Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля
В роботі проаналізовано існуючі силові схеми регулювання струму збудження синхронних двигунів. Розглянуто питання використання накопичувального пристрою в контурі обмотки збудження, на підставі чого запропоновано структуру системи керування динамічними режимами збудження синхронного двигуна, що доз...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Дата: | 2015 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2015
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148807 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля / Д.В. Слободенюк, О.В. Бялобржеський // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 2. — С. 16–20. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148807 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Слободенюк, Д.В. Бялобржеський, О.В. 2019-02-18T19:20:39Z 2019-02-18T19:20:39Z 2015 Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля / Д.В. Слободенюк, О.В. Бялобржеський // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 2. — С. 16–20. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2015.2.03 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148807 621.313.323.8 В роботі проаналізовано існуючі силові схеми регулювання струму збудження синхронних двигунів. Розглянуто питання використання накопичувального пристрою в контурі обмотки збудження, на підставі чого запропоновано структуру системи керування динамічними режимами збудження синхронного двигуна, що дозволяє підтримувати заданий струм збудження синхронного двигуна певний період часу, за рахунок енергії конденсатора, введеної в контур збудження транзисторним перетворювачем. В работе проанализированы существующие силовые схемы регулирования тока возбуждения синхронных двигателей. Рассмотрены вопросы использования накопительного устройства в контуре обмотки возбуждения, на основании чего предложено структуру системы управления динамическими режимами возбуждения синхронного двигателя, позволяющей поддерживать заданный ток возбуждения синхронного двигателя определенный период времени, за счет энергии конденсатора, введенной в контур возбуждения транзисторным преобразователем. Purpose. Development of circuitry and control system with capacitive storage device in the exciting circuit of the synchronous motor for forcing and blacking out the field. Methodology. Mathematical modeling of transient process in dynamic modes in exciting coil of the synchronous motor with taking into consideration the flux linkage in the exciting circuit and analysis of the received results, possible future researches in this field. Results. This paper analyzes the existing loading patterns of regulating exciting current of the synchronous motors. The authors study the issues of applying the storage device in the circuit coil and suggest the structure of the system of controlling dynamic modes of exciting synchronous motor which allows maintaining the specified synchronous motor exciting circuit during a certain period of time due to the capacitor energy introduced into the exciting circuit by a transistor converter. A mathematical model of the suggested device has been developed. There have been received diagrams of the transient process by modeling dynamic modes. Originality. The authors suggest the system of exciting with the storage condenser to apply effectively the compensative ability and enhance stability of the synchronous engine by regulating the exciting circuit in the dynamic modes. Practical value. On the basis of the conducted investigations the device ensures two-way transmission of energy between the exciting coil and capacitor with high characteristics of the circuit change speed which can provide sufficient characteristics for enhancing the automatic control system performance of exciting the synchronous motor is developed. uk Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Електричні машини та апарати Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля The capacitive storage device in the circuit of synchronous motor excitation for the field forcing and discharge Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля |
| spellingShingle |
Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля Слободенюк, Д.В. Бялобржеський, О.В. Електричні машини та апарати |
| title_short |
Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля |
| title_full |
Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля |
| title_fullStr |
Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля |
| title_full_unstemmed |
Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля |
| title_sort |
ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля |
| author |
Слободенюк, Д.В. Бялобржеський, О.В. |
| author_facet |
Слободенюк, Д.В. Бялобржеський, О.В. |
| topic |
Електричні машини та апарати |
| topic_facet |
Електричні машини та апарати |
| publishDate |
2015 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Електротехніка і електромеханіка |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
The capacitive storage device in the circuit of synchronous motor excitation for the field forcing and discharge |
| description |
В роботі проаналізовано існуючі силові схеми регулювання струму збудження синхронних двигунів. Розглянуто питання використання накопичувального пристрою в контурі обмотки збудження, на підставі чого запропоновано
структуру системи керування динамічними режимами збудження синхронного двигуна, що дозволяє підтримувати
заданий струм збудження синхронного двигуна певний період часу, за рахунок енергії конденсатора, введеної в контур
збудження транзисторним перетворювачем.
В работе проанализированы существующие силовые схемы регулирования тока возбуждения синхронных двигателей.
Рассмотрены вопросы использования накопительного устройства в контуре обмотки возбуждения, на основании чего
предложено структуру системы управления динамическими режимами возбуждения синхронного двигателя, позволяющей поддерживать заданный ток возбуждения синхронного двигателя определенный период времени, за счет
энергии конденсатора, введенной в контур возбуждения транзисторным преобразователем.
Purpose. Development of circuitry and control system with
capacitive storage device in the exciting circuit of the synchronous motor for forcing and blacking out the field. Methodology.
Mathematical modeling of transient process in dynamic modes
in exciting coil of the synchronous motor with taking into consideration the flux linkage in the exciting circuit and analysis of
the received results, possible future researches in this field.
Results. This paper analyzes the existing loading patterns of
regulating exciting current of the synchronous motors. The
authors study the issues of applying the storage device in the
circuit coil and suggest the structure of the system of controlling
dynamic modes of exciting synchronous motor which allows
maintaining the specified synchronous motor exciting circuit
during a certain period of time due to the capacitor energy
introduced into the exciting circuit by a transistor converter. A
mathematical model of the suggested device has been developed.
There have been received diagrams of the transient process by
modeling dynamic modes. Originality. The authors suggest the
system of exciting with the storage condenser to apply effectively
the compensative ability and enhance stability of the synchronous engine by regulating the exciting circuit in the dynamic
modes. Practical value. On the basis of the conducted investigations the device ensures two-way transmission of energy between the exciting coil and capacitor with high characteristics
of the circuit change speed which can provide sufficient characteristics for enhancing the automatic control system performance of exciting the synchronous motor is developed.
|
| issn |
2074-272X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148807 |
| citation_txt |
Ємнісний накопичувальний пристрій у контурі збудження синхронної машини для форсування та гасіння поля / Д.В. Слободенюк, О.В. Бялобржеський // Електротехніка і електромеханіка. — 2015. — № 2. — С. 16–20. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT slobodenûkdv êmnísniinakopičuvalʹniipristríiukonturízbudžennâsinhronnoímašinidlâforsuvannâtagasínnâpolâ AT bâlobržesʹkiiov êmnísniinakopičuvalʹniipristríiukonturízbudžennâsinhronnoímašinidlâforsuvannâtagasínnâpolâ AT slobodenûkdv thecapacitivestoragedeviceinthecircuitofsynchronousmotorexcitationforthefieldforcinganddischarge AT bâlobržesʹkiiov thecapacitivestoragedeviceinthecircuitofsynchronousmotorexcitationforthefieldforcinganddischarge |
| first_indexed |
2025-11-26T14:36:00Z |
| last_indexed |
2025-11-26T14:36:00Z |
| _version_ |
1850624629446541312 |
| fulltext |
16 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №2
© Д.В. Слободенюк, О.В. Бялобржеський
УДК 621.313.323.8
Д.В. Слободенюк, О.В. Бялобржеський
ЄМНІСНИЙ НАКОПИЧУВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ У КОНТУРІ ЗБУДЖЕННЯ
СИНХРОННОЇ МАШИНИ ДЛЯ ФОРСУВАННЯ ТА ГАСІННЯ ПОЛЯ
В роботі проаналізовано існуючі силові схеми регулювання струму збудження синхронних двигунів. Розглянуто пи-
тання використання накопичувального пристрою в контурі обмотки збудження, на підставі чого запропоновано
структуру системи керування динамічними режимами збудження синхронного двигуна, що дозволяє підтримувати
заданий струм збудження синхронного двигуна певний період часу, за рахунок енергії конденсатора, введеної в контур
збудження транзисторним перетворювачем. Бібл. 8, рис. 5.
Ключові слова: синхронний двигун, автоматичне регулювання збудження, релейне керування, транзисторний
перетворювач, ємнісний накопичувач, математична модель.
В работе проанализированы существующие силовые схемы регулирования тока возбуждения синхронных двигателей.
Рассмотрены вопросы использования накопительного устройства в контуре обмотки возбуждения, на основании чего
предложено структуру системы управления динамическими режимами возбуждения синхронного двигателя, позво-
ляющей поддерживать заданный ток возбуждения синхронного двигателя определенный период времени, за счет
энергии конденсатора, введенной в контур возбуждения транзисторным преобразователем. Библ. 8, рис. 5.
Ключевые слова: синхронный двигатель, автоматическая, регулировка возбуждения, релейное управление,
транзисторный преобразователь, емкостной накопитель, математическая модель.
Вступ. Для підвищення стійкості роботи син-
хронних двигунів (СД) і збільшення віддачі в мережу
реактивної потужності при короткочасних зниженнях
напруги використовується параметричне або релейне
форсування збудження [1]. Однак при роботі потуж-
них тиристорних електроприводів прокатних станів та
інших електроприймачів з різкозмінним навантажен-
ням, перетоки реактивної потужності, що викликають
втрати електроенергії і коливання напруги в мережах,
як правило, не можуть бути ефективно скомпенсовані
синхронними двигунами оснащеними серійними ти-
ристорними збудниками з регламентованою кратніс-
тю форсування напруги [2]. Обмежені можливості
існуючих тиристорних збудників і пристроїв форсу-
вання збудження можна істотно розширити за допо-
могою використання ємнісних накопичувачів [3].
Мета роботи. Розробка схемного рішення та си-
стеми керування ємнісним накопичувальним пристро-
єм в контурі збудження синхронної машини для фор-
сування та гасіння поля.
Матеріали та результати досліджень. Автома-
тичне регулювання збудження (АРЗ) синхронних
двигунів по струму статора – компаундування двигу-
нів (компенсація реакції якоря) є простим параметри-
чним регулюванням збудження безперервної дії без
зони нечутливості. Воно створює оптимальні режими
як для двигуна з точки зору його використання і стій-
кості, так і для живлячої мережі. Наявність компаун-
дування дозволяє автоматично підтримувати високий
коефіцієнт потужності при зміні навантаження, отри-
мувати підвищений середньорічний к.к.д. і підвищену
перевантажувальну здатність, особливо при ударних
навантаженнях [1].
Виділяють схеми АРЗ СД за струмом статора
(рис. 1). Система збудження за відхиленням (рис 1,а),
до якої входять керований випрямляч TR1, що жи-
виться від трансформатора напруги TV, та АРЗ, який,
в даному випадку, забезпечує підтримання заданого
коефіцієнта потужності статора і обмеження кута
навантаження θ. Системи збудження з компенсацією
реакції якоря містять контур компаундування, який
складається з трансформаторів струму ТA та некеро-
ваного випрямляча TR2, вихідний струм якого алгеб-
раїчно додається до нерегульованого (рис. 1,б – регу-
лювання за збуренням), або регульованого (рис. 1,в –
комбіноване регулювання за збуренням і за відхилен-
ням) струму збудження СД [4].
АРЗ СД за струмом статора характеризується ко-
ефіцієнтом компаундування ki, зі зростанням якого
зростає перевантажувальна здатність СД. Проте над-
мірно великі значення коефіцієнта компаундування
можуть призвести до саморозкачування двигуна і
втрати стійкості [4], що є додатковим обмеженням в
задачі ефективного компаундування.
а б в
Рис. 1. Існуючі схеми систем збудження синхронних двигунів
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №2 17
Найбільш ефективним способом реалізації за-
значеної задачі є форсування збудження з ємнісною
компенсацією інерційності контуру збудження шля-
хом розряду попередньо зарядженого конденсатора в
цьому контурі з одночасною подачею форсуючої
напруги від тиристорного перетворювача [5]. Окрім
цього, ємнісний накопичувач, можливо використову-
вати в обмотці збудження для полегшення запуску
СД, як це пропонується в роботі (рис. 2,а). Система
містить тиристорний регулятор напруги в статорі і
ступінчастий ємнісний накопичувач енергії в роторі.
Управління блоками здійснює мікропроцесорний
модуль MCU, який видає керуючі сигнали на блок
управління тиристорами AUZ для підтримки струму
статора на заданому рівні і на блок ємнісного накопи-
чувача, результуюча ємність якого змінюється за
заданим алгоритмом у функції ковзання.
При подачі напруги на статор СД від тиристор-
ного регулятора напруги, струм в обмотці збудження
замикається через послідовно з'єднані ємнісні нако-
пичувачі С1 і С2 при включених тиристорах VS9 і
VS10, причому С2 зашунтований резистором R2. У
міру збільшення частоти обертання ротора і збіль-
шення ємнісного опору накопичувачів С1 і С2 тирис-
тори VS9 і VS10 закриваються. При цьому обмотка
збудження замикається на накопичувач С1 і резистор
R1. При подальшому збільшенні частоти обертання
ротора включаються тиристори VS7 і VS8. При цьому
обмотка збудження замикається на паралельно вклю-
чені кола С1-R1 і С2-R2 Підтримання необхідного
електромагнітного моменту забезпечується необхід-
ним кутом управління тиристорами, що задається
системою керування [5].
Однак недоліками систем форсування та полег-
шеного запуску з використанням ємнісного накопи-
чувача в більшості випадків є однонаправленість пе-
редачі енергії між обмоткою збудження та ємнісним
накопичувачем, і як наслідок використання розрядних
резисторів у випадку гасіння накопиченої обмоткою
збудження електромагнітної енергії (рис. 2,б) [6].
На підставі аналізу приведених схемних рішень,
запропоновано систему керування збудженням, з
накопичувальним пристроєм (рис. 3). До системи
збудження додатково паралельно через буферний
дросель L підключено мостовий транзисторний пере-
творювач TI з накопичувальним конденсатором C.
Для керування процесом передачі енергії розроблено
систему керування CS.
В стаціонарному режимі живлення обмотки син-
хронної машини здійснюється від тиристорного пере-
творювача, який отримує живлення через узгоджува-
льний трансформатор від мережі. На виході випрям-
ляча формується напруга, середнє значення якої зу-
мовлюється фазними напругами вторинної обмотки
трансформатора TV:
);
3
4
sin(
);
3
2
sin();sin(
2
22
tEu
tEutEu
mC
mBmA
(1)
та імпульсами, які подаються з кутом управління ,
що забезпечує на активно-індуктивному навантаженні
(обмотка збудження СД) роботу вентилів з кутом
провідності λ = 2π/3, тобто комутаційна функція для
вентилів фази А [7] (аналогічно для фаз В та С):
]]].)
2
)[(12cos[(]
2
)12sin[(
12
1
[
4
1
tkk
k
n
k
A
(2)
а
б
Рис. 2. Схемні рішення систем управління струмом збу-
дження: а – система запуску СД з використанням ємнісного
накопичувача енергії; б – система регулювання збудженням
з використання розрядного резистора у колі збудження
В результаті чого на до обмотки збудження при-
кладається напруга
,CCBBAAfd uuuuu (3)
забезпечуючи середнє значення:
)cos1(2 mсхf EkU , (4)
де kсх – коефіцієнт схеми випрямляча, E2m – максима-
льне значення випрямленої напруги.
В динамічному процесі під час зміни електрич-
них параметрів режиму статора синхронної машини
(струм статора), або механічних параметрів режиму
(момент навантаження), відповідним чином зміню-
ється е.р.с. взаємоіндукції ротора і струм збудження:
.
f
ff
f r
dtdu
i
(5)
Виникає необхідність зміни струму збудження за
новим законом відповідно до заданого значення стру-
му збудження iref формованого за датчиком струму
(DC) збудження (рис. 3), який надходить на один з
входів блоків порівняння (BC1, 2) на другий вхід яких
надходить з виходу датчика струму збудження (ТА)
18 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №2
сигнал поточного струму збудження if. В результаті
порівняння на виході BC1 формується сигнал відхи-
лення струму Δi1 = iref if, а на виході ВС2 формуєть-
ся сигнал відхилення струму Δi2 = if iref.
Рис. 3. Система керування збудженням СД в динамічних
режимах
Сигнали з блоків порівняння надходять на відпо-
відні релейні елементи (RE1,2), на виході яких фор-
мується сигнал:
; якщо,0
; якщо,1
1
1
1
ref
ref
RE ii
ii
u (6)
де Δiref – наперед задане відхилення струму, яке скла-
дає 5 % від номінального струму збудження синхро-
нної машини.
Сигнал з релейних елементів (RЕ) надходить на
другі входи логічних елементів (LЕ1,2) на перший
вхід яких надходить сигнал uBD, що формується на
виході блоку диференціювання (BD). На вхід блоку
диференціювання надходить сигнал поточного струму
збудження if, на підставі якого формується сигнал:
;0 якщо,0
;0 якщо,1
dt
di
dt
di
u
f
f
BD (7)
що забезпечує визначення статичного чи динамічного
режиму за струмом збудження
В результаті на виходах логічних елементів фор-
мується сигнал:
BDRELE uuu . (8)
Ці сигнали керують роботою транзисторного пе-
ретворювача TI. забезпечуючи передачу енергії кон-
денсатора. Напруга збудження визначається напругою
транзисторного перетворювача та падінням напруги
на буферній індуктивності
;
dt
di
Luu
f
TIf (9)
де uTI – напруга транзисторного перетворювача:
;
1
dti
C
uuuu CLECLETI (10)
де uLE – сигнал, що поступає з виходу логічних елеме-
нтів не керуючі електроди транзисторів (1 або 0);
uC – напруга конденсатора:
.
11
dtui
C
dti
C
u LELCC (11)
Це призводить до розряду конденсатора. Зни-
ження запасу енергії конденсатора може бути компе-
нсовано його зарядом під час гасіння поля СД, або
зарядом від тиристорного перетворювача у статично-
му режимі.
Оскільки iL = if, то рівняння балансу напруги в
контурі обмотки збудження в динамічному процесі:
.
1
dt
di
Ldtui
C
u
dt
d
ri
f
LEfLE
f
ff
(12)
У статичному режимі, коли струм if незмінний та
відповідно dif / dt = 0, вихідний сигнал BD, що надхо-
дить на другий вхід блоку блокування (BL), на пер-
ший вхід якого надходить сигнал струму iref, розбло-
ковує роботу тиристорного перетворювача (TR), бло-
куючи роботу транзисторного перетворювача TI. При
цьому на виході BL формується сигнал управління:
, BDrefBL uiu (13)
де BDu – логічна інверсія сигналу uBD.
Сигнал з виходу BL надходить до системи імпу-
льсно-фазового керування (SPPC), що забезпечує
формування кута керування TR:
, BLuK (14)
де K=1/uBLmax – коефіцієнт масштабування, uBLmax –
максимальне значення напруги управління TR.
Напруга конденсатора обирається з умови
UC = 5Ufном, що обумовлено ГОСТ 183-74, по випро-
буванню ізоляції обмоток синхронних машин, де
Ufном – номінальна напруга збудження.
На рис. 4 наведені результати модельних дослі-
джень динамічних режимів роботи пристрою при
живленні обмотки збудження синхронного двигуна
СДЕ2-15-34-6У2, параметри схеми перетворювача
обрані за рекомендаціями [8], буферний дросель,
L = 4·106 Гн, конденсатор, С = 0,4 Ф, UC = 180 B.
Моделювання форсування збудження проведено
з лінійним збільшенням струму збудження від 135 до
300 А, та з швидкістю наростання струму dif / dt = 220
A/c. Моделювання гасіння струму збудження прово-
дилось з лінійним зменшенням струму від 295 до 100
А зі швидкістю спадання струму dif / dt = 300 A/c. В
результаті проведення модельного експерименту
отримані часові залежності: зміни напруги (рис. 4,а);
струму збудження (рис. 4,б); енергії конденсатора,
буферної індуктивності та втрат в контурі (рис. 4,в).
Таким чином, пристрій (рис. 3) забезпечує дво-
сторонню передачу енергії між обмоткою збудження
та конденсатором з високими показниками швидкості
зміни струму, що може забезпечити достатні показни-
ки для підвищення швидкодії системи компаундуван-
ня в складі АРЗ СД.
Для оцінки впливу імпульсного регулювання на-
пруги транзисторного перетворювача (TI, рис. 4)
отримано часову залежність коефіцієнту форми на-
пруги – рис. 5, при живленні обмотки збудження від
тиристорного перетворювача ТR, та накопичувально-
го перетворювача ТІ. При чому показник під час ро-
боти TI є нижчим ніж під час роботи TR.
ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №2 19
а
б
в
Рис. 4. Напруга (а), струм (б) та енергія (в) збудження при моделюванні режимів форсування і гасіння поля
Рис. 5. Коефіцієнт форми напруги обмотки збудження
Висновок.
1. Висока інерційність обмотки збудження призво-
дить до збільшення тривалості перехідного процесу
під час роботи систем АРЗ СД, знижуючи їх ефектив-
ність, для підвищення якої застосовуються силові
схеми, які мають у складі конденсаторні накопичувачі
20 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. №2
енергії, при цьому існуючі схемні рушенні не забез-
печують двосторонній обмін енергією між накопичу-
вачем та обмоткою збудження.
2. Запропонована схема конденсаторного накопи-
чувального пристрою для регулювання струму збу-
дження СД забезпечує високі показники форсування,
зокрема для двигуна СДЕ2-15-34-6У2 з номінальним
струмом збудження 270А до 200 А/с.
3. Живлення обмотки збудження від транзисторно-
го перетворювача з ємнісним накопичувачем характе-
рно наявністю пульсацій напруги, що обумовлено
роботою транзисторного перетворювача, однак кое-
фіцієнт форми напруги є меншим, ніж при живленні
від тиристорного перетворювача.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Калентионок Е.В. Устойчивость электроэнергетических
систем. – Минск: Техноперспектива, 2008. – 375 с.
2. Слодарж М.И. Режимы работы, релейная защита и ав-
томатика синхронных электродвигателей. – М.: Энергия,
1977. – 216 с.
3. Низимов В.Б., Колычев С.В., Сторожко В.С., Низимов
Р.В. Управление синхронными двигателями с накопителями
энергии в контуре возбуждения // Вісник КрНУ ім. М. Ост-
роградського. – 2008. – №50. – С. 108-112.
4. Плахтина О.Г., Куцик А.С., Семенюк М.Б. Регулювання
збудження синхронних електроприводів з компенсацією реак-
ції якоря // Вісник НТУ «ХПІ». – 2010. – №28. – С. 421-422.
5. Низимов В.Б., Колычев С.В., Снижко А.А. Система
параметрического пуска СД со ступенчатым накопителем
энергии в обмотке возбуждения // Збірник наукових праць
Дніпродзержинського державного технічного університету.
– 2011. – №1(16). – С. 101-106.
6. Осипов О.И., Мельников В.В., Оськин А.А., Куцый К.Л.
Управление тиристорными возбудителями высоковольтных
синхронных двигателей // Вестник ЮУрГУ. Серия: Энерге-
тика. – 2008. – №26(126). – С. 56-60.
7. Мыцык Г.С., Берилов А.В., Михеев В.В. Поисковое
проектирование устройств силовой электроники (трансфор-
маторно-полупроводниковые устройства): учебное пособие
по курсам «Электронные энергетические системы». – Мо-
сква: Изд. дом МЭИ, 2010. – 282 с.
8. Routimo M., Salo M., Tuusa H. Comparison of voltage-source
and current-source shunt active power filters // IEEE Transactions
on Power Electronics. – 2007. – no.2(22). – pp. 636-643.
REFERENCES
1. Kalentionok E.V. Ustoichivost' elektroenergeticheskikh
system [The stability of electric power systems]. Minsk,
Tekhnoperspektiva Publ., 2008. 375 p. (Rus).
2. Slodarzh M.I. Rezhimy raboty, releinaia zashchita i av-
tomatika sinkhronnykh elektrodvigatelei [Safe mode works,
relay protection and automation synchronous motors]. Moscow,
Energiia Publ., 1977. 216 p. (Rus).
3. Nizimov V.B., Kolychev S.V., Storoshzko V.S., Nizimov
R.V. Control of synchronous motors with energy storage in
circuit excitation. Visnyk KrNU im. M. Ostrohradskoho –
Transactions of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National
University, 2008, no.50, pp. 108-112. (Rus).
4. Plahtyna O.G., Kucyk A.S., Semenjuk M.B. Excitation
regulation of synchronous electric drives with compensation of
armature reaction. Visnyk NTU «KhPI» – Bulletin of NTU
"KhPІ", 2010, no.28, pp. 421-422. (Ukr).
5. Nizimov V.B., Kolychev S.V., Snizhko A.A. Parametric
system start-up of a synchronous motor with a step-energy
storage in the field winding. Zbirnyk naukovyh prac' Dniprodz-
erzhyns'kogo derzhavnogo tehnichnogo universytetu – The
collection of scientific works of Dneprodzerzhinsk State Techni-
cal University, 2011, no.1(16), pp. 101-106. (Rus).
6. Osipov O.I., Mel'nikov V.V., Os'kin A.A., Kutsyi K.L.
Control of thyristor exciters for high-voltage synchronous mo-
tors. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta
– Bulletin of the South Ural State University, 2008, no.26(126),
pp. 56-60. (Rus).
7. Mytsyk G.S., Berilov A.V., Mikheev V.V. Poiskovoe proek-
tirovanie ustroistv silovoi elektroniki: (transformatorno-
poluprovodnikovye ustroistva): uchebnoe posobie po kursam
«Elektronnye energeticheskie sistemy» [Exploratory design of
power electronics devices (transformer-semiconductor devices):
a textbook for the course "E-Energy Systems"]. Moscow, MEI
Publ., 2010. 282 p. (Rus).
8. Routimo M., Salo M., Tuusa H. Comparison of voltage-
source and current-source shunt active power filters. IEEE Trans-
actions on Power Electronics, 2007, no.2(22), pp. 636-643.
doi: 10.1109/tpel.2006.890005.
Надійшла (received) 27.01.2015
Слободенюк Дмитро Володимирович1, аспірант,
Бялобржеський Олексій Володимирович1,к.т.н., доц.,
1 Кременчуцький національний університет
ім. Михайла Остроградського,
39600, Полтавська обл., Кременчук, вул. Першотравнева, 20,
тел/phone +38 05366 30050,
e-mail: dv2907@mail.ru, seemal@kdu.edu.ua
D.V. Slobodeniuk1, O.V. Bialobrzeski1
1 Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University,
20, Pershotravneva Str., Kremenchuk, Poltava region, 39600,
Ukraine.
The capacitive storage device in the circuit of synchronous
motor excitation for the field forcing and discharge.
Purpose. Development of circuitry and control system with
capacitive storage device in the exciting circuit of the synchro-
nous motor for forcing and blacking out the field. Methodology.
Mathematical modeling of transient process in dynamic modes
in exciting coil of the synchronous motor with taking into con-
sideration the flux linkage in the exciting circuit and analysis of
the received results, possible future researches in this field.
Results. This paper analyzes the existing loading patterns of
regulating exciting current of the synchronous motors. The
authors study the issues of applying the storage device in the
circuit coil and suggest the structure of the system of controlling
dynamic modes of exciting synchronous motor which allows
maintaining the specified synchronous motor exciting circuit
during a certain period of time due to the capacitor energy
introduced into the exciting circuit by a transistor converter. A
mathematical model of the suggested device has been developed.
There have been received diagrams of the transient process by
modeling dynamic modes. Originality. The authors suggest the
system of exciting with the storage condenser to apply effectively
the compensative ability and enhance stability of the synchro-
nous engine by regulating the exciting circuit in the dynamic
modes. Practical value. On the basis of the conducted investiga-
tions the device ensures two-way transmission of energy be-
tween the exciting coil and capacitor with high characteristics
of the circuit change speed which can provide sufficient charac-
teristics for enhancing the automatic control system perform-
ance of exciting the synchronous motor is developed.
References 8, figures 5.
Key words: synchronous motor, automatic control of excit-
ing, relay control, transistor converter, storage condenser,
mathematical model.
|