автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Оптимизация процессов включения ответственной нагрузки в переходных режимах систем электроснабжения промышленных предприятий

гослдлнпяшный коштег российской фщеряш по высшие

образованию

зхяшжхйи государственный технический университет

На правах рукописи

'.юсов Константин Борисович ■

Ш 621,316.717:621. УН.182

■шижзлцш процессов включения ответственной

1АГ?узкй в аггвходкых ретих спстш электроснабжения

:1РШШЕНШС ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность 05.09.03 - электротехнические комплекса . и системы, включая их управление я регулирование ."

.Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Челябинск 1994

ощая ха.ракгеристш. работы

Актуальность проблемы. Крудяомасптабккд задачи соцдально-кокоыячесглогс развития, проводи:,ше в Р0ссш, накладнЕШзт на злек-розяергетику огроштув ответственность за своевременное и надая-ое енабдгниа эледтрдчсской энергией промкпшенных предприятий.

Решение эгих задач' предъявляет к системам электроснабжения ял требований, одним из которых является обеспечение бесперебой-ой работы дрсмкзленных предприятий при внезапных кратковременно перерьшах электроснабжения.(ЕКНЭС). Реальная неизбежность та-кх режимов, сояроЕОлдашахся, -как правило, нарушением гехкологя-еских процессов, требует от систем электроснабжения специальных еропрдятдй по автоматичесЕолу яовгорному дусту электродвигателей. ТЕегстЕенякг механизмов при ВХЕ1ЭС,

Рядом оргакдзадий зандмаюзгхся доследования.!, про ектяроз-апд-и и наладкой элекгрсоборздованкя на щхшшеяных цредяраятиях, заработаны л внегрегш сежетееззе усгройспа обссяетешсг гоггор-ого автоаатлческого дусга одекгрод5цга?еяз2 вапрягениса хая до, ак и екзэ I кБ„

Однако, аескогря нга э?о, практическая сб-зоаечешюсть. эгях еззкоэ на яразпрагпззх остается гоггаточг« нзздой, дз-за аоуг-твля рсзенгя ароблеа з кскплексв, что отрицательно сказывается а акоккппескзг докгзагеэгх ггзх ародярязгзй д судестгзкко снл-&ет надежность дд сзсте."." злептроснаблекет.

Резеше проблеск бсзмодпо за счет комплексного подхода к рупповоау .т.022срнс:,г/ пуа::у г.;с.ксг,'а™дно гозмоезсго ■гасла ответившее: мехакззх'ез с сбязахсдьзкл учетов зоед слогньк дгажоеэя-ей. сдстс/. 5СЛЭХогя2, электроснабжения г электропривода,

Ооэгоцу созданаг спгггладьнкх уярезяегай гсудповш авгокггп-зскил ауакся (сслззакуекск) одектродвдггтелеЗ пр:. ШПЗС следует читать одной кг актуальных задач цраиыадекяой электроэнергетики.

Сапзь гсан дкесбпгагта с тостдатогввняк-от каучгегст .крогтагь вьз. Тега дпссергалнз аедссрегсгаеяно связана с програ'.щол работ о цроблекв 0.01.11 "Погнпезге надедкоетз электроснабжении п зле-грооборуЕоганяа црошадешык дргдпрднтнЗ" 2 соответствии с пос-бноаланаам ГЕН? при Совмине СССР г> 526/250 от 22 декабря 1980 г*:, о дроблеав 0.74.0В "Разработать д Енетрпгь мегедь* л срагстеа, беоцечдБШдет дальнейшее воззвезЕв безопасиоспг и оздоровление слозлй груда 2 народном хозяйстве"., утвержденной Еостаяовлзндя-з арезетуиоа ЩСПС д ГННГ дрд Созетне СССР на 1535-1390 гг.

(задание 02.02); приказ Минвуза СССР В 101 от 09.02.87 г., этап 01 "Разработа методов и средств экономна алектразкерпш в электрических оетазс".

Даль работе. Создание каутао-обоснохзашшх пршшшша сохранения непрерывности технологически: процессов прамнялешав: предпрця-rirfi пра ВКЗЗС на основе обобщения е разлитая теории управления процессами группового саыозапуска ответственных механизмов.

Идея тбочи заключается э использовании совокупности слоеных взаимосвязей. сЕсгеи тохнологле, электроснабжения и электропривода для создания новых; систем управлений к устройства

Основные каучннв полоасвния к результата исследований, вшося-мчв на загону.

1. Созданы научные основы построения системы формирования требований к влеивнтаа электроснабжения из условий сохранения устойчивости технологии промышленных предприятий при ВНП.ЭС, что выразило« в создании:

- методики определения критического времени перерыва электроснабжения ответственных технологических агрегатов с учетов ограничений, накладываемых ыеханэтеагахЕ, токовали и моментнкш факторами, отраяавдимг предельные еозмокносте отдельных элснгроцраводов;

- ыетоднкк расчета pésanos группового самозапуска электродвигателей ответственных технологсгческзг узлов, линий, процессов;

- сегевкх моделей группового самозапуска электродвигателей, позволяющей. определить алгоритм ех управлений.

2. Подучены закоиоиврносгг неразрывных связей систем эдектро-снаб&енся к электропривода, выражающиеся во взаимозависимости уп-ргшлзшхЕ от рассматриваемых ступеней электросетей и характера ех повреждений.

3. Разработана методы максимальной загрузкя есточкзков шланги условной пусковой мощностью ответственной! нагрузке при еезкез: остатачннх напряжениях на шинах.

4. Решена Еопросы взаимодействия электрических сетей и электродвигателей с устранением ограничений по фактору тока включения.

5. Предложен новый принцип упраЕЛвкга форедровкой возОукдеккЕ синхронных двигателей (СД) в фуккщш электромагнитного моиенга Сд.

6; Создана кован теория оптимального гашений электромагнитного соля рох-орез СД, оборудованных статическила возбудителями, в репг-ъ:ах группового самозапуска.

7. Установлен теоратгческЕй предел необходимой могщоегг есто-

изша питания прл синтезировании возбудителя СД, сбеспечивагщпй шспулльное позкпенпа асинхронного момента и позводязщий нсполь-юванлэ нового метода синхронизации СД под прсдазлешгай загрузкой.

Научная .новизна паботн захлочавтся в:

1. Создании научного подхода при формирования научно-обосно-:акных требований к системам электроснабжения.

2. Заявления закономерностей неразрывных связей систем элек-'соснабненпя и электропривода, что позволило создать:

- новые метода «аксиальной загрузка источников питания в пе~ )еходккх рата.:ах при низких остаточных напряжениях з сети;

- новые способы взаимодействия'электрических сетей л электро-эигателей.позволящиа устранить ограничения по фактору ток os алачения;

- новый принцип сохранения устойчивости электродвигателей Ери 201ЭС;

- новую теоргга оитгмальнога воздействия на сеть для "2Г.с™:а~ сыюгф повышения электромагнитных моментов электродвигателей;

- новую методику синхронизации тихоходшз: ОД под лрсмыдяен-roâ загрузкой

Обоснованность и достоверность научных положений. внвсдоз л ¡екомендаций подтверждается прзшятиеа исходных предпосылок," Еыте-:аюпзп: из дундаыенгалвных законов естественных наук я основ теория лектрических цепей и машин; принятыми допущениями яра мателатнче-;ком описании явлений и составлении схем замещения электрического |борудования и сетей; использовании стандартных программ при рас-:етах переходных процессов в промышленных сетях с помодав ЭЩ; довлетворительнш совпадением характеристик и результатов теоре-ических исследований с результатами, экспериментов, внполняеинх а физических моделях и действующем оборудовании; достаточном объ-мом а результатами экспериментальных исследований.

Практическое значение проведенных исследований в области тех-ологии, систем электроснабжения я электропривода заключается в озданш методик расчета и на базе их реальных устройств для:

~ способов пассивного и активного воздействия на коммутаци-•нные аппараты напряжением до I нВ;

- повышения электромагнитных моментов особо мощных и огвет-гвенных электродвигателей; -О

- новых эффективных способов и устройств форс про вки возбужде-ия и гашения электромагнитного доля: ротора СД;

- создания кое их управлений двигателями Есех уровней напряве-ний и обеспечения синхронизации СД сод протащенной загрузкой ке-хагазыа;

- практическое применение рекомендаций по обеспечен^» непра-ршшостз технологических процессов при ВШЭС на ¡омических предприятиях Кузбасса;•

Реализация работа. Научные положения, рекомендации, методики, способы и технические устройства внедрены и используется:

- ПО "Азот" - методики и устройства: воздействия на ксммута-ipioHiîy>3 аппаратуру, повышения электромагнктшас .моментов электродвигателей, релейной токовой защити, сетевой автоматики, систем бэрсп-ровкн Еозбулщения, гашения электромагнитного поля ротора СД, групповых систем саыозалуска (г.Кемерово, 1972 v 1989 хт.);

- ПО "Химволскно" - методики и устройства: воздействия на коы/утацаонную аппаратуру, повкпекия электромагнитных моментов электродвигателей, АБР, гашензе электромагнитного,поля ротора СД, групповых систем, сачозапуска (г.Кемерово, 1975 * 1987 гг.);

- предприятие "Сибхимпромэнерго" - методики и устройства: воздействия на коммутационную аппаратуру, сетевой автоматика, групповых систем самозапуска (г.Кемерово, 1975 * 1988 гг.). '

Апробация работа. Результат диссертационной работа докладн-вались на научно-техшческиз семинарах: кафедр электроснабнения промышленных предприятий ц городов и электропривода лромшленннх установок ЬЩ (гДосква, 1985, 1988 гг.); НИИ электропривод (Москва, 1987 г. ) i меакафедральном научно-техническом семинаре СШ (г.Новокузнецк, 1987 г.)? пусхо-наладочного управления треста "Зап-скбэлектроионгаг" (г.Новокузнецк, 1987 ri); предприятия "Сибхпм-аромзнерго" (г.Кемерого, I98S, 1388, 1993 гг.); 'кафедре' электрификации горних и промышленных , предприятий Кузбасского государственного технического университета (г.Кемерово, 1993 г.); секции промышленной электроэнергетики к электропривода Кузбасского отделения ИАН РФ (г.Кемерово, 1993 г.). •' ■'• •

Публикации. Основное содержание, диссертационной работа опубликовано в 55 печатных работах*, в.том-числе в двух монографиях,'. 34 публикациях и' 20 авторских'свидетельствах, а также в 20 технических отчетах по НИР. . • * ;

Структура ж обът работу Диссертационная работа состой? из введения, пяти-разделов, выводов,перечни использованной: литература и денята приложений. Работа содержит 379 страниц машинописно:4« ■

текста, та них 293 страниц основного текста, вклэчаидне II таблиц и 55 иясзстраяяа, <5кблиогра<£геескяЗ спзсоз из 189 кангмекога-ний.

СШР2Ш1Е РАБОТЫ

Первая глава - введеште и постановка вопросов исследования посвяцека обоснование актуальности работа, необходимости разработки нскояексшЕС мер но обеспеченна сатюзапуска двигателе:" напряжением как до, так и вки I гВ на прсгягггентг: предприятиях:.

Подчеркивается, что предлагаемая работа есть результат многолетнего труда по асслздоваккэ как са'дис р&~пло2 егмозапуска двигателей, та:: а средств и способов его обесаечеяая. Обобщены исследовался производств ряда предприятий хитлическоГ: проикзшен-носгл с целью сценки допустимого ярззячесгого зрелеяя перераза ?ден?рссна<5ненля и разработки действехашг кер по пошгганга паде-:л:оаг:г и:: работу при кратковремеших восцугделпян з ¡электрических сетях.

Рспение поставленных'задач в диссертационной работе проводилось на основе статистических, акалаккесних и катурнпх исследований технологических л электромеханических процессоа а системах промыилеянога электроснабзения. При этой аналитичеекзо исследования электромеханических переходных процессов СД, описываемых системой дифференциальных уравнений Парна-Горега, производилось с привлечением методов теории оптимального управления- и анализа систем, описываемых йелинейнша'да©ереягиальшгмз уравнениями с проверкой теоретических выводов на математических моделях и проведением испытаний, на действующем оборудовании в проязводствен-ннх условиях.

Основная масса предлагаемых разработок подтверждена авторскими свидетельствами на изобретения.

Во второй гл^ве; изложено состояние научно-технической проблемы обеспечения непрерывности технологических процессов промышленных предприятий при внезапных кратковременных перерывах электроснабжения (БКПЭС).

">•• Проанализироваян существувщяа способы и средства обеспечения самозапуска двигателей ответственных механизмов напряжением до и выше I кВ, подчеркнута ах неэффективность з указаны дг***" <зе повышения в СЭС промышленных предприятий.

Ретроспективный анализ технико-экономических показателей действующих СЗС предприятий химической промышленности показал, что минимальный ущерб от ВКИЭС

Увкпэс mLn ^^

наблюдается при

tcj.i =( ten ^tpdir) m un Î2)

При этом полное время запуска tc>3,i катдого двигателей ( i = 1...^ ),■ отсчитываемое от момента нарупеная питания до восстановления агрегатом нормальной частоты враценпя, не долнко провязать критического времени tr*Pli

tc,3,i 4 ЬкрЛ , (3)

где jJ - обдее чзсло агрегатов, подлежащих саыозапуску.

Подчеркнуто, что величина t кр, i долзна определяться не только Eesiopoa технологических параметров Xi i-го агрегата, но и параметрами Xу связанных с ним других агрегатов, а такке структурой CSG, т.е.

Vi6ii(tclb,-L -Л(ЙхОиХс)) (4)

4

Указано, что требуется разработать теоретические основа анализа и синтеза систем группового самозапуска на промышленных ' предприятиях при ВКПЭС, которые бн обеспечили мшпшальннй ущерб посредством определенного воздействия на CSG "и на электропривод. При этом в главную задачу CSG включена максимальная загрузка источников питания еаыозалускаеюЁ мощность» посредством воздействия на аппаратуру управления

UecT>Uq>U** 1

* ' ^UcP=f(UcPjo}Cx)^U.PC5>

Uoct >. mao:(UKpiUcp) J

и на участке сети

uq = uoct ^ i , . z.» i

! -) ^ ZA I ' Тл\

- У -

Зторпг* генералы-:«.! яапрзвлсггсл рспенкя поставленной задачи выбрано создание научных остов и разработка способов активного, управляемого воздействия на сзл'озапускасмие двигатели, направ-яенкого на шдоаевпе устойчивости как в малом, так и в 'больсом.

При сгон управлении при :.;ал!гс возмуцешта

"tp,3 , t-ABP , Д©исд -Tn'un

i больпкх гозмуцекиях trn — muí

( tpaSr-»rnua)V(VSí(ML(SL)-vfr1ax)Ji ЗЦЦЕтЭг. - 0густ). (8)

t -> со

Третья глат?а посвядека вцргбояхе научно обосногашпас требо-•ainüí к системам электроснабжения в регзках самозалуска электро-.нэтатсле?..

На основе анализа влияния глубоких понижений (внезапных ис-C3H02CK?.2> лиггг^его ¡шлряхечич на устойчивость электропривода сшо.чогстескпх и асяаяязкоа показана необходимость вьт-а-отки слецизлыгцх требованнн к запктв и автоматике систем электро-каЗген^я в репках саглозапуска двигателей.

Дскззано, что осяовим урктеркея для внработки требований к зегемам электроенэбнеккя Является критическое время перерыва гтающег.о напряжения технологического процесса. Сформулированы зктори, определяющие допустимую длительность перзрыЕа элеятро-табяэнпя технологических линий а агрегатов. lía основе слстемно-) подхода определена стратегия расчета критического времени ;рерыва питания.

Разработана и реализована сетевой моделью система зкработки зебованей к системе'электроснабжения из условия гарантированного >еспеченяя группового самозапуска электродвигателей (рис.1). :ходнкми данякл модели являются параметры электродвигателей, грузки, системы электроснабжения, коммутационной аппаратурн. ■раниченпем служат значения времен, определенные из условия ус-йчиеости технологических процессов по факторам: технологичес-r.iy, механическому, току включения и моментному. Предложены пра-ла определения приоритетов - последовательности включения -ектродвигателей. Создан алгоритм моделирования группового самопуска. В процессе выполнения алгоритма устанавливается нозмоа-зть группового саыозапуока задаваемой груши двигателей. 3

алучао доеоздолэостд группового сдг.теадуска выявляются пргчшп: cpisa сахозапусаа, п геи сгяю определяются к заданной системе эледтроснабдекдя коккроткдз требования, при выполнена: которых с адоз асу с:: гарактпрогацко обеспечивается.

0 а к т 0 р н

йм.1. Свсгена обрспвчзкпл группового са^озацусда

Четвоптая гляга дассергапдд посвяцаа вопросам вкрабоиж нрдгоргк усюйчаЕОсгз зяадгрогшдгагелей шщрягшшх! до I кВ при ограниченной- шазооЕД дстэдддда ддтаддя»

Требования оозрелевнкх технологических процессов ввнззяаэт стреьшься к какогаалькоку вспользоваши условной пусковой г,:од-aocis исгочнака гхдтакдл про СЕ:гозадуеко двдвателей, которая равна

при самозацуеке от предварительно кагруденлого ясгочкгкг питания

( 1 - "LLост)

LLoc-r ZgK

-S*h i

(S)

ври сааозацуска двигателей or нвкагрузсеняого источшша пдтандя

Б* т,с,з

joct ' д.ен

! ?

\ йост

СЮ)

цлсст_ нааряденае на елках нагрузки прл садозадуске, o.e.: Z*Eh- внешнее содрогдшгенде до рассдатриваег.тдг пин, o.e.; 5 н - предварительная нагрузка источника кдтаьдш, o.e. Особенаостао незковохьгеого прднода является резкое сидне-

юте полного сопротивления •его обмоток прп перерывах питания, поэтому при анализе резк.ган его самозапуска необходимо считать все двигателя е гг сковом состоянии.

Построены расчетные зависимости относительной максжально допусталой са!ч10запускае:л02 иоцности от уровня остаточного напряжения, обусловленного напряжением сети (рис.2). Анализ их показывает, что для удовлетворения требований сохранения непрерывности технологического процесса, увеличивая условную пусковую сутл— марнув мощность низковольтного электропривода, приходится снижать остаточное напрягежс.

Рис.2. Завис:;:.",ость относительной максимально допустимой самозапускаемой мощности от уровня остаточного напряаеаая,обусловленного напряжением сети

Б связи с этим возникают две проблемы, которые решены е диссертации - это включение всех ответственных двигателей при пониженном напряжении в сеть и повышение момента низковольтных двигателей в резкмах самозапуска.

В первом случае, дана классификация всех известных средств обеспечения самозапуска двигателей, которые по степени воздейсг-

вил на якоря яогздутагиошшзс аппаратов объединены в два основных способа: пассивный, и активный.

Пассивный способ воздействия вклочает в себя гее устройства, осуществляющие повторное включение контакторов (Ш) после восстановления нормируемого напряжения сети.

Активный способ воздействия характеризуется тем, что якорь коммутационного аппарата удерживается в течение бестоковой паузы во включенном состоянии, если длительность ее не превышает критического времени перерыва электроснабжения.

Способ самозапуска посредством ЛЮ при восстановлении нап-рякения сети получил широкое применение. Причем, в настоящее время разработан и внедряется в действующие производства целый ряд бесконтактных автоматических устройств (БАПВ), в которых-роль кончугационного ключа вшолняет тиристор. Устройства ЕйПВ могут выполняться как индивидуальные, так и групповые. Олнако, несмотря на калсущувся выгодул применение групповых AHB признано экономически нецелесообразным.

Доказано, что в рашах ввдшнутых требований рассмотренные БАЯВ не удовлетворяют условиям непрерывности технологии, гак как вмегяг высокое, равное почти номинальному напрязенив, напряжение срабатывания» Показано, что для максимальной загрузки, источника питания условной пусковой модностью при пассивном способе воздействия необходимо использовать каскадный принцип AHB. Найден оптимальный вариант каскзднооти - по уровни восстанавливавдегося напряаеши сети и подчеркнуто, что при этом достигнут физический предел по обеспеченности включения коммутационного аппарата.

йсчерпываотш *ргиениец при расширении этого предела являются устройства активного воздействия на якоря контакторов (Ж) в бестоковую паузу.

Из всех существующих средств активного способа воздействия для исследования выбраны индивидуальные устройства. Причем, их анализ Еыдшнул на первый, план устройства воздействия ка якорь в течение бестоканой. пауз.ы^за счет- энергии предварительно заря-ненного конденсатора (ПЗК). Это объясняется геи, что устройства бестокового удержания якорей, основанные на иных принципах (например, механическая и электромеханическая защелки), в ряде отраслей промышленности применяться не могут из-за возможности отказа их отключения в случае повреждений в цепях управления.

Б принята« способе уд ерзания выделены следушцае направления:

- непосредственный заряд я разряд ГШ;

- питание катушз контактора (1Ш) в нормальном решив я ¡азряд ПЗК в бестоковую паузу стабилизированным током удержания;

- то ае к-щульснк.т стабилизированным током удержания;

- заряд ПЗК энергией колебательного контура катуика-конден-:атор и разряд через импульсный стабилизатор тока.

СсноЕкгх.и! технико-экономическими показателями устройств, шполняеглкх на базе рассмотренных направлений, являются: врест штивного воздействия на якорь аппарата в бестоковуэ паузу; по-=клеше соб^ цепей управления контактором (МП); экономичность расходования энергии ПЗК; габариты устройства. Сравнительный анализ направлений показал, что наиболее совершенные способом разряда ПЗК э бестоковуа паузу является использование для атях делей импульсного стабилизатора тока (электронный клич}. В этом злу чае (рис.З) энергия конденсатора расходуется только- на тепло-вне потери в катупка, а в самом же импульсном стабилизатора, принимающем только два состояния - открытое п закрытое, потери энергии при-разряде ПЗК отсутствуют."

С/

Рис.3. Способ импульсного стабилизированного разряда ПЗК в бестоковуп паузу

С началом отсчета времена удержания в бестоковую паузу начинается разряд ПЗК, причём-, с уменьшением напряжения ПЗК увеличивается частота открывания клоча» Соответствующей настройкой

электронного зшзча создается условия постоянства протекает его по катушке среднего тока Хер = Худ

При описании законов изменения напряжения ПЗК при разряде тока в катувке и расчете времени удержания якоря катушку рассматриваем как последовательное соединение активного ее сопротивления Як и индуктивности Ьк При питании катушки импульсами напряжения индуктивность сглаживает в ней ток.

Пусть 1;и и Ти .- соответственно, длительность и период импульса; 7 = 1:и/Ти - сквакносгь импульса; Тк^к/Е^ -постоянная Бремени кагупки.

Принято, что в- течение одного периода импульса напряжение на ПЗК остается неизпенныи и равным [)о , тогда тон в катушке описывается выражением:

СИ)

тИе'^ при О^-Ь^ги Ч = 1ж« при "Ьи «П^Ти , .

где Цн и - значения тока Ц в начале и конце интервала ^ и.

Средний ток в катушке

Средний ток, потребляемый из сети в нормальном режиме, и«!0

Ввиду малости: ^г ' 10к Ге значительно меньше тока удерва-ния . •

Изменение энергии ПЗК за время t равно тешговш потерям в катушке Ш

Время удержания, определяемое временем уменьшения напряжения и до значения и уд = Як I ^ , равно

;-!з ЕСсх грех рассмотренных направлений, пр:пштое нами уст-юпсгго обеспечите? болмео гремя удержания и потребляет пз сети :oirb'3i\ ток и модность. На рис.4 на примере Ш типа ГЬ\—311 для ¡аздгашх вариантов разряда НЭК емкость» 10 ик5 приведен« эависн-'ссти времен задержки "t - и тока, потребляемого из сетл, 1с от гелнчннц начального напряжения Uc-o «а этом конденсаторе.

за а> т

5 i I

а

т

¡S3 'Щгг 2) И 4J

S S г <*!

тс h.H

10 4 а/ ng^KeasiS. tmelui. / к, I Igf у>* ,^ / \ L_____

/ «ч

йа)

ах»

с.1 иг cj a? a t

Т

s » <в

О-

Рис .4. Зависимость времени активного воздействия на якорь в бестоковую паузу и потребления "охемы . управления контактором (Щ) oar способа разряда ПЗК

I у

Создано устррйстЕо, в котором заряд удерживающего конденсатора до начального напрянешм происходит в бестоковув паузу за счет- энергии колебательного контура, образованного! Кастро ешшми в резонанс' катушкой Ш. и удериавающии. конденсатором. Подключение параллельно, катушке управления козденсатора/ позволяет суще- . ствешо улучшить коэфТзщиещ; модности цепей управления."

Таким образом, при применении разработанных устройств как. • пассивного, гак и активного- способов полностью? устранен фактор недостаточности напряжения включения ксклутацпонногоагшарата.

Проблема расширения условной пусковой модности источника шпаки решается путем поэкаешя вращающих моментой АД в реапмах сажгааттуска^ •'.'.-.' . ...

Одним из - предлояенньа способоЕ является метод переключения при групповом самозапуске схемы соединения статорнш: обмоток ответственных двигателей со звезды на треугольник.

При этом способе одновременно с напряжение;.] сети контролируются индивидуальные токи двигателей ответственных механизмов, и при сняаещщ напряжения до уровня критического для каддого двигателя производится переключение схемы соединения его обко-гок со звезды на треугольник (р;гс.5), Восстановление ке схемы соединения обмоток осуществляется по сндаенаа тока двигателя до заданной установки. |М

3,110.1.______б

Ю

УрЬ

НО"йм, т )е0

Рис .5. Грайлчсскдй пр-д.! ер выполнения способа группового саыозапуска асинхрошидс электродвигателей

Упер ® Икр

_ 1*1)«

(16)

где и пер = икр ■ при Кзап = 1,1 - коэффициент запаса II /икр»К" - критическое напряжение.

Другой способ цовшелкя враидадах .моментов при групповом

;амозапуске основан кг по пользовании е этом релимс емкости статических конденсаторов, прилсняемш: для компенсации реактивно!; гощности в нормально?,! ратаив.я введения индуктивности по цепи шташшо

При этом возможны два случая при рассмотрении конкретной ;хемы электроснабжения:

1) полное сопротивление линии Т. к достаточно для повшенпя Цс^крдо желаемого предела;

2) 2л незначительно и не обеспечивает капаемого повышения гапряяения на за-л.-ах отЕетствскнцк АД.

3 первом случае самозапуск ответственных АД осуществляется :ак обычно, только при Екляченной компенепрукчеп емкости.

Зо Егором случае желаемая цель достигается добавлением к юпротивлегазо лиют дополнительно:! индуктивности. с сопротиЕленн-'М 2л,с>оо , подключаемо;! к сети специальным контактором.

Так как при Есех значениях скольжения должно выполняться ■словпе > то

(зг^Ч^-Ч2- С17)

Неравенство (17) з координатах и представляет собой кругность с радиусом

■' К = У Уг (18)

и<д,кр

координатами центра окруквости» рагншЕ:

Точка пересечения этой округлости с характеристикой суммар-ой входной проводимости днигателеЯ позволяет определить велкчи-у напряжения на. них при заданных , 6л, ¿с , 5 (рис.6.).

Сравнивая величину полученного напряжения Ид и Уд^рмод-о'на основе выражения (17) определить полное сопротивление деи-ателей самозапуск которых после восстановления питающего

аиряяения будет успезкьк.

Резешхе вкаеперечисленных вопросов для обеспечения саиоза-уска двигателей напряжением до I кЗ позволяет полностью удовле-ворить требования к непрерывности технологии-при кратиовремен-цх внезапных перерывах питания низковольтной нагрузки.

Рис,6. Выбор суммарной, мощности ответственных двигателей.

В пятой главе дано научное обоснований второй части проблемы - разработка управлений повшазеие устойчивость высоковольтных двигателей в.переходных резаках системы электроснабжения,

•Исследования АД с КЗ ротором показали, что при гас'самозалу-ске определяющим являются только требования технологического фактора, ограничивавшего длительность перерыва питания. Токи про-тивовклэчекия этих двигателей находятся в пределах (1,5 4-1,7) х х -1^,,, что вполне допустимо. Самозапуск АД с р ротором возможен даке в случае вращения агрегата с отрицательной скоростью, что показано на примерз воссгановления гштавдего напряжения на циркуляционный насос водооборотного цикла химического предприятия при западают у него обратного клапана. -

При самозапуске АД с фазшм ротором, кроме .технологического или механического факторов,следует учитывать такие фактор тока включения. Еольяая индуктивность обмотки и. отсутствие специального гашения поля ротора задеркявают спадание ЭДС дгигателя при выбеге, что иллюстрируется осциллограммой сачозапуска винтового компрессора (рис,7), для которого критическое время по механическому фактору составляет За. Поэтому из условия обеспечения непрерывности технологии, сгмсзапуск АД с фазным ротором требует применения сЕееаглъЕОй автоматики, способной обеспечить сикфаэ-

госта восстанавливаемого напряжения сети и ЭДС двигателя.

Рис.7. Самозалуся асинхронного двигателя с фазный ротором винтового компрессора блока разделения воздуха .

Принципиальное различие релиз самозапуска СД от АД заклзэ-шется в наличии у них возбуждения. Причал, для СД, выпаЕиего 53 синхронизма и снизившего скорость вращения за время исчезновения (глубокого лонихешш) напряжения сети, самозапуск существенно отличается от обычного пуска.

Позто;лу, при нарупсниях питания СД в первую очередь пред-. :рашлаотся действия по удержания его е схнхронкзие, сводящиеся цодаче Зорс'дровакдаго возбуждения. Введение' форолровпг производится в функции уровня напряжения на статоре двигателя: при ;нпаенш1 напряжения до (0,8 0,85) 1)« форсировка вводится на зрегля 20 г- 50с, а при снизении напряжения менее 0,4 \)и действие форсировки прекращается спустя наперед заданное время 0,2 *

ь 0,3 с. / )

С точки зрения сохранендя СД в синхронизме время действия Ьорсировиг равно. времени возрастания внутреннего угла 9 до критического значения вкр . Величина • , определяемая

звестнй! способом площадей, непосредственно зависит от знача-

ния синхронного момента при выбеге. Принято считать синхронный электромагнитный моыешг прямо пропорциональным величине остаточного напряжения на статоре СД, что служит обоснование:,'; применения форсировки возбуждения в функции напряжения на статоре, Прт этом, знак момента не учитывается. Назду та« знак злекгро?>:апсгг-ного момента яри ЕНбсге определяется режимом работы СД - генераторным иди дБЕгагеяыди. Очевидно, что в двигательном резг.ш при ускоряющей (положительном) моменте нугло форсировать возбурление, а в генераторном ренше при тормозящем (отрицательном) моменте -тасить поле обмотки возбуждения. Указанные рекимы определяется, например, местом короткого замнкакяя (КЗ) в сети.

Проведен анализ* влияния на выбег СД в типовой схеме электроснабжения (рис.8) для различных по располонениз и удалежпз мест КЗ (точкиК1 4-Кб). При этом учитывалось, что КЗ либо отсс-кают СД от питания (точки КЗ, ¥А, Кб), либо оставляют его г работе параллельно с «им Сточзш К1, К2, К5) с вояихеинш напряжением. Выбег -СД тина ДСКП-250/34-36 рассматривался с ноягкаль-нш и форсированным г 1,-6 ргза'гозбугаеккег и с газекаек поля обмотки возбуаденая ва активно« сопротивление.

Результаты исследований дозволили отметить, ч?о яри 13 в равноудаленных по отношению к СД точках К2 и КЗ, во яранааяеяа-цпх к разщгл вшяеогмеченякм группам, с низким уровне: остаточного напряжения влияние форсировки Еозбу^иешш прямо сротиьопо-ложно (рис.5). Причел в точке К2 форсировка способствует сохранение частоты вращения двигателя, а электромагнитный мемеат у него- знакопеременный (рас.Ю), тогда как при КЗ в точке КЗ двигатель полноегьв переходит в генераторный режим л сорсироэха только ускоряет процесс торможения.

Показано, что при КЗ в точках первой группы, с люба", уровнем остаточного напрякенкя, двигатели вкпадаиг из синхронизма, ч-.-о ащрдазг эффективно гасить поле с последующим разгоном СД при постановлении напряжения сети, тогда как при повреждениях в кочкех сети другой выделенной группы регзения будут различиши. Позрегдение в точке К2, при иост 0,4 и и , ввиду малости положительного- эшректа необходимо гасить поле, что одновременно си1~ гзез перегрузку по току статора. Если \Joct = (0,4 4- 0,7) 1)н , г:!.:о соогнетствуег КЗ з гочле К5, форсировка возбуждения опособ-сохрзяекг? усто^сеосЕЕ СД, не более чем в два раза нов;-.— *-ст; сгазора. Зря ЕЗ э тстг, когда "Цовт > 0,7 и„, еорсиров-

л

ку "о:кко применять вообще.

Тетет образом .доказало, что при наличии номинального возбу-;:детая уг.е через 0,5 с после начала КЗ козно по знаку электрсма-гкятяого момента установись целесообразность применения форсц-ровкл возбуждения ~.е гашения поля ротора СД.

Рис. Ц. К примеру оценки эффективности форсировки возбуядешш СД .в типоеой схеме электроснабжения

Если яе СД выпал из синхронизма, то при осуществлении его самозапуска возникают в основном две проблемы, связанные с многими частными Eonpocai.m, которые и определяет его осуществимость.

Зо-первых, на благоприятный исхода самозапуска немалую, роль оказывает ¡¡актор тока включения, который стремятся сгладить или эффективным гашением, поля, или увеличением времени перерыва питания. Ео-зторгос, большое значение на успешность сш.юзапуска оказывает моментныи (]акгор, по которое все СД разделены на три больпие группы.

Первач - СД, у которых асинхронный вращавдий момент превышает номинальный во всем диапазоне положительных свольяений. Это, как правило, быстроходные двигатели, самозапуск которых по номе-

8 Г/

«

12

¡В-

гл

<н' о.г ол о.« Рис.9. Выбег СД с различным состоянием системы Еозбувдешш и при раЕНых по"удаленности, но противоположных по характеру КЗ в сети,

—------. изменение угла 9 ,

---изменение сколысения s

Щае.

Рис.10. Средние значения электромагнитных моментов СД работающего с номинальный' возбуждением при КЗ в различных точках системы электроснабжения

о

«

нтному ¿[актору не вызывает существенных ослоянений даяв после полного их останова.

Вторая - СД с мальм значением асинхронного момента при пуске. Перерыв электроснабжения таких СД не монет быть больше времени выбега их за значение критического скольжения, т.е. не более I с. Следовательно, СД этой группы чувствительны и к фактору тока включения.

Третья - СД с малки значением асинхронного электромагнитного момента в области подсинхронных скольжений Э = 0,05 - входного момента СД. ДЕигатата этой группа требуют предварительной разгрузки приводного механизма.

Таким образом, самозапуск СД, исключая быстроходную серж, метет быть осуцествлен только при сокращении длительности бесто-коЕоп паузы или предварительной разгрузки механизма. Первое условие монет быть обеспечено введением бнстродействувдзх токовнх защит и системной автоматики. Второе на условие в настоящее гремя техничерки невыполнимо из-за существенной инерционности запорной арматуры.

■ Наиболее оптимальный, реаам самозапуска для СД - это .минимальный ток включения и максимальный момент яа этапах разгона и синхронизации." • . •

^ Для решения задача снижения тона вкдачения разработан'новый способ восстаноЕленпя' питающего напряжения уобеоточемого двигателя - синфазное включение резервного питания. Создано устройство, реализующее предлояенный способ, а дана методика расчета уставок пускового органа. Однако одерживавшим фактором применения СИР является довольно незначительное быстродействие высоковольтных масляяых^1ыклвчателеЗ, используемых а схемах электроснабжения промышленных предприятий.

Поэтому, основной акцент в работа сделан, на быстрое Гашение поля ротора СД,6" снабженных полупроводниковыми возбудителями.

В настоящее время в статических возбудителях всех типов предусмотрено гапение поля переводом выпрямителя в шверторннй . режим. Этот способ гашения магнитного поля полностаю вытеснял способ гашения на разряднойактивное сопротивление, ранее широко применявшийся в схемах с элек тромагшггнкш возбудителями. Считается, что гашение поля инвертированием происходит, быстрее, чем на сопротивление, при том условии, что возбудитель остается под напряженней, составляющим не менее 0,61)« - предельный уро-

ьеиь 11уш;що;шр'ОЕа-аи системы управлен'л возбудителе:.). Если напряжение ка возбудителе оказывается иеакзе 0,6 и., , то гстергпро-рпьше становится невозмол-нкм и тадекпе поля происходив с максимальной постоянной времекк, Время ?,е галеют поля ка разрядное сопоставление но зависит от уровня остаточного капряяекия питания возбудителя, и при всех нарупекиях питания, когда капрягекие на возбудителе оказывается менее 3,5 1'н , г-сегда эффективнее гасить поле на разрядное сопротивление.

Для случаев, когда остаточное напряжение ка возбудителе сохраняется в пределах Пост'*- 0,6\)н , выбор более эффективного способа гапенпя поля ярогедеа на основе сравнения времен гашения до заданных значений тока возбуадения.

Анализ проведен с учетом того, что все нарушения питания СД, при которых остаточное напряжение на возбудителе иост>0,бТ/и, разграшгчеги на две группы. 3 первую группу еходяч; посадки напряжение, вызванные КЗ на отходястх от ник линиях, отделенных от рассматриваемого СД болыпшп индуктивные сопротивлениями реакторов, трансформаторов я т.д. Зторую группу образует нарупешгя, вызванные отключением питания. Б этом случае выбегаэдае Сд поддерживают на шинах затухающее напряжение, под которым находятся и возбудители этих СД,

Приняты следующие обозначения:

- напряжение и ток обмотЛ: Еозбугдешш;

- номинальное напряжение и ток обмотки Еозбуздеяия; ■ % - активное сопротивление обмотки возбуждения;

Цз - индуктивность обмотки возбуждения, определенная с учетом сопротивлений статорной цбпп СД;

Кг-Кг/Й^- кратность величины разрядного сопротивлегкя Кг ;

-кратность напряжения инвертирования VJц ; коэффициент изменения напряжения питания возбудителя;

Ког-^ - краткость тока обмотки возбуадения в конце раклма гашения поля. Процесс гааекш поля без учета демпферной обмотки СД, при нарушениях, относяпцзхйя к первой группе, описывается уравяеяием

"В5 сПь* ^

(20)

ae Tfs = Ljs/ Rj • _ достоянная времени гаясппя ноля. Решением уравнения (20) при начального у едока lj(0)-Ij"

ЕЛЯ5ТСЯ

Эре.« с;г,гг.с:г11 теза до значенпя If«; соатавлдс?

1 (22)

Процесс гадо.чня аоля ка разрядное сопротивление салсьтао:-н уравнение:.-.

dt J

s" 5F" M "О

ororo уравнегди'ягдяется

u « ¿¿и e

Врс:."л «геяекяг? rosa ir до зкачепхя If к состютлъ*

Газекде доля на разрядное еозротивлекаге з&гектдвясо /ees-;.q инвертирование! ::рн условии

(26)

С учетом (22) 2 (25) неравенство (25) приводятся Jf îscj?"

, E^LZl „ JL_ i.^ -1- (27)

Ч'с Си' rcor ^r-4. ^ rc0r >

vvrjza rameáis на 5 г эффективнее, чем инвертирбвакке, еолдг - , 'Rw- -Ког--(28)

■iepassaiTsy (25) соотгетгтвувг на рте.IIa обяастй, леяацке œe графиков« деккых для различна значений »

йз араведегдасс грсфской следует, что прд реальных кратнее-<дс форсирован воз£у2£&гйЯ, которая составляет 1,6 f î,7, кратно-ïk пускового оозрэгявдегйя S * 5 к достаточности* газш.т"К zc-

ля, при котором Kor =0,5, гашение шля на сопротивление происходит всегда быстрее, чем инвертированием возбудителя.

а) б)

К*

К ,- к 3lc.s >г у--, hae

т ........ ' •

f k„...............I Кг

О

2 4 6

fttc.II. Сравнение ■ эффективности гашения поля ' инвертированием и на разрядное сопротивление: а - возбудитель под напряжением сети, б - возбудитель под ЭДС выбегающего синхронного двигателя

При нарушениях, вызванных отключением агтания, когда возбудитель находится под ЗДС выбегающего СД, инвертирование длится е течение такого времени , пока ЗДС будет более 0,6 ин .

Далее гашение происходив с постоянной времени замкнутой накоротко обмотки возбуждения. Общее время гашения обозначим . Уравнение депи обмотки возбуждения в процессе гашения поля имеет вид

6

. если 00 Ч > н

(29)

d-t J I О , если Cüvf i o.&tOcJj-H ,

где и cOc. - соответственно, частота враценшг СД при выбеге и синхронная частота.

Предположим, что во время выбега частота не изменяется, т.е. ¿0 = со с = c-onst Обозначил яри этш полное время гапенкя по-

- ¿У ~

ля через t-иго , а длительность инвертирования - t'0 . Тогда из

(29) слегуег . '

{-Kvitf , если Ц г O.GLfH,

"О, если Ш

i

Длительность инвертировать t0 определяется из равенства, являющегося интегралом первого уравнения системы (30) If* t'0

Tfstnlf | = | (T-tsn)dt , (3I)

откуда

to =TiS ¡Тк^дГь ■ (32)

Полное время гааения определяется интегрированием обоих уравнений (30)

(33)

to tkiZO

"T/tlnif | a j j* dt« twzo^Kuto ,

IfK О t'

откуда, с учетом (32),

tnZo = T/f In Tjs . (34)

Если гашение поля происходит до. Kor > 0,6, то

tn2o - . (35)

Гашение поля на сопротивление эффективнее гашения поля инвертирование:.?, если tu20>tn. или, с учетом (25),

JL _ JSä )н 1 s _L_ 1„ J- (36)

откуда

__i_•

Км С f <1 S. \ 1д 0,5.^ ' f37^

1 KW iA Kör 1

При гашении поля до Ко г > 0,6 гашение на Rr эффективнее, если

к« < кг . (за)

Неравенствам (37) и (38) соответствуют области плоскости параметров и , легатаз кике графвкоа, приведен:.нх на

рис. 116. Из графиков видно, что при Кг = 3 * 5 и К и С 1,7 га-ивте поля ка сопротивление всетда происходит быстрее, чей инвертированием.

Проведенный сравнительный анализ, эффективности гашения поля инвертированием и ка разрядное сопротивление показал, что при использовании серийных возбудителей СД в рекше их самозалу ска, когда достаточно погасить поле до 0,5 Г^н, самое быстрое гашение поля, независимо от вида нарушения питания, достигается на активное сопротивление. В качестве разрядного сопротивления оказывается достаточным использовать встроенное в возбудитель пусковое сопротивление. Для повышения эффективности гашения поля молено увеличить разрядное сопротивление. Гашение поля инвертированием только затрудняет самозапуск.

Несмотря на выявленные преимущества гашения поля на сопротивление, реализация данного способа применительно к статическим возбудителям не разработана.. На основании исследований электромагнитных процессов гашения поля на сопротивление разработано соответствующее устройство-с принудительным закрыта ка силовых тиристоров возбудителя, Такое, решение обусловлено тег.?, что е момент нарушении шггпггяя СД, один из силовых тиристоров возбудителя, после снятия с него управления, остается в открытом состоянии, и поэтому обмотка возбуздения оказывается замкнутой на данную обмотку трансформатора,

В этом случае процесс гашения шля СД ыокно разделить "на два этапа: с момента снятия управляющих импульсов с силовых тиристоров до момента их полного закрытия ).и с момента закрытия силового тиристора до окончания гашения поля ( ±г).

До включения силового тиристора ток, прогекаюпдй; через него, определяется выражением

= (39)

где - ток возбуждения до отключения двигателя;

1?т - амплитуда напряжения трансформатора возбудителя;

2. - полное сопротивление цепи газекия переменному току;

Ч1 - начальная фаза принужденной составляющей тока Цпр;

Тг - постоянная врегзнк гаиешш рассматриваемого контура.

Момент- закрытия тиристора определяется снижением тока ы до нуля. Так как (33) не реэаетоя в общей виде, то значение времени

вычисленное из предположении, что тиристор закрывается пос-

О

эедиие отрицательной полуволны Ijnp , равно

t^T.U1-^. -

Погрешность такого расчета составляет не более четверти периода тока ifnp , т.е. не более 5 мс.

После вкклачения силового тиристора ток в контуре гашения зпределяегся выражением

да loa -Ifoe~^<//Tr - ток e обмотке возбуждения в момент заключения силового тиристора возбудителя.

Приняв ir я 0,052/о , монно определить интервал времени гашения на сопротивление

t2-t, - ЪТ^-иЩ. (42)

Полное Еремя гашения магнитного поля tz равно

(43)

_ ■wTitil.-lH ■ Ч

Urn

Анализ Еиракения показывает, что при изменении полного сопротивления цепа гашеная Z в пределах ..'

Urn

0 2 Yfo » • ' (44)

t, = О, а полное врез ля гашения tj=rSTj-s , Это позволяет поучить выракение для оптимального значения гасительного> сопроти-зления при t2 — men

• i0V~m <45>

Поскольку оптимальное сопротивление Rr зависит от уровня шпрязкения Urn на трансформатора возбудителя, то при снияепия >того напряжения в процессе гашения поля, гремя гашения увеличивается. Чтобы враля тапеная поля не зависело от напряжения Um, зазработано устройство гашения принудительным закрытием силовых тиристоров возбудителя.

Повышение эффективности гашения поля позволяет применять. 5ыстродействую1чую сетевую автоматику (АЛБ или АВР) и, следовательно, сохранить у двигателей в момент восстановления напряяе-шя достаточно высокую частоту вращения. Таким образом, снияена зероятиость срыва сатзапуска из-за мала пусковых моментов ти-

доходных СД. Однако, остается проблема ресинхронизации этих СД в области малых скольжений, где осноеккли задачами являюеся повышенно асинхронного вращающего момента к определение моментов включения возбукдешя.

Эти задачи решаются путем определения управле.чия СД е переходник регдвлах. В работе не рассг.агриваятся способы управления СД по цепи статора из-за отсутствия практически приемлемой еоз-«одности их реализации е сетях с напргеяегшел Еьпе I кВ, а разработано управление по цепи ротора путей дзменешш напряжения возбуждения.

Анализ способов управления возбуздением СД позволил установить, что:

- существующие управления не обеспечивают получения наибольшего момента СД;

- отсутствуют достоверные методы определения законов управления возбудителем;

- не учитывается угловое положение ротора в момент подачаг Еозбукдения при югаякенш в синхронизм.

Исходя из задачи получения наибольшего синхронного момента СД установлен оптимальный закон управления напряжением статического возбудителя в определены продели повышения момента во веш диапазоне рабочих скольжений - от 0 до I.

{■Мгновенное значение электромагнитного момента, обусловленного обмоткой' возбуждения, без учета влияния демпферной» равно '

Из системы дЕф£еренциалъних уравиешй Яарка-Горева для СД, без учета демпферной обмотки и прещгбреяешш активный сопротивлением статора, получена уравнение цепи обкотки возбуждения

Щ а ^Р^ С47)

где »-УХаа/Хс^ - потокосцелленис токов статора, сцепленное с ротород через Еозрушшй зазор ыеццу ними;

^ЬБэш© " ЭДС вращения, наводимая в обмотке воз-

буждения аодем статора при скодьЕешш 5 .

Оптимальное управлетш возбудит.слон определяется из условия максимума момента обкотки возбуждения .

т т 4 г ,, и Ха<» (• . О г I :_ ' (48)

о ' ^ с

ipn ограничениях, наклад нЕаслг: на параметры системы возбуждения: ю наполнению возбуздеяия

| Щ1 £ Ujm (49)

i по действующе.^ значению тока возбуждения

(50)

Без учета последнего ограничения эта задача решается наиболее эффективно Еарпаиионныл методом с использованием принципа лаксимума Понтрягина, в соответствии с которым оптимальное управление долено доставлять максимум гамильтониану Н , составленному из подинтетральной функции (48) и производной, найденной из уравнения (47)

Td X no

rSStn©+ Ш).

(51)

Uf

инеем

Из условия максимума H

которое при ограничении (49)' приводит1 к релении

Uf = Ufm Sighli,

Функции- • Н-, определяем из системы уравнений

Bt и'

эткуда

Ко = const, 11,=- h0Tclcosi'sin(e+v(>)

r®e Ч = enctgSTi .

После подстановки выражения (55) в (53) получен закон изменения напряжения при оптимальном: управлении возбудителем ОД,

(52)

(53)

(54)

(55)

U-fonT * IfymSign ^Sin(9-»-4>)}

(56)

Это решение показывает, что для получения максимального момента М} напряжение Ц^ на обмотке возбуждения нршо изменять скачком, в момента времени, когда утод 9 между полями статора и ротора становится равным - ^пХ .

Получено действующее значение тока при оптимальном управле-

юга возбудителей

где

С учетом неравенства С50), при действующем значении тока

(57) амплитуда напряжения {/¡т но условиям нагрева обмотки еоз-бувдения не долкна превышать

1/', ^ . (58)

Кроме этого, амплитуда напряжения Црп должна быть ограничена величиной допустит,юга напряжения Ц]!|т%, задаваемого неравенством (49), по условиям электрической прочности изоляции обмотки Еозбуздения и класса по напряненшг статического возбудителя, подключаемого к ней. Тогда допустимая амплитзуда напряжения на обмотке возбуждения при оптимальном управлении: возбудителем- будете равна

\Jfrn =т1п^и|гп7 Р^т^ . (59)

Ь1аксшальное значенна полноте электромагнитного момента при оптимальном управлении напряжением: возбудителя (56) л (57) равно

мэ=гш^ё.ш2 (60)

хха % УкШ?/ 1+(>ти>г 1:(5Г»с1)2 ~

Первый член, правой част (60) представляет собой дополнительный момент, возникающий за счег управления возбужденней, а остальные - известные выражения составляющих асинхронного момента.

Для тихоходного СД рассчитаны значения злектромягнигного момента Мэ при различных способах, управления статическим возбудителем, (рис. 12}. Показано, что за счет оптимизации: управления возбудителем в области подсинхронных скольжений возможно значительное увеличение электромагнитного момента.

Подчеркнуто, что наиболее простым способом- управления серийными возбудителями яЕляется циклическая подача напряжения возбуждения непосредственно на обмотку и гашение поля на пусковое сопротивление. рп . Расчитаны углы оптимального управления