Determination of the Electromagnetic Processes Frequency Period in Emergency Operation Modes of Low-Power Multiphase AC Converter-Fed Motors
Keywords:
multiphase AC converter-fed motor, electromagnetic processes, variable structure of the electromechanical converter, normal and emergency operating modes
Abstract
Increasing requirements for the reliability indicators of technical systems lead to the need to apply new approaches to the design of electric machines and electric drives as an electrical complex, one of which is a systematic approach. To provide a set of increased reliability indicators, it is proposed to use multiphase AC converter-fed motors that differ in structural and algorithmic redundancy It is shown in order to implement variants of AC converter-fed motor circuit, in addition to reliability indicators, a quantitative assessment
of its energy capabilities in normal and emergency operating modes is necessary. The most important stage of the practical implementation of the numerical process in the quantitative assessment of energy capabilities is to determine the period of repeatability of electromagnetic processes. The main issues of determining the period of repeatability of quasi-steady-state electromagnetic processes of an electromechanical energy converter of low-power multiphase AC converter-fed motors in the design of systems of increased reliability are considered. This made it possible to implement the numerical solution of systems of differential equations describing the physical processes in AC converter-fed motors with a variable structure
of the electromechanical converter in normal and emergency operating modes.
References
1. Федеральная космическая программа России на 2016–2025 годы (Утверждена постановлением Правительства РФ от 23.03.2016 г. № 230) [Электрон. ресурс] URL: https://www.roscosmos.ru/22347/ (дата обращения 30.03.2021).
2. Муравлев О.П., Ведяшкин М.В. Эксплуатационная надежность асинхронных двигателей мостовых кранов. – Известия высших учебных заведений. Электромеханика, 2011, № 6, с. 38–41.
3. Михайлов И.Ю., Муравлев О.П., Федянин А.Л. Инженерный анализ эксплуатационной надежности электрического оборудования троллейбуса. – Вестник Кузбасского государственного технического университета, 2016, № 3(115), с. 85–92.
4. Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. М.: Высшая школа, 1988, 479 с.
5. Однокопылов Г.И. Отказоустойчивый многофазный асинхронный электропривод с несинусоидальными токами. – Известия Томского политехнического университета, 2013, т. 322, № 4, с. 151–154.
6. Муравлев О.П. Системный подход к оценке качества при проектировании и изготовлении электрических машин. – Надежность и контроль качества, 1983, № 10, с. 30–36.
7. Надежность и эффективность в технике. Методология. Организация. Терминология: справочник/Под ред. А.И. Рембезы. М.: Машиностроение, 1986, т.1, 224 с.
8. Козлов Д.И., Аншаков Г.П., Агарков В.Ф. и др. Конструирование автоматических космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1996. 447 с.
9. Путников В.В., Путников А.В., Уваров В.Б. Бесконтактные электродвигатели постоянного тока с повышенной наработкой для космических аппаратов. – Электротехника, 2007, № 2, с. 18–23.
10. Воронин С.Г., Шабуров П.О., Курносов Д.А. Обеспечение работоспособности электропривода с синхронным двигателем при единичных отказах в силовом канале. – Электричество, 2010, № 11, с. 39–42.
11. Лозенко В.К. Вентильные двигатели для авиационных механизмов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. М.: Изд-во МЭИ, 1985, 35 с.
12. Сандалов В.М. Резервированные электроприводы на базе вентильных двигателей: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.09.03. Челябинск, 2002, 22 с.
13. Вигриянов П.Г. Электромагнитные процессы многофазных вентильных двигателей. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007, 143 с.
14. Вигриянов П.Г. Особенности исследования электромагнитных процессов вентильных двигателей с изменяемой структурой электромеханического преобразователя при отказах элементов силовой части. – Электричество, 2012, № 12, с. 46–50.
15. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. Л.: Энергия, 1980, 256 с.
16. Лутидзе Ш.И. Основы теории электрических машин с управляемыми полупроводниковыми коммутаторами. М.: Наука, 1968, 302 с.
17. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2012617499 РФ. Расчет мгновенных значений координат многофазных вентильных двигателей малой мощности, питающихся от одного источника, для вариантов неполной коммутации при неисправности типа «обрыв», реф. опубл. в Бюл. «Программы для ЭВМ», 2012, № 4(81), 360 с.
18. Вигриянов П.Г. Общая методика исследования электромагнитных процессов вентильного двигателя с изменяемой структурой электромеханического преобразователя коммутации. –
Электричество, 2012, № 8, с. 44–51.
#
1. Federal’naya kosmicheskaya programma Rossii na 2016–2025 gody (Utverzhdena postanovleniyem Pravitel’stva RF ot 23.03.2016 No.230) Federal Space Program of Russia for 2016–2025 (Approved by the Decree of the Russian Federation Government on 23.03.2016 No. 230) [Electron Resource] URL: https://www.ros-cosmos.ru/22347/ (Date of Appeal 30.03.2021).
2. Muravlev O.P., Vedyashkin M.V. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Elektromekhanika – in Russ. (Russian Electromechanics), 2011, № 6, pp. 38–41.
3. Mikhailov I.Yu., Muravlev O.P., Fedyanin A.L. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of the Kuzbass State Technical University), 2016, No. 3(115), pp. 85–92.
4. Yuferov F.M. Elektricheskiye mashiny avtomaticheskikh ustroystv (Electric machines of automatic devices). М.: Vysshaya shkola, 1988, 479 p.
5. Odnokopylov G.I. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of the Tomsk Polytechnic University), 2013, vol. 322, No. 4, pp. 151–154.
6. Muravlev O.P. Nadezhnost’ i kontrol’ kachestva – in Russ. (Reliability and quality control), 1983, No. 10, pp. 30–36.
7. Nadezhnost’ i effektivnost’ v tekhnike. Metodologiya. Organizatsiya. Terminologiya: spravochnik/Pod red. A.I. Rembezy (Reliability and efficiency in engineering. Methodology. Organization. Terminology: reference guide / Ed. by A.I. Rembeza). М.: Mashinostroyeniye, 1986, vol.1, 224 p.
8. Kozlov D.I., Anshakov G.P., Agarkov V.F., etc. Konstruirovaniye avtomaticheskikh kosmicheskikh apparatov (Design of automatic spacecraft). М.: Machinostroenie, 1996, 447 p.
9. Putnikov V.V., Putnikov A.V., Uvarov V.B. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 2007, No. 2, pp. 18–23.
10. Voronin S.G., Shaburov P.O., Kurnosov D.A. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2010, No. 11, pp. 39–42.
11. Lozenko V.K. Ventil’nyye dvigat’yeli dlya aviatsionnykh mekhanizmov: avtoref. dis. … d-ra tekhn. nauk (AC converter-fed motors for aircraft mechanisms: abstract of the dis. ... Dr. Sci. (Eng.)). М.: Izd-vo MEI, 1985, 35 p.
12. Sandalov V.M. Rezervirovannyye elektroprivody na baze ventil’nykh dvigateley: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk (Redundant electric drives based on AC converter-fed motors: abstract of the dis. ... Dr. Sci. (Eng.)). Chelyabinsk, 2002, 22 p.
13. Vigriyanov P.G. Elektromagnitnyye protsessy mnogofaznykh ventil’nykh dvigateley (Electromagnetic processes of multiphase AC converter-fed motors). Chelyabinsk: Izd-vo YuUrGU, 2007, 143 p.
14. Vigriyanov P.G. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2012, No. 12, pp. 46–50.
15. Vazhnov A.I. Perekhodnyye protsessy v mashinakh peremennogo toka (Transient processes in AC machines). L.: Energiya, 1980, 256 p.
16. Lutidze Sh.I. Osnovy teorii elektricheskikh mashin s upravlyayemymi poluprovodnikovymi kommutatorami (Fundamentals of the theory of electrical machines with controlled semiconductor switches). М.: Nauka, 1968, 302 p.
17. Svidetelstvo o gosudarstvennoy registratsii programmy dlya EVM 2012617499 RF. Raschet mgnovennyh znacheniy koordinat mnogofaznyh ventilnyh dvigateley maloy moshchnosti pitayushchihsya ot odnogo istochnika dlya variantov nepolnoy kommutatsii pri neispravnosti tipa “obryv”, ref. opubl. v byul. «Programmy dlya EVM» (Certificate of state registration of the computer program 2012617499 of the Russian Federation. Calculation of instantaneous values of coordinates of low-power multiphase AC converter-fed motors powered from a single source for incomplete switching options in case of a fault of the «breakage» type, ref. publ. in the Bulletin «Computer programs»), 2012, No. 4(81), 360 p.
18. Vigriyanov P.G. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2012, No. 8, pp. 44–51.
2. Муравлев О.П., Ведяшкин М.В. Эксплуатационная надежность асинхронных двигателей мостовых кранов. – Известия высших учебных заведений. Электромеханика, 2011, № 6, с. 38–41.
3. Михайлов И.Ю., Муравлев О.П., Федянин А.Л. Инженерный анализ эксплуатационной надежности электрического оборудования троллейбуса. – Вестник Кузбасского государственного технического университета, 2016, № 3(115), с. 85–92.
4. Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. М.: Высшая школа, 1988, 479 с.
5. Однокопылов Г.И. Отказоустойчивый многофазный асинхронный электропривод с несинусоидальными токами. – Известия Томского политехнического университета, 2013, т. 322, № 4, с. 151–154.
6. Муравлев О.П. Системный подход к оценке качества при проектировании и изготовлении электрических машин. – Надежность и контроль качества, 1983, № 10, с. 30–36.
7. Надежность и эффективность в технике. Методология. Организация. Терминология: справочник/Под ред. А.И. Рембезы. М.: Машиностроение, 1986, т.1, 224 с.
8. Козлов Д.И., Аншаков Г.П., Агарков В.Ф. и др. Конструирование автоматических космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1996. 447 с.
9. Путников В.В., Путников А.В., Уваров В.Б. Бесконтактные электродвигатели постоянного тока с повышенной наработкой для космических аппаратов. – Электротехника, 2007, № 2, с. 18–23.
10. Воронин С.Г., Шабуров П.О., Курносов Д.А. Обеспечение работоспособности электропривода с синхронным двигателем при единичных отказах в силовом канале. – Электричество, 2010, № 11, с. 39–42.
11. Лозенко В.К. Вентильные двигатели для авиационных механизмов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. М.: Изд-во МЭИ, 1985, 35 с.
12. Сандалов В.М. Резервированные электроприводы на базе вентильных двигателей: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.09.03. Челябинск, 2002, 22 с.
13. Вигриянов П.Г. Электромагнитные процессы многофазных вентильных двигателей. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007, 143 с.
14. Вигриянов П.Г. Особенности исследования электромагнитных процессов вентильных двигателей с изменяемой структурой электромеханического преобразователя при отказах элементов силовой части. – Электричество, 2012, № 12, с. 46–50.
15. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. Л.: Энергия, 1980, 256 с.
16. Лутидзе Ш.И. Основы теории электрических машин с управляемыми полупроводниковыми коммутаторами. М.: Наука, 1968, 302 с.
17. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2012617499 РФ. Расчет мгновенных значений координат многофазных вентильных двигателей малой мощности, питающихся от одного источника, для вариантов неполной коммутации при неисправности типа «обрыв», реф. опубл. в Бюл. «Программы для ЭВМ», 2012, № 4(81), 360 с.
18. Вигриянов П.Г. Общая методика исследования электромагнитных процессов вентильного двигателя с изменяемой структурой электромеханического преобразователя коммутации. –
Электричество, 2012, № 8, с. 44–51.
#
1. Federal’naya kosmicheskaya programma Rossii na 2016–2025 gody (Utverzhdena postanovleniyem Pravitel’stva RF ot 23.03.2016 No.230) Federal Space Program of Russia for 2016–2025 (Approved by the Decree of the Russian Federation Government on 23.03.2016 No. 230) [Electron Resource] URL: https://www.ros-cosmos.ru/22347/ (Date of Appeal 30.03.2021).
2. Muravlev O.P., Vedyashkin M.V. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Elektromekhanika – in Russ. (Russian Electromechanics), 2011, № 6, pp. 38–41.
3. Mikhailov I.Yu., Muravlev O.P., Fedyanin A.L. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of the Kuzbass State Technical University), 2016, No. 3(115), pp. 85–92.
4. Yuferov F.M. Elektricheskiye mashiny avtomaticheskikh ustroystv (Electric machines of automatic devices). М.: Vysshaya shkola, 1988, 479 p.
5. Odnokopylov G.I. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of the Tomsk Polytechnic University), 2013, vol. 322, No. 4, pp. 151–154.
6. Muravlev O.P. Nadezhnost’ i kontrol’ kachestva – in Russ. (Reliability and quality control), 1983, No. 10, pp. 30–36.
7. Nadezhnost’ i effektivnost’ v tekhnike. Metodologiya. Organizatsiya. Terminologiya: spravochnik/Pod red. A.I. Rembezy (Reliability and efficiency in engineering. Methodology. Organization. Terminology: reference guide / Ed. by A.I. Rembeza). М.: Mashinostroyeniye, 1986, vol.1, 224 p.
8. Kozlov D.I., Anshakov G.P., Agarkov V.F., etc. Konstruirovaniye avtomaticheskikh kosmicheskikh apparatov (Design of automatic spacecraft). М.: Machinostroenie, 1996, 447 p.
9. Putnikov V.V., Putnikov A.V., Uvarov V.B. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 2007, No. 2, pp. 18–23.
10. Voronin S.G., Shaburov P.O., Kurnosov D.A. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2010, No. 11, pp. 39–42.
11. Lozenko V.K. Ventil’nyye dvigat’yeli dlya aviatsionnykh mekhanizmov: avtoref. dis. … d-ra tekhn. nauk (AC converter-fed motors for aircraft mechanisms: abstract of the dis. ... Dr. Sci. (Eng.)). М.: Izd-vo MEI, 1985, 35 p.
12. Sandalov V.M. Rezervirovannyye elektroprivody na baze ventil’nykh dvigateley: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk (Redundant electric drives based on AC converter-fed motors: abstract of the dis. ... Dr. Sci. (Eng.)). Chelyabinsk, 2002, 22 p.
13. Vigriyanov P.G. Elektromagnitnyye protsessy mnogofaznykh ventil’nykh dvigateley (Electromagnetic processes of multiphase AC converter-fed motors). Chelyabinsk: Izd-vo YuUrGU, 2007, 143 p.
14. Vigriyanov P.G. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2012, No. 12, pp. 46–50.
15. Vazhnov A.I. Perekhodnyye protsessy v mashinakh peremennogo toka (Transient processes in AC machines). L.: Energiya, 1980, 256 p.
16. Lutidze Sh.I. Osnovy teorii elektricheskikh mashin s upravlyayemymi poluprovodnikovymi kommutatorami (Fundamentals of the theory of electrical machines with controlled semiconductor switches). М.: Nauka, 1968, 302 p.
17. Svidetelstvo o gosudarstvennoy registratsii programmy dlya EVM 2012617499 RF. Raschet mgnovennyh znacheniy koordinat mnogofaznyh ventilnyh dvigateley maloy moshchnosti pitayushchihsya ot odnogo istochnika dlya variantov nepolnoy kommutatsii pri neispravnosti tipa “obryv”, ref. opubl. v byul. «Programmy dlya EVM» (Certificate of state registration of the computer program 2012617499 of the Russian Federation. Calculation of instantaneous values of coordinates of low-power multiphase AC converter-fed motors powered from a single source for incomplete switching options in case of a fault of the «breakage» type, ref. publ. in the Bulletin «Computer programs»), 2012, No. 4(81), 360 p.
18. Vigriyanov P.G. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2012, No. 8, pp. 44–51.
