зазора и не превышает (1015)% от By.



Это поле частично демпфируется реактивной шиной, реально несколько увеличивая общие потери. В данном случае, при низких частотах, это явление проявляется слабо.

б - распределение магнитной индукции By вдоль индуктора Распределение индукции по поперечной оси By(z) рисунок 4.11, как и следовало ожидать, равномерное, с быстрым спадом в зоне лобовых частей.

Следует отметить, что магнитная система остается ненасыщенной при изменении тока до 40А (рисунок 4.12).

By, Тл Нормальное усилие фиксировалось в момент притяжения тележки (масса mт=68кг) при медленном увеличении тока Iп (см. рисунок 4.10,а). Эта сила представляет собой магнитное тяжение [16], подобно электромагниту Данные опытов и расчетов силы Fэм через индукцию в зазоре дали удовлетворительное совпадение. Эти результаты позволили проверить дополнительно достоверность методики [37] по расчету нормальных сил.

Выполненные расчеты Fу при f1=15Гц, I1 =20А, А=28000А/м показали, что значение электродинамической составляющей [37] можно пренебречь (sinэм=0,96).

Следовательно, можно говорить о высокой степени достоверности расчета не только силы Fу, но и нормальной составляющей индукции By.

4.4.2 Поток в ОМ и ограничения по индукции в зазоре Поток в ОМ измерялся при питании обмотки по схеме рисунок 4.7,а с помощью рамки и милливеберметра. Величина индукции ОМ =. Измерения показали, что поток в ОМ ФОМ (0,55 0,6)Ф, где Ф= 2 – максимальный поток в зазоре. Такой результат согласуется с полученными, ранее данными [75]. Так, при B=0,4Тл поток Ф =3,6710-3Вб, ФОМ =2,2810-3Вб, ОМ = 1,7 Тл. Для литья или проката это значение близко к наибольшему допустимому значению (H=5500 А/м, =1,810-4 Гн/м, r=140). Следовательно, существует ограничение на величину By по насыщению ОМ. Это явление следует учитывать при выборе параметров, главным образом / в реальных электроприводах, в частности полюсного деления. Кроме того, при переменном токе (и потоке) будет сказываться поверхностный эффект [59], и это влияние возрастает с увеличением частоты скольжения f2=sf1.

4.4.3 Режимы холостого хода и короткого замыкания Режимы холостого хода и короткого замыкания исследовались при различных частота (от 5 до 15Гц) и напряжениях с целью оценить величины токов холостого хода Iо и короткого замыкания Iкз при f = var, u = var. Оказалось, что зависимости Iхх(u) и Iкз(u) при f = (515) Гц в допустимом диапазоне изменения токов (до 30А) являются линейными (рисунок 4.13). Очевидно, что при других значениях зазора и толщины алюминиевой шины закономерности будут другими.

Рисунок 4.13 Зависимости Iхх(Uн) и Iкз(Uн) при f = (515)Гц Необходимое тяговое усилие для преодоления сил трения в зависимости от величины подвешенного груза G (рисунок 4.14) измерялось по схеме: тележка с грузом горизонтальный шнур ролик на подшипнике качения калиброванный груз G1, величина которого и определяет силу тяги (трения).

Фиксировались грузы G и G1, скорость движения (равномерное движение).

Оказалось, что коэффициент трения качения в выражении = тр, Н, где R – радиус ролика, незначительно зависит от груза G и скорости. Для данной установки получено kтр0,002 в диапазоне грузов до 6000Н. Таким образом, опыты подтвердили пропорциональную зависимость между величинами груза G и силы трения Fтр. Например, сила трения Fтр=65 Н при грузе G=230 кг.

Рисунок 4.14 Схема измерения сил трения и тягового усилия При снятии механических характеристик и питании ЛАД от ПЧ тележка двигалась в обратном направлении, груз G1 создавал тормозное усилие, а тяговое определялось, как = 1 + тр, где kтр0,002. Тележка нагружалась грузом G=1000Н во избежание залипания индуктора под действием нормальных сил.

компенсацией. При этом токи не превышали значения Iф=25А. Фиксировались:

грузы G и G1, ток, частота, скорость движения тележки. Скольжение определялось На рисунок 4.15 приведены рассчитанные по [37] и опытные механические характеристики при I = 22А=const (линейная токовая нагрузка А=30800 А/м).

Можно констатировать высокую сходимость расчетных и опытных данных, следовательно, сама расчетная модель, методика и программа расчета могут использоваться на практике с высокой степенью достоверности получаемых результатов для различных исполнений ЛАД.

Опыты показали работоспособность предложенной системы в совокупности с возможностью регулирования скорости.

Исследования магнитного поля в зазоре, нормальных сил подтвердили физические особенности, вызванные конструкцией обмотки. Для более полного использования активной поверхности индуктора рациональной представляется однослойная обмотка.

Для данного исполнения электропривода определен коэффициент трения качения kтр0,002.

Из опытов установлено, что сила сопротивления пропорциональна весу груза G.

Опытные механические характеристики () и (s) хорошо согласуются с расчетными, следовательно, методика и программа могут быть рекомендованы для проведения расчетно-теоретических исследований характеристик в зависимости от параметров и выбора их рациональных значений для подобного класса ЛАД.

Индукция в зазоре ОЛАД ограничена по условиям насыщения ОМ.

Применение шлицованной РШ (рисунок 2.2) позволит до минимума сократить влияние поперечного краевого эффекта (рисунок 4.11).

ГЛАВА 5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

В работе рассмотрен вариант электропривода монорельсового внутреннего транспорта на основе ЛАД. Для оценки целесообразности использования систем данного типа необходимо, путём сравнения, определить его технико-экономические показатели.

Наиболее распространённым в России транспортом центрального прохода в теплицах является использование минитракторов и электропогрузчиков.

Расчет выполнены для двух вариантов:

а) базовый — с использованием 2-х электропогрузчиков для перевоза урожая в центральном проходе (время заряда батареи каждого погрузчика часов при работе без подзарядки до 6 часов);

б) разработанный — с использованием монорельсового транспорта на основе ЛАД.

5.1 Определение стоимости оборудования и проводимых работ Стоимость оборудования определяем из каталогов цен компаний региона.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 14 |
 

Похожие материалы:

« БАРАКИН Николай Сергеевич ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА И РЕЖИМЫ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, ПОВЫШАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОЧВЕННОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ Специальность: 05.20.02. - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ...»

«СПИРИДОНОВ АНАТОЛИЙ БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Касаткин Владимир Вениаминович Ижевск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА…………………………………………. 8 1.1 Состояние и перспективы развития льняного ...»

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.