Науковий вісник НГУ

Математична модель електротехнічного комплексу шахти з синхронними та асинхронними двигунами

Рейтинг користувача:  / 0

Деталі

Категорія: Електротехніка

Останнє оновлення: Середа, 25 грудня 2013, 11:02

Опубліковано: Середа, 19 грудня 2012, 11:45

Перегляди: 6384

 Автори:

В.Ф. Сивокобиленко, доктор технічних наук, професор, Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет», завідувач кафедри «Електричні станції», м. Донецьк, Україна

С.В. Василець, кандидат технічних наук, Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет», доцент кафедри «Гірнича електротехніка та автоматика ім. Р.М. Лейбова», м. Донецьк, Україна

Реферат:

Мета. Обгрунтування математичної моделі електротехнічного комплексу шахти, що включає синхронні та асинхронні двигуни.

Методика. Методика досліджень включає складання топологічного опису схеми заміщення мережі за допомогою теорії графів, що дозволяє отримати матрицю головних перетинів та скласти матричні рівняння стану резистивних та реактивних елементів схеми заміщення електротехнічного комплексу шахти, причому в останньому випадку використовується метод змінних стану, що передбачає формування диференційних рівнянь відносно струмів індуктивних хорд та напруг ємнісних ребер. Синхронні та асинхронні двигуни, що представляються у схемі заміщення електротехнічного комплексу джерелами струму, керованими напругами, описуються матричними диференційними рівняннями, які об’єднуються з рівняннями стану RLC-системи в єдине матричне диференційне рівняння стану електротехнічного комплексу, для чисельного розв’язання якого обгрунтована доцільність використання жорстко-стійкого багатозначного методу Гіра-Нордсіка зі змінним кроком інтегрування.

Результати. Обґрунтовано математичну модель електротехнічного комплексу шахти, що включає джерела живлення, трансформатори, комутаційні апарати, силові кабелі, синхронні та асинхронні двигуни, у вигляді матричного диференційного рівняння у формі Коши.

Наукова новизна. Дістала подальшого розвитку математична модель електротехнічного комплексу шахти, що базується на використанні матричних диференційних рівнянь стану реактивних елементів схеми заміщення системи, синхронних та асинхронних двигунів, яка відрізняється врахуванням взаємного впливу електродвигунів у мережі довільної конфігурації та можливістю комплексного дослідження стану системи в аварійних режимах усіх можливих типів.

Практична значимість. Полягає в розробці прикладної комп’ютерної програми з графічним інтерфейсом “MinePowerNet”, використання якої дозволяє досліджувати усталені та перехідні процеси в електротехнічних комплексах шахт конкретної конфігурації при комутаціях, зміні режимних параметрів та аварійних станах синхронних та асинхронних двигунів рудничного електропривода.

Список літератури / References:

 

1. Вареник Е.А. Проблемное поле создания взрывозащищенного электрооборудования в контексте развития отраслей-потребителей / Е.А. Вареник, А.Н. Омельченко, Р.М. Лазебник // Взрывозащищенное электрооборудование: сб. науч. тр. УкрНИИВЭ. – Донецк: ООО „Юго-Восток, Лтд“, 2011. – С. 7–13.

Varenik, E.A. Omelchenko, A.N. and Lazebnik, R.M. (2011), “The problem field of explosionproof electrical equipment development in context of consumer-branches evolution”, Vzryvozashchishchyennoe elektrooborudovanie: collected articles of UkrNIIVE, “Yugo-Vostok”, Ltd., Donetsk, pp. 7–13.

 

2. Справочник энергетика угольной шахты: в 2 т. / [Дзюбан В.С., Ширнин И.Г., Ванеев Б.Н. и др. ]; под ред. Б.Н. Ванеева. – [2-е изд., перераб. и доп.]. - Донецк: ООО „Юго-Восток, Лтд“, 2001. -  Т.1.: (Гл. 1-21). - 447 с.;  Т.2.: (Гл. 22-44). - 440 с.

Dzyuban, V.S., Shirnin, I.G., Vaneev, B.N. and Gostishchev, V.M. (2001), Spravochnik energetika ugolnoy shakhty [Mine Power Engineering Reference Book], 2nd revised ed., Donetsk: “Yugo-Vostok”, Ltd., Vol.1.: (Ch. 1–21). – 447 p.; Vol.2.: (Ch. 22–44), 440 p.

 

3. Анализ параметров и процессов в шахтных электрических сетях / [Шкрабец Ф.П., Шидловская Н.А., Дзюбан В.С. и др. ]. - Днепропетровск: Нац. горный ун-т, 2003. - 151 с.

Shkrabets, F.P., Shydlovskaya, N.A., Dziuban, V.S. and Varenik, Y.A. (2003), Analiz parametrov i protsessov v shakhtnykh elektricheskikh setyakh [Parameters and Processes Analysis in Power Network of Mines], National Mining University, Dnepropetrovsk, Ukraine. 

 

4. Перехідні процеси в системах електропостачання / [Півняк Г.Г., Винославський В.М., Рибалко А.Я. и др. ]; за ред. академіка НАН України Г.Г. Півняка. - Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2002. – 597с.

Pivniak, G.G., Vynoslavski, V.M., Rybalko, A.Ya. and Nesen, L.I. (2002), Perekhidni protsesy v systemakh electropostachahhia [Transients in Power-Supply Systems], National Mining University, Dnepropetrovsk, Ukraine. 

 

5. Krause, P.C. Oleg Wasynczuk, Scott D. Sudhoff (2002), Analysis of Electric Machinery and Drive Systems, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., New York.

 

6. Murthy P.S.R. (2007), Power System Analysis, BS Publications, Hyderabad.

 

7. Hairer, E. and Wanner, G. (2010), Solving Ordinary Differential Equations II, 2nd revised ed., Sprinter, London – New York, (Sprinter series in computation mathematics, 14). Part II Stiff and differential-algebraic problems.

 

Files:

2012_6_syvokobylenko
2013-12-24  624.11 KB  1091

• < Попередня
• Наступна >