Введение
Глава 1 Современное состояние в области методов и средств вентиляции подземных выработок, электропривода вгп и сау горного производства 13
1.1 Общие вопросы повышения энергоэффективности технологических
1.2 Классификация и структура систем проветривания подземных выработок
1.3 Эксплуатационные характеристики и энергетические показатели вентиляционных установок шахт 22
1.4 Современные тенденции создания систем вентиляции с высокой энергетической эффективностью 27
1.5 Анализ структуры и эксплуатационных характеристик электропривода главных вентиляционных установок
1.5.1 Вводные замечания 32
1.5.2 Входные преобразователи привода 34
1.5.3 Высоковольтный синхронный электропривод 36
1.5.4 Двухтрансформаторный преобразователь со звеном низкого
1.5.5 Асинхронно-тиристорный каскад 39
1.6 Многоуровневые преобразователи частоты 40
1.6.2 Трехуровневый преобразователь с нулевой точкой 41
1.6.3 Преобразователь каскадного типа 42
1.6.4 Преобразователь с плавающими конденсаторами
Глава 2 Анализ режимов проветривания на основе модели вентилятора главного проветривания и шахтной сети 46
2.1 Вводные замечания 46
2.2 Рабочие характеристики вентилятора 48
2.3 Расчет режимов работы вентиляторов по рабочим характеристикам 49
2.4 Сравнение энергетической эффективности способов регулирования производительности вентиляторов
2.4.1 Аэродинамический и частотный способ регулирования 58
2.4.2 Комбинированный способ регулирования 2.5 Синтез системы автоматического управления режимом работы вентилятора 66
2.6 Бездатчиковое определение рабочей точки вентилятора 71
Глава 3 Разработка энергосберегающих алгоритмов управления частотно регулируемым приводом вентиляционной установки 77
3.1 Вводные замечания. Постановка задачи 77
3.2 Получение энергосберегающих алгоритмов управления на основе модели
3.2.2 Основные соотношения для расчета параметров стационарного
3.2.3 Влияние нагрузки двигателя на параметры режима при нерегулируемом и регулируемом приводе 84
3.2.4 Влияние абсолютного скольжения на параметры режима двигателя в заданной рабочей точке привода 87
3.2.5 Экстремальные законы управления 90
3.2.6 Оценка чувствительности экстремальных законов управления к изменению параметров двигателя 93
3.3 Компьютерная модель ЧРП с энергосберегающим регулятором на базе модели функции потерь 95
3.3.1 Компьютерная модель асинхронного двигателя с учетом потерь в стали 95
3.3.2 Энергосберегающий регулятор на основе модели потерь в системе скалярного управления 97
3.3.3 Энергосберегающий регулятор на основе модели потерь в системе векторного управления 100
3.4 Метод поиска экстремума функции потерь в реальном масштабе времени 103
3.4.1 Особенности метода 103
3.4.2 Метод Розенброка 104
3.4.3 Пропорциональный метод 104
3.4.4 Градиентный метод 105
3.5 Разработка энергосберегающего регулятора на основе метода модели потерь и метода поиска минимума функции потерь методами нечеткой логики 107
3.5.1 Обоснование энергосберегающего алгоритма комбинированного типа 107
3.5.2 Построение системы частотного управления приводом на основе энергосберегающего алгоритма комбинированного типа 108
3.5.3 Регулятор на базе нечеткой логики 109
3.5.4 Результаты моделирования 111
3.6 Оптимизация пускового процесса в электроприводе с помощью
генетического алгоритма 113
3.6.2 Структура генетического алгоритма 115
3.6.3 Построение автоматизированной системы поиска оптимальной пусковой характеристики 118
Глава 4 Структура высоковольтного привода с активным выпрямителем и многоцелевой системой управления главной вентиляционной установкой 126
4.1 Структура высоковольтного частотно-регулируемого привода вентилятора главного проветривания шахт 126
4.2 Структура трехуровневого преобразователя частоты 130
4.3 Алгоритмы управления силовыми ключами трехуровневого преобразователя частоты
4.3.1 Широтно-импульсная модуляция 132
4.3.2 Пространственно-векторная модуляция
4.4 Управление активным выпрямителем 138
4.5 Определение ресурса реактивной мощности, генерируемой активным выпрямителем 143
4.6 Результаты моделирования 145
4.7 Многоцелевая система управления частотно-регулируемым приводом вентилятора главного проветривания как подсистема автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления 147
Список литературы 156
