Українська  English
ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

      Электроэнергия в промышленном производстве используется в электроприводе, разнообразными электротехнологическими и осветительными установками. Соответственно, параметры           электроэнергии, необходимые для ее эффективного применения в конкретных случаях, должны быть различны. Нередко частота переменного напряжения, его величина требуют изменения         непосредственно в течение технологического процесса. В то же время источники электроэнергии – энергосистемы, трансформаторные подстанции обеспечивают потребителей стандартной       электроэнергией в виде трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и рядом стандартных напряжений от 0,4 до 220 кВ. Для удовлетворения нужд производства в электроэнергии разных         видов и параметров, а также для эффективного управления ее распределением необходимы различные преобразовательные устройства. Преобразователи напряжение-ток (ПНТ) также                   являются важным элементом в схемотехнике аналоговых электронных устройств. На их основе могут быть выполнены различные прецизионные операционные усилители, в которых ПНТ           используется как входной дифференциальный каскад; ПНТ органично входят в структуры АПН и могут использоваться в различных измерительных схемах

1. Актуальность темы

Постоянный ток используют в транспорте, в электрохимии, в электроприводах и т.д. Такой вид потребления электрической энергии составляет 25% от мощности потребляемого переменного тока.

В технике всегда возникает необходимость плавного регулирования скорости вращения механических устройств или изменения потребляемой мощности:

-    регулирование освещения в помещениях,

-    вариация скоростью вращения швейных машин,

-    программное изменение скорости вращения металлообрабатывающих центров и т.п.

Выпрямители предназначены для питания электрических устройств, принцип работы которых основан на использовании источников постоянного тока. К таким устройствам относятся все радиотехнические устройства связи промышленного и бытового назначения, электропитание автономных передвижных механизмов, промышленных установок гальваностегии, гальванопластики, электролиза и многое другое.

Кроме выпрямителей в настоящее время существует большой класс инверторов, которые преобразуют источник тока в ток переменной частоты. Хотя ранее эта проблема была связана с накоплением энергии от сети переменного тока в источник хранения энергии постоянного тока, и в часы пиковой нагрузки эта энергия перекачивается в сеть переменного тока. Такие устройства получили название инвертора ведомого сетью.

Использование полупроводниковых приборов позволило:

-    уменьшить вес преобразователей в 3..7 раз ( дало возможность обходится без подъемных устройств перемещения или установки преобразователей),

-    увеличить КПД в среднем на 10..40%;

-    отказаться от сложного водяного или масляного охлаждение вентилей;

-    получить большую экономию электроэнергии.

Так внедрение силовых полупроводников в систему управления насосами и компрессорами дало экономию энергии на 30%, в транспорте 20..30%, в приводах производств, производящих бумагу, 14 % и т.д. Полупроводниковая силовая техника позволила:

-    создать безинерционные преобразователи,

-    увеличила долговечность устройств в несколько раз,

-    повысила надежность установок,

-    позволила создавать преобразователи для необычайно широкого диапазона преобразователей по мощности. Так в бытовой техники преобразователи имеют мощность от 100 Вт, а в промышленности до нескольких мегаватт.

В настоящее время полупроводниковые преобразователи обслуживают:

-    бытовую технику,

-    технику сферы обслуживания населения,

-    насосные станции водоснабжения и электростанций,

-    мельницы по переработки зерна,

-    цементные заводы, электротранспорт,

-    текстильную промышленность, центры проката металла, где потребляется мощность от 20 до 40 МВт (порядка 3000 электродвигателей),

-    уменьшить стоимость преобразователя по сравнению с преобразователями на ртутных вентилях.

Это позволяет сделать вывод ,что за полупроводниковой техникой будущее.

2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты

Целью исследования является сравнительный анализ различных типов непосредственных преобразователей частоты с звеном постоянного тока.
-Рассмотреть различные силовые схемы ПЧ со звеном постоянного тока.
-Провести моделирование переходных режимов в АД при питании от различных ПЧ
-Провести сравнительный анализ полученных результатов при АД от НПЧ и ПЧ со звеном постоянного тока
-Рассмотреть теоретические вопросы построения и диапазона использования НПЧ.
-Разработать математическую модель питания  АД от НПЧ
-Рассмотреть вариант питания АД от матричного преобразователя частоты

3. Обзор исследований и разработок

Практические исследования показали, что малейший сбой электропитания приводит к выходу из строя чувствительной аппаратуры системы управления движением судов (СУДС), сокращает срок службы оборудования, может повлечь за собой потерю информации, привести к аварийной ситуации в акватории порта. Электроснабжение Центров СУДС первой и высшей категории обеспечивается по особой группе первой категории надежности, которая включает в себя: две линии промышленного электроснабжения с автоматическим резервированием; резервный дизель-генератор с устройством автоматического ввода резерва; автономный источник бесперебойного питания. Электроснабжение объектов СУДС осуществляется с помощью: линии промышленного электроснабжения; резервного дизель-генератора с устройством автоматического ввода резерва; автономного источника бесперебойного питания. Поэтому, проблема качества электрической энергии является важной и актуальной не только в области энергетики, но и в системах централизованного и автономного электроснабжения СУДС.

Выводы

-Разработанные математические модели будут использованы в лабораторном практикуме по курсам: «Электроника» и «Элементы автоматизированного электропривода».
-Полученные результаты моделирования ПЧ со звеном постоянного тока, показали, что при использовании ПЧ с ШИМ на IGBT  транзисторах в форме тока появляется  значительная амплитуда  3й гармоники по сравнению с 2х уровневым ПЧ с ШИМ.
-Исследования НПЧ показало их возможности как источника энергии для двигателя переменного тока.
-Теоретически вопросы, рассмотренные в работе, будут  использованы при чтении курсов: «Электроника» и «Элементы автоматизированного электропривода».

Список источников

1. Руденко В.С.,Сенько В.И.«Преобразовательная техника». – Киев, «Вища школа», 1979г.
2. Бернштейн И.Я., «Преобразователи частоты без звена постоянного тока». – М. 1968г.
3. Забродин Ю.С., «Промышленная электроника». – М. Высш. школа, 1982. – 496с.
4. Дьяконов В.П. «MATLAB 5.0/5.3. Системы символьной математики», Москва, «Нолидж», 1999г.
5. Масандилов Л.Б., Анисимов В.А., Горнов А.О, Крикунчик Г.А., Москаленко В.В. «Опыт
разработки и примененя асинхронных электроприводов с тиристорнымми преобразователями напряжения», Электротехника №2, 2000г.
6. Бернштейн И.Я. Тиристорные преобразователи частоты без звена постоянного тока –М.:Энергия, 1968,–88с.
7. Бизиков В.А., Обухов С.Г., Чаплыгин Е.Е. Управление непосредственными преобразователями частоты.
8.Электрические машины : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений
В.Я. Беспалов, Котеленец Н.Ф.– М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 320 с.
9.Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: Учебник для вузо
в Белов М.П., Новиков В.А., Рассудов Л.Н.– 2-е изд., стер – М. : Издательский центр «Академия», 2004. – 576 с.
10.Инженеринг электроприводов и систем автоматизации : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений Белов М.П., Зементов О.И., Козярук А.Е.и др. ; под ред. Новикова В.А. ,Чернигова Л.М.. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 368 с.