Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981;1985 годы и на период до 1990 года, утвержденные на ХХУ1 съезде КПСС, предусматривают дальнейшее развитие всех отраслей народного хозяйства, в том числе железнодорожного транспорта, на основе ускорения технического прогресса, улучшения использования техники и повышения ее технико-экономических показателей [ I ] .
Важное значение в интенсификации железнодорожного транспорта и повышения межремонтного пробега магистральных электровозов постоянного тока имеет надежность работы вспомогательного привода электровоза.
Вспомогательные машины на электровозах постоянного тока не претерпели серьезных изменений в течение последних четырех десятилетий, вместе с тем высоковольтные коллекторные электрические двигатели вспомогательных механизмов являются важным элементом в общем комплексе электрооборудования подвижного состава от надежности работы которых зависит надежность работы основных узлов электровоза, оборудования главного привода и автотормозов. Поэтому в настоящее время необходимо осуществлять поиск более надежных и регулируемых систем приводов вспомогательных механизмов.
При решении этой проблемы возможны два наиболее приемлемых варианта: использование асинхронных двигателей с тиристор-ным преобразователем частоты и вентильных двигателей. Обзор отечественной и зарубежной литературы показал на целесообразность использования вентильных двигателей, даже в целях электрической тяги [ 2,3 ] б.
Вентильные электрические машины обладают свойствами и характеристиками коллекторных машин постоянного тока, но не имеют свойственных последним недостатков, связанных с работой щеточно-коллекторного узла.
Использование современных магнитных материалов и технологий, внедрение унифицированных узлов стимулируют развитие полностью бесконтактного вентильного двигателя постоянного тока (ВДПТ) и постоянно снижают их стоимость.
Однако при значительном количестве публикаций и исследований по ВДПТ остаются невыясненными вопросы:
- надежной работы ВДПТ в области малых частот вращения;
- разработки уточненной математической модели, описывающей сложные электромагнитные процессы в обмотках ВДПТ;
- определения минимального угла запаса коммутации и путей воздействия на коммутационный процесс с целью обеспечения устойчивой коммутации тока в секциях обмотки якоря;
- совершенствования систем управления.
Решению этих задач и посвящена данная работа, содержащая пять глав и заключение.
Общее устройство и работа двигателя автомобиля
... механизм, механизм газораспределения и системы: система охлаждения, смазочная система, система питания, система зажигания и система пуска двигателя, которые выполняют различные функции и обеспечивают при взаимодействии работу двигателя. Основные параметры двигателя включают в себя следующие. ...
Выполенный в первой главе обзор применения ВДЕТ с индуктором на постоянных магнитах и их преимуществ, позволил выбрать целесообразную силовую схему ВДПТ. Рассмотренные векторные диаграммы намагничивающих сил обмоток ВДПТ с учетом процесса коммутации и анализ законов изменения углового положения осей магнитных полей якоря и индуктора, указывает на необходимость разработки уточненной математической модели ВДПТ. Здесь. же сформулированы задачи, решение которых позволит создать надежно работающий и регулируемый в широком диапазоне частот вращений и набросов нагрузки ВДПТ с индуктором на постоянных магнитах.
Во второй главе рассмотрена работа ВДПТ, питаемого от ти-ристорного прерывателя, причем управление последнего осуществляется в строгом соответствии с коммутационными процессами в секциях якорной обмотки вентильного двигателя. Определены значения переходной частоты вращения ротора, при которых необходимо переходить от совместной работы ВДПТ и тиристорного прерывателя к обычному питанию от сети постоянного напряжения. Показаны преимущества использования специфичного тиристорного прерывателя Джонса и принимаемой силовой схемы ВДПТ.
Третья глава посвящена разработке и исследованию математической модели ВДПТ, основанной на совместном решении задачи расчета магнитного поля и дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитные процессы в секциях якорной обмотки.
В четвертой главе выведено уравнение коммутации токов в секциях ВДПТ, разработана методика определения минимального угла запаса по коммутации с учетом процессов, происходящих в отключаемом тиристоре, в результате которой определены оптимальные значения углов управления для последующей реализации системами управления, г. и предлагается схема ВДПТ с комбинированной коммутацией.
В пятой главе разработаны цифровые и микропроцессорные системы управления ВДПТ и тиристорным прерывателем, рассмотрены вопросы их рационального сочетания.
Данная работа, является частью научных исследований, проводимых кафедрой «Электрические машины» Новочеркасского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института имени Серго Орджоникидзе по разработке перспективного ВДПТ для вспомогательных машин электровозов постоянного тока.
Результаты работы докладывались на ХШ, ХХХШ научных сессиях профессорско-преподавательского состава, сотрудников, студентов и аспирантов НПИ (Новочеркасск, 1983;1984 гг.), второй региональной конференции молодых ученых и специалистов учебно-научно-производственно-эксплуатационного комплекса «Электровоз» (Новочеркасск, 1984 г.) и на научных семинарах кафедры «Электрические машины» в НПИ в 1981;1984 гг [https:// , 12].
Основное содержание работы отражено в четырех статьях.
I. ВЕНТИЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ И ВОПРОСЫ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ.
ВЫВОДЫ.
1. Предложен алгоритм и разработана простая цифровая система управления ВДПТ, позволяющая поддерживать контролируемый угол запаса коммутации в переходных режимах на заданном уровне.
Управление производственными запасами предприятия
... анализ и управление производственными запасами предприятия. Для достижения данной цели необходимо решить ряд задач: 1) понять и изучить, что относится к производственным запасам предприятия; 2) изучить управление и контроль на предприятии; 3) раскрыть ...
2. Разработана структура микропроцессорной системы управления ВДПТ с рациональным сочетанием программных и аппаратных средств в реальном масштабе времени.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Разработана математическая модель ВДПТ, учитывающая несинх-ронизированное перемещение электромагнитных полей якоря и индуктора на интервале периодичности.
2. Показано, что применение специального тиристорного прерывателя при работе двигателя в области малых частот вращений обеспечивает надежную коммутацию в ВДПТ.
3. Предложено осуществлять принудительную докоммутацию в моменты, близкие к концу коммутации, сторонними коммутирующими элементами, расчитанными на значительно меньшую мощность по сравнению с потребляемой двигателем.
4. Предложена методика определения минимального угла запаса с учетом реальных процессов, происходящих в отключаемом тиристоре, и изменений результирующего потокосцепления коммутируемой секции при набросе нагрузки.
5. Определены минимальные значения углов запаса в функции от тока якоря и его производной, с целью обеспечения максимальных энергетических показателей ВДПТ для любого режима работы.
6. Предложен алгоритм и разработана простая цифровая система управления ВДПТ, позволяющая поддерживать угол запаса в переходных режимах на заданном уровне.
7. Разработана структура микропроцессорной системы управления ВДПТ с рациональным сочетанием программных и аппаратных средсЕВ.
8. Спроектирован и изготовлен экспериментальный образец ВДПТ с цифровой системой управления, с помощью которого проведен цикл экспериментальных исследований, предназначенных для проверки теоретических результатов.
- 112.
